Бурное развитие палеоантропологии в XX в., многочисленные находки ископаемых остатков древних приматов, высших обезьян и древних людей, разработка новых методов исследований позволяют сегодня реконструировать родословную современного человека.
Сложности, связанные с неполнотой данных о разных периодах, с трудностями датировки ископаемых находок, реконструкцией внешнего вида древних понгид и гоминид по отдельным фрагментам их скелетов, трактовкой образа жизни древних людей, затрудняют точное построение генеалогического древа современного человека.
В настоящее время предполагают, что общими предками современных человекообразных обезьян (понгид) и человека были дриопитеки (древесные обезьяны), найденные останки которых относятся к миоцену (25—15 млн лет назад). Дриопитеки, вероятно, появились в Африке и затем пришли в Европу. По-видимому, один из видов дриопитеков мог быть исходной предковой формой развития гоминоидов. Существует мнение, что непосредственными предками последних были рамапитеки, обитавшие 15—7 млн лет назад в Европе и Азии. Предполагают, что рамапитеки ходили на двух ногах и использовали природные предметы (камни, палки, кости), обитали на опушках леса и отыскивали пищу на открытой местности. Строение их зубов показывает, что они были всеядными; зубы у них более мелкие и плоские, чем у крупных человекообразных обезьян, нижняя челюсть менее массивна.
Большинство специалистов рассматривают теперь в качестве непосредственных предков человека австралопитеков (от лат. australis — «южный» + от греч. pithikos — «обезьяна»), которые появились в Африке 5,5 млн лет назад. Всего возникло три или четыре вида. Около 2 млн лет назад от одного из них, вероятно, произошел первый вид, относящийся к роду человека, — Homo habilis (человек умелый). Вероятнее всего, тело австралопитеков было покрыто волосами. Некоторые из них были не крупнее шимпанзе, другие по размерам и сложению приближались к современному человеку. Они имели объем головного мозга 450—550 см3 (у шимпанзе — 350 см3, у гориллы — 450 см3). В отличие от человекообразных обезьян нижние конечности австралопитека были длиннее рук и служили для прямохождения. Австралопитеки, очевидно, пользовались руками для переноски грузов и изготовления примитивных орудий, которыми можно было отделять мясо от костей и резать его. Питались австралопитеки плодами, листьями, злаками, а также животными, убитыми хищниками.
Человек умелый (Homo habilis), существовавший около 2—1,5 млн лет назад, по общему мнению, представлял собой первый известный вид рода Homo («человек»). Обитал человек умелый в Африке и Юго-Восточной Азии. У него объем головного мозга уже достигал 750—800 см3. Ростом он был около 1,5 м, голова была более округлой формы, чем у австралопитеков, челюсти менее массивными. Руки были короче по сравнению с ногами, имевшими уже вполне современную форму.
От Homo habilis, вероятно, произошел человек прямоходящий, или выпрямленный (Homo erectus). Он во многих отношениях уже был похож на современного человека: ростом до 180 см, с длинным черепом, со скошенным лбом и плоской лицевой частью, толстыми надглазничными валиками; подбородочный выступ отсутствовал. Объем головного мозга составлял от 880 до 1100 см3. Предположительно у него уже была примитивная речь. Человек прямоходящий сооружал шалаши, хижины с очагами, используя ветки и закрепляя их по периметру жилища крупными камнями. Это помогло виду не только широко распространиться на африканском континенте, но и проникнуть далеко на территорию Евразии. Разные находки останков человека прямоходящего получили «собственные названия» — телантропус, гейдельбергский человек, питекантроп, синантроп.
Несмотря на различия, палеоантропологи относят большинство человеческих останков позднего ледникового периода (300—4000 лет назад) к одному виду, считая их архаичными формами Homo sapiens. К нему причисляют также ответвившийся подвид — неандертальцев (Homo sapiens neanderthalensis).
Неандертальцы были невысоки (до 165 см), чрезвычайно мускулисты и коренасты, имели крупную удлиненную голову с мощными надглазничными валиками и покатым лбом. Объем головного мозга превосходил (до 1500 см3) характерный для современного человека. Они изготовляли достаточно разнообразные каменные орудия — рубила, скребки, остроконечники, ножи, пилки и сверла. Неандертальцы были умелыми охотниками, успешно промышляя крупную добычу (бизоны, мамонты, пещерные медведи, носороги, лошади, олени и т. п.). Они разводили огонь, изготовляли одежду из шкур, строили шалаши, обживали пещеры. Погребения умерших свидетельствуют о проявлении неандертальцами некоторых чувств, свойственных человеку. И все же, по мнению многих специалистов, неандертальцы были, вероятно, лишь боковой ветвью эволюционного древа человека. По всей видимости, они вымерли около 30 тыс. лет назад.
Кроманьонец — вполне современный человек (Homo sapiens sapiens); широко представлен многочисленными ископаемыми останками, возраст которых 40 тыс. лет, обнаруженными в Африке, Европе и Азии. По сравнению с неандертальцами кроманьонцы были выше ростом (до 177 см), имели менее грубое сложение, голову с округлой черепной коробкой, хорошо развитым подбородочным выступом; объем головного мозга составлял 1400 см3. В их материальной культуре появляются сложные орудия (наконечники дротиков, кремниевые вкладыши, копьеметалки), гарпуны, рыболовные крючки, костяные иголки, а также инструменты для выделки орудий. Впервые возникает искусство: настенные изображения животных, людей, сцен охоты. Появляются скульптурные произведения, бусы, ожерелья из раковин, зубов животных. Погребения кроманьонцев свидетельствуют о развитии их духовной культуры; формировании ритуалов, связанных с представлениями о загробном существовании.
На последующих этапах развития кроманьонцев биологические факторы уступают социальным, темпы антропогенеза резко ускоряются, наблюдается огромный культурный прогресс, который и приводит к становлению человека современного.
В это время заканчивалось последнее материковое оледенение на севере Европы. В голоцене складываются современные географические зоны животного и растительного мира. Человек начинает оказывать возрастающее влияние на распространение и вымирание видов животных и растений, его деятельность становится одним из существенных экологических факторов.