无论是天文学家还是人类史家，其研究都不大可能在实验室中进行，但都可以利用自然实验。比如，流行病学家为了研究过多摄入盐的影响，不太可能在实验中让人服用大量的盐，但可以通过比较吃盐特别多和特别少的人群。文化人类学家为了研究自然资源的丰富程度对人类社会的长期影响，不太可能在实验中连续数个世纪提供不同的资源给不同的人群，但可以比较生活在自然资源不同的岛屿上的人。为了研究环境对人类社会的长期影响，作者本章选取了环境影响的小实验和中等程度的自然实验。
一、环境影响的小实验
毛利人PK莫里奥里人?
新西兰以东英里的查塔姆群岛（ChathamIslands）上的莫里奥里人（Moriori）长达几个世纪的独立，在年11月19日被个毛利人（Maori）终结了。
莫里奥里人，是一个与世隔绝的、以狩猎采集为生的族群。仅仅掌握简单的技术和武器，对打仗毫无经验，缺乏强有力的领导和组织。
毛利人，是来自新西兰北岛的农民，长期从事残酷的战争，装备较先进的技术武器，有强有力的领导。
但是，这两个群体是在不到年前，从同一个祖宗那里分化出来的。他们都是波利尼西亚人。在公元年左右，移居到新西兰的成为了毛利人，移居到查塔姆群岛的成了莫里奥里人。在两个群体分道扬镳的几个世纪里，他们朝着完全不同的方向演化：毛利人转向集约的农业，发展出复杂的技术和政治组织；而莫里奥里人则回归到狩猎采集生活，发展出简单的技术和政治组织。
小实验中环境的影响
莫里奥里人生活的查塔姆群岛，首先，气候寒冷，不适合热带作物的生长，所以，到达查塔姆群岛的莫里奥里人，重新回到了狩猎采集生活。这种狩猎采集生活，一方面，不能生产多余的农作物，无法养活专门的手艺人、军队和首领。另一方面，获取海豹、贝壳等猎物，不需要复杂的技术，只需要手或棍棒就足够了。其次，面积小，比较偏远。能养活的总人口只有个左右，没有其他移民，所以留在岛上的移民，通过放弃战争学会了和睦相处，这个不好战的群体，甚至通过阉割男婴来减少人口过剩的潜在冲突。
毛利人生活的新西兰北部，气候温暖，适宜农业，人口密集，长期与邻近居民进行残酷的战争。栽种的农作物剩余，养活了专门的首领和士兵，为了栽种农作物和打仗，他们制作了各种各样的工具。
二、环境影响的中等实验
选择小白鼠，来证明验证某种假设，是科学家常用的研究方法。为了研究过去年中环境对全世界人类社会的影响，也可以通过波利尼西亚（Polynesia）的自然实验管中窥豹。
（一）为什么选择波利尼亚群岛？
第一，数几千计、星罗棋布的岛屿之间，自然环境差异巨大。第二，与人类漫长的历史相比，波利尼西亚人类定居的历史不太长，公元前左右第一批新几内亚北面俾斯麦群岛的人到达这里，公元年最后几个岛被人类居住。第三，所有这些岛上的居民，具有共同的祖先。与其他大陆人口移动相比，波利尼西亚没有其他移民涌入等因素，考察环境的影响时，变量相对较小。
（二）波利尼西亚的环境因素
作者认为，“在波利尼西亚群岛之间，至少有6种环境的可变因素促成了波利尼西亚社会之间的这些差异：岛屿气候、地质类型、海洋资源、面积、地形的破碎和隔离程度。”
1.气候条件
岛屿的气候雨量变化多样。从靠近赤道岛屿的热带和亚热带气候，到新西兰南岛的亚南极寒冷气候。各地的雨量分布不均，有的地方雨量创世界纪录，有的地方干旱得只能勉强发展农业。
2.地质类型
岛屿的地质类型混合多样。环状珊瑚岛（coralatolls）（如土阿莫土群岛TuamotuArchipelago）和隆起的石灰岩（limestone）（如亨德森岛Henderson和伦纳尔岛Rennell），贫瘠土壤和淡水短缺，使得人类的移居望而却步。而新西兰却有一些列矿物资源，包括可被商业开发的铁、煤、黄金和玉石。火山岛（Volcanicisland）（如社会群岛Societies、夏威夷群岛Hawaii）上有较厚的土壤，较高的火山岛还有长年不竭的溪流。
3.海洋资源
岛屿的海洋资源分布不均。多数岛屿由浅水和礁石包围，有许多泻湖。盛产鱼和有壳水生动物。复活节岛（Easter）、皮特凯恩岛（Pitcairn）和马克萨斯群岛（Marquesas），由于海岸石多陡峭、周围缺少珊瑚礁，海产较少。
