按我的计算，在南非和东非已经发现了1000多个各种最早人种的化石标本。这些标本受到不同程度的损坏，出现在距今约400万到100万年前，其中大多数出现在较晚时期。欧亚大陆最早的人类化石大约有近200万年的历史，而新大陆和大洋洲分别在相对晚得多的时期，即大约2万年前和5.5万年前才有人类迹象。可以说，人类在史前时代的活动大多发生在非洲。科学家们需从两个方向回答这些问题：首先，在700万到200万年前，什么物种曾在人类家族树上占有一席之地，它们是怎样生活的？其次，这些物种在进化方面相互间有什么关系？或者说，人类家族树是什么样子的？

我的人类学家同事们处理这些问题时遇到了两个挑战。第一个挑战与达尔文所说的“地质记录极端不完整”有关。他在《物种起源》一书中用一整章的篇幅来说明地质记录里让人倍感挫败的空缺内容。这些空缺的内容是由于石化过程变幻莫测、骨骼化石暴露在外等因素造成的。有利于骸骨迅速掩埋和可以石化的地质条件非常罕见，而且古代的沉积物受到侵蚀才会暴露出来，比如经过溪水的冲刷。史前时代的哪些东西能以这种方式重见天日，纯属机缘巧合。许多东西依然会藏身于地层之下。比如，东非本是最有可能拥有早期人类化石的地区，但距今800万到400万年这段时期的含化石沉积物却很少。这段时期是人类史前时代的关键时期，因为人科就发源于此。在400万年前以后的时期中，我们所获的化石远不如预期的那么多。

第二个挑战是大多数出土的化石标本七零八碎，比如一块头骨片、一块颧骨、一段臂骨和许多牙齿，这些贫乏的证据使物种鉴定困难重重，有时甚至不可能被鉴定。科学家们因此对物种鉴定和各物种相互关系的辨别产生了分歧，其中在人类学领域里的分类学和系统学争论最多。我将避开这些争论，重点说明人类家族树的全貌。