新發現的頭骨化石可能改寫兩個古人類祖先的歷史

新發現的頭骨化石可能改寫兩個古人類祖先的歷史
科考人員在南非發現了一個早期直立人的頭骨碎片。這是迄今首次在該地區發現該人種的化石。
 
經同意轉載,來源:HERRIES ET AL., SCIENCE 368:47 (2020).
 
撰文:TIM VERNIMMEN
 
  2015年冬季,Jesse Martin和Angeline Leece正在從一塊巖石里提取東西。他們以為所提取的是狒狒的遺骸。這兩位澳大利亞拉籌伯大學的學生是一支科考隊的隊員,該科考隊志在收集并研究來自南非約翰內斯堡西南部Drimolen采石場的化石。然而,當他們清潔了頭骨碎片,并把它們拼湊起來后,發現這些化石并不是狒狒的,而是來自一名年幼的直立人。該物種此前從未在南非被鑒定出來過。
 
  Martin會議說:“我們的導師都不相信我們,直到他們過來看了才信。”
 
  《科學》雜志近日刊文描述了這塊頭骨,同時登上雜志的還有在同一地點發現的另一個古人類物種:粗壯傍人(又名羅百氏傍人、南方古猿粗壯種)。通過一系列不同的年代測定技術發現,這兩個物種的頭骨差不多處于同一年代,即大約200萬年前。根據這篇由Martin和Leece擔任共同作者的論文,該測定結果使這兩個頭骨分別成了這兩個物種已發現的最早的化石。
 
  “我認為他們用充分的理由證明了這是非洲最古老的直立人,事實上,也是全世界最古老的。”南非威特沃特斯蘭德大學的古人類學者Lee Berger在電子郵件中寫道。他是國家地理學會探險家,但并未參與該項研究。
 
直立人的神秘起源
 
  那塊直立人頭骨化石的年代尤其令人驚訝。大多數古人類學者認為,直立人這一人類祖先起源于非洲東部,好幾塊年代更近的直立人化石,以及其它年代較遠人屬物種的化石都曾在那里出土。一些人甚至假設直立人起源于非洲以外,因為在此次新發現之前,已知最古老的直立人化石發現于格魯吉亞的德瑪尼斯(Dmanisi)。
 
  Martin說,直立人起源于亞洲的推斷現在看起來極其不可能。“這個觀點的第一個問題在于,直立人的最早證據現在來自非洲。但最大的問題是,在亞洲沒有直立人相應的祖先。如果你在直立人遺骸被發現的遺址繼續深挖,根本沒有古人類。”
 
  不過,在南非新發現的頭骨,并不一定就意味著直立人起源于那里。“根據目前的證據,我的猜測是它出現于非洲某個我們還沒有注意到的地方。”Martin說道。
 
  瑞士蘇黎世大學的古人類學者Marcia Ponce de Léon(未參與此研究)也同意:“把這個新化石稱作直立人是合理的。”2013年,Marcia Ponce de Léon及其同事們描述了來自格魯吉亞Dmanisi的一塊180年前的頭骨,并鑒定其可能屬于最早那批離開非洲的直立人。
 
  當這一人種跨過大陸,他們繼續適應新的環境。Marcia Ponce de Léon在電子郵件中說:“無論走到哪里,每個物種的每個種群都會繼續進化。”追蹤直立人在跨越半個地球的分布和適應性,有助于科學家深入了解我們浪跡天涯的祖先是如何在他們遇到的不同環境下幸存下來的。
 
  “這確實是第一個人類的全球化實驗。”Martin說道。
 
非洲南部的三種古人類
 
  兩百萬年前,直立人其實數量并不多。Leece說:“在數量上,他們與粗壯傍人的比例不到1:10。”
 
  人如其名,粗壯傍人,“粗壯的南方古猿”之一,頭骨非常結實,牙齒超大,腦殼頂部有個令人印象深刻的隆起,連接著強健的咀嚼肌。Leece說:“目前的主流理論認為,他們吃食物很粗糙,不一定是需要咬碎的食物,但是食物有很多纖維,需要大量咀嚼,比如某些塊莖或草。”
 
  更古老的人種南方古猿源泉種當時也分布于該地區。化石記錄顯示,此時,南方古猿屬開始被傍人屬和人屬代替,是我們祖先物種演化過程中的關鍵時期。
 
  一年中的大多數時候,人屬、傍人屬和南方古猿屬都有大量可用的資源,這個屬的古人類可能吃的差不多是同樣的東西。不過,據Martin說,這個地區的冬季可能很嚴酷。“上午天寒地凍,據估計,那時候可能比現在冷。因此,對古人類而言,氣候相當惡劣。”在這種艱難的環境下,粗壯傍人強勁的下顎,以及能食用粗糙、多纖維的食物的能力,可能是一個重要的優勢。
 
  有個理論認為,南方古猿源泉種可能是人屬,包括直立人種在內的一個直接祖先。不過,這次新研究的作者們卻對此提出質疑,因為新發現的直立人頭骨,比在附近Malapa遺址發現的南方古猿源泉種遺骸還要古老。
 
  Berger在2010年曾參與了在Malapa發掘南方古猿源泉種化石的工作。他認為,即便直立人頭骨更古老,南方古猿源泉種仍可能是它的祖先。“母系物種與后代物種無疑也能同時存在于同一個地方。”
 
  不管究竟哪個物種最先出現,有一點很清楚:100多萬年后,只有直立人行走于地球上。
 
直立人征服世界
 
  Leece說,雖然粗壯傍人超級特化的頭骨可能在特定環境下起了很好的作用,但這一特點可能造成了它最終的落敗。當環境變化時,極端的適應性,會成為阻礙。
 
  對比這兩個新發現的頭骨,顯然,最初被粗壯傍人超過的直立人,正在進行自身革命性的適應。直立人標志性的、眼淚形狀的腦殼表明,人屬的早期成員正在擴大并重構其大腦。
 
  Martin和Leece從巖石中取出的直立人頭骨不屬于成年直立人。通過檢視頭骨的骨骼間融合情況,可以判定該頭骨來自一個2歲到6歲之間的兒童。年齡幼小的它的大腦,可能已經比多數南方古猿屬和傍人屬成年的大。頭骨化石上的印記表明,這個兒童的大腦還是生長,向外推動頭骨。Martin說:“我們甚至能看見血管。”
 
  Martin說,雖然粗壯傍人進化出了一種“便攜式磨石”,但直立人“適應了變得隨機應變”,適應了在從非洲到亞洲和歐洲南部漫長路途中遇到的各種難題。這個物種日益聰明的大腦使其在加工工具、與他人協作甚至思索未來等方面都比其它動物聰明。
 
  紐約大學的古人類學者Susan Antón說,直立人存活了將近200萬年,成了人屬里迄今已知的最成功的的物種。她曾研究過非洲和亞洲的直立人化石。她在電子郵件中寫道:“此刻的人屬可能比當年的直立人數量更多。但我們能存在得同樣長久嗎?只有時間能證明。”
 
(譯者:mikegao)
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