4.面积大小
岛屿的面积大小应有尽有。最小岛屿阿奴塔（Anuta）只有英亩，最大岛屿新西兰（NewZealand）有平方英里。
5.地形分布
岛屿的地形分布千差万别。有些岛上可以住人的地带在山谷，四面围着悬崖峭壁，比如马克萨斯群岛；而另一些岛，比如汤加群岛（TonganArchipelago）和复活节岛的地形，则起伏平缓，对行走往来没有造成障碍。
6.隔离程度
岛屿的隔离程度各不相同。复活节岛（EasterIsland）和查塔姆群岛（Chathams）面积很小，与其他岛屿相距甚远，几乎在完全隔绝的状态下发展。而新西兰、夏威夷和马克萨斯群岛都有许多岛屿组成，组成岛屿间相距很近，容易接触。
（三）波利尼西亚的环境影响
1.导致生存手段的差异
波利尼西亚人的生存手段五花八门：捕鱼、采集野生植物、捕捞海洋有壳动物、猎捕鸟类，以及生产粮食。海洋资源对多数岛屿意义重大，但复活节岛、皮特凯恩群岛和马克萨斯群岛主要依靠粮食生产。波利尼西亚人的农业主要是旱地作物（drylandcrops）（芋艿taro、薯蓣yams、甘薯sweetpotatoes）、灌溉作物（芋艿）和木本作物（香蕉、椰子）。由于环境差异，不同岛屿上，这几种作物的产量和重要性相当不同：亨德森岛、伦纳尔岛的人口密度低、土壤贫瘠、淡水有限，是非集约型的、刀耕火种的农业；有些岛比如复活节岛、阿努塔岛和汤加岛，土壤肥沃，但没有灌溉条件，所以拖入劳动力修筑梯田，发展出了集约型的旱地农业；夏威夷群岛西端的考爱岛（Kauai）、瓦胡岛（Oahu）和莫洛凯岛（Molokai），面积较大有潮湿，还有从事建筑工程的众多人口，灌溉农业达到了顶峰。
2.导致人口密度的差异
波利尼西亚的人口密度差异很大，人口密度最低的查塔姆群岛仅5人／平方英里；新西兰的农民则有28人/平方英里，从事集约型农业岛屿的人口密度泽超过人/平方英里。汤加、萨摩亚和社会群岛达到了-人／平方英里，夏威夷为人／平方英里，而阿努塔则高达1人／平方英里。
3.导致人口数量的差异
人口的多少，是人口密度和面积的乘积。面积并不是一个岛的面积，而是一个行政单位的面积，行政单位的面积，受制于很多因素，比如一个岛的面积大小、岛的地形和隔离程度。行政单位既可以大于一个岛（比如，彼此靠近的岛组成一个行政单位）；也可以小于一个岛（比如，高低不平的大岛分成了许多独立的行政单位）。波利尼西亚的行政单位从几十人到4万人，各种大小都有。
4.导致经济政治的差异
行政单位人口的多少和人口密度一起影响着波利尼西亚人的技术、经济、社会和政治组织等。造成了经济专业化的差异、社会复杂程度的差异和政治组织程度的差异。比如，人口密度低的查塔姆群岛和人口少的环状珊瑚岛，经济简单，几乎没有经济的专业化；社会简单，是平等的社会；首先掌握的资源不多，全体讨论作出决定；但在面积较大、人口密度较高的萨摩亚、社会群岛，尤其是汤加和夏威夷，则经济专业化程度较高；社会差别扩大了，首领的权力扩大了，高高在上，平民必须倒地膜拜；政治的复杂程度高。
5.导致物质产品的差异
各岛获得的新材料不同，导致使用工具的差异。亨德森岛，除了石灰岩，没有别的石头，居民沦落到用巨大蛤壳（clamshell）做扁斧（adze）；而新西兰则可以得到一些列的原料，特别以利用玉石出名。
人工制品的差异，查塔姆群岛，人工制品都很小，比较简单，建筑物是一些简单的茅屋；其他岛屿则供养着专门的手艺人，制造了形形色色的鱼钩、首饰，甚至用成千上万根鸟羽为首领制作了羽毛斗篷。
三、历史的自然实验结论
波利尼亚的岛屿的社会之间在多个方面存在巨大的差异：经济专业化、社会复杂程度、政治组织以及物质产品等。造成这些差异的原因有：人口数量和密度、岛屿的面积、地形的破碎程度、地形的隔离程度、维持生存和粮食生产的机会等。世界上其他地区之间的差异程度，远远超过波利尼西亚群岛内的差异，但波利尼西亚让我们看到了一个小小的剖面。
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