在人类演化史上，我们的祖先曾先后3次走出非洲。大约180-150万年前，直立人（晚期猿人）第一次走出非洲，边迁徙边进化边生孩子，最终，足迹和孩子遍布了亚欧大陆。这其中，就有东亚地区的北京猿人和欧洲的海德堡人。

考古学家在洞穴中挖掘遗骸。图片来源：参考文献[3]。

后来，留在非洲大陆上的晚期猿人在演化成早期智人后，第二次走出了非洲。这期间，生活在欧洲平原的海德堡人也逐渐长出越来越大的大脑，学习使用火和石器，逐渐演化成了适应寒冷气候的尼安德特人（也属于早期智人）。与非洲的早期智人相比，尼安德特人有更魁梧的身材，也有更大的脑容量^[1]。然而，在随后与第三次走出非洲的晚期智人的冲突和竞争中，尼安德特人与其他的欧洲早期智人一起，退出了历史舞台，只留下了一堆骸骨无声地诉说着历史。

作为现代人的近亲，尼安德特人与现代人类有着十分相似的演化历史。因此，研究他们的演化过程，也有利于了解现代智人的演化。以人的发育为例，由于直立行走导致骨盆变狭窄，为了能够顺利出生，现代智人不得不以“早产儿”的方式提前来到世界上^[12]，然后每天吃奶睡觉继续发育。

现代人（左边蓝色）、丹尼索瓦人（中间黄色）和尼安德特人（右边绿色）的演化图谱。红线代表基因交流百分比。图片来源：参考文献[1]。

在0-3岁时期，婴儿的大脑迅速增大，而为了弥补大脑迅速生长的能量需求，身体发育相对更加迟缓^[2]。与现代人相比，尼安德特人的大脑更大、身躯也更粗壮，因此婴儿出生时的困难也更大。那他们是如何处理生育困境的呢？

要在出生后拥有更大的大脑和更粗壮的身体，不外乎两种方法：一种是发育速度更快^[5]，另一种则是发育时间更长^[6]。以前对尼安德特人的研究表明，这两种策略可能同时存在。不过，对于第一种策略，既要长脑子又要长身体，能量需求之高可想而知；而后者，不仅加重了养育的负担，还拖慢了繁殖的速度，影响种群兴旺。那么尼安德特人到底是如何平衡大脑与身体发育的优先性的？进化是否赋予了他们与现代人不同的方法？这一直是一个未解的疑问。

最近发现的一位尼安德特少年也许能回答这个问题^[11]。他叫J1。科学家在西班牙阿斯图里亚斯（Asturias）的EI Sidrón洞穴里发现了J1。一同发现的，还有另外7个成年尼安德特人和6个未成年的尼安德特人。4.9万年前，他们也许就生活在这个洞穴里^[7]。在所有发掘出的2500多块骨骼中，J1的骨骼保存比较完整。虽然DNA检测无法确认其性别，但是从犬齿大小和骨骼强壮度来分析，J1极有可能是个男孩^[8]。他死亡的时候可能还不到8岁，大约111厘米高，体重大约26千克。

A.J1的骨骼。可以看到其颅骨、胸骨和上肢完整性较好，但腿（尤其是右腿）的骨骼很少。右上角的B.是计算机重建的头盖骨和颅腔模型。C.位于伊比利亚半岛的El Sidron遗址的位置，以及洞穴所在的科尔多瓦地下走廊。图片来源：参考文献[11].

J1既有恒牙又有乳牙，因此可以从牙生长线估计他的年龄，再与现代人对比发育程度。研究者根据4072个现代儿童的牙齿发育状态判定，J1牙齿的发育成熟度为71.7%到72.1%。由此推测，J1的年龄为约7.69岁。

骨骼显示，J1已经长出了2号臼齿，这与科学家原先提出的尼安德特人在8岁之后才会长出2号臼齿的结论不同^[9]。研究者又参照另外6829个现代儿童绘出了牙齿随年龄生长速度的概率密度图，并发现J1的各个牙齿的所属阶段与现代儿童吻合得很好，由此证明了所推断年龄的可靠性。

尼安德特少年遗骸旁的三位研究者（从左到右分别是：Antonio García-Tabernero, Antonio Rosas和Luis Ríos）。图片来源：参考文献[4]。

J1的骨骼发育状况如何呢？知道了具体的年龄，通过比对已知生理年龄的骨骼样本，科学家就能进一步了解J1的脊柱发育状况。研究发现，J1的脊椎骨成熟时间普遍较晚，基本都在人类成熟曲线的尽头。J1虽然已经快要8岁了，但是他的部分颈椎、胸椎和腰椎骨的发育情况，只相当于4-6岁的现代儿童。科学家发现，J1骨骼的整体大小和身高基本在现代儿童正常发育的范围之内，但锁骨的快速发育使得身体更快的横向发展从而支撑起头颅。

J1骨骼的成熟状态和大小与年龄的比例图。红点为J1与现代成人骨骼尺寸的比值。绿线为11个生理年龄在6.5-8.5岁的现代人骨骼与成人的比值构成的范围。纵轴为骨骼名称，横轴为百分比。其中L代表与身高有关的骨骼，如四肢和中轴骨等；W代表与身体宽度有关的骨骼，如骨骺、胸骨等；C代表与头颅和神经系统相关的骨骼，如颅骨、下颌骨和椎骨。可以看出，J1的骨骼发育明显以“横向”为主。

通过J1的颅骨生长和沉积状态，能计算出他的脑容量大约是1330 cm³。这大约相当于成年尼安德特人脑容量（1520cm³）的87.5%。这表明J1的大脑发育时间也要比现代人更长。现代人7岁时就已经拥有成年人95%的脑容量了^[10]。

很有可能，为了在出生后拥有更大的大脑和更粗壮的身体，尼安德特人“延长”了生长发育的时间。J1的第一节颈椎和中间部分胸椎的完全发育要比现代智人晚大约2年，大脑的发育也比现代人时间更长。J1的大部分骨骼发育与现代人类似，但更宽的锁骨使得身体更粗壮些。

我们尚不能排除样本的特殊性，但更有可能的是，J1确实代表了他所属人类亚种的发育模式。澄清灭绝的人类，特别是尼安德特人与现代人之间的生长模式的异同，有助于更好地定义现代智人的发育历史，由此也能更好地理解我们是如何演化成功的。（编辑：明天）

参考文献：

1. Montgomery Slatkin,Fernando Racimo and Flora Jay, Neanderthal Genome Shows Early Human Interbreeding, Inbreeding. Science(2015).
2. C. W. Kuzawa et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 111, 13010–13015 (2014).
3. Credit: Paleoanthropology Group MNCN-CSIC.
4. Credit: Andrés Díaz-CSIC Communication.
5. M. S. Ponce de León et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 13764–13768 (2008).
[6]
6. S. R. Leigh, Evol. Anthropol. 10, 223–236 (2001).
7. A. Rosas et al., Cuaternario Geomorfol. 29, 77 (2015).
8. C. Lalueza-Fox et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, 250–253 (2011).
[9]18.
9. T. M. Smith et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107, 20923–20928 (2010).
10. T. Cabana, P. Jolicoeur, J. Michaud, Am. J. Hum. Biol. 5, 93–99(1993).
11. Antonio Rosas, Luis Ríos et al. The growth pattern of Neandertals, reconstructed from a juvenile skeleton from El Sidrón (Spain), Science(2017).
12. Lovejoy CO. Biomechanical perspectives on the lower limb of early hominids[ A] . In: Russell HT Ed. Primate Morphology and Evolution. The Hague, Mouton, 1975, 291-326.