基礎醫學

【論文故事】最早的人屬生物,或將易主?

作者:【論文故事】最早的人屬生物,或將易主? 來源:果殼網 日期:2015-03-05
導讀

         誰是最早的人屬生物?他們生活的年代距今多遠? 長期以來,人屬“始祖”的頭銜一直屬於能人(Homo habilis),他們可能出現在距今230萬年前的更新世。近十年來,古人類學家又發現了與能人平行存在的魯道夫人(Homo rudolfensis),這無疑動搖了能人的寶座。而現在,一塊新出現的化石恐怕又要改寫人屬的曆史——這塊化石所代表的生物,很可能就是最早的人屬生物,其生存年代可以追溯到距今280萬年前,至少領先其他人屬生物50萬年。

        誰是最早的人屬生物?他們生活的年代距今多遠? 長期以來,人屬“始祖”的頭銜一直屬於能人(Homo habilis),他們可能出現在距今230萬年前的更新世。近十年來,古人類學家又發現了與能人平行存在的魯道夫人(Homo rudolfensis),這無疑動搖了能人的寶座。而現在,一塊新出現的化石恐怕又要改寫人屬的曆史——這塊化石所代表的生物,很可能就是最早的人屬生物,其生存年代可以追溯到距今280萬年前,至少領先其他人屬生物50萬年。

        相關研究成果於3月6日發表在了《科學·快訊》(Science Express)上。科學人就此對論文第一作者,美國內華達大學人類學係的布萊恩·威爾莫(Brian Villmoare)進行了采訪。

        複原後的能人半身像。圖片來源:維基百科

        在古人類學史上,幾乎每一塊改寫曆史的人類化石都來自東非,而這塊被編號為“LD350-1”的化石也是如此,它被發現於埃塞俄比亞東北部的雷迪-吉拉爾魯研究區。結合出土層位來看,其埋藏年代應該在距今280~275萬年前之間。這塊化石是一個隻剩下左半邊的下頜,牙槽上麵附著了2顆前臼齒和3顆臼齒。雖然隻剩下半邊下頜和幾顆牙,研究人員還是很機智地利用了簡單好用的鏡像法,獲得了整個下頜的重建模型。

        圖中顯示的是在鏡像對稱後,複原的LD350-1下頜骨化石。其保存情況並不是非常好,但是對古人類學家來說,這已經是相當了不起的戰績了。圖片來源:研究論文

這塊化石很可能屬於一個新的未知物種,並且這一新發現的物種才是人屬的始祖。

雖然古人類學家們通過100年的努力,也沒能徹底解開人類演化的謎題,但這些他們還是建立了一個基本框架:人和猿的共同祖先分化出了現生大猿的祖先和南方古猿屬生物,南方古猿屬則演化出了人屬。其中,人屬的最早物種一直被認為是距今230萬年左右的能人或魯道夫人。然而,當研究人員對這塊化石進行後期分析時,一個有可能會改寫人類演化教科書的結果出現了: 這塊280萬年前的下頜殘段,屬於一個人屬生物而非南方古猿。一方麵,這意味著人屬的曆史從230萬年向前推了整整50萬年,衝出了更新世(以距今約260萬年為更新世上界);另一方麵,由於人屬已知的最早物種隻有能人和魯道夫人,而研究者認為二者都不是這塊化石的主人——也就是說,

        那麼,研究者們又是怎麼證明化石的主人是最早的人屬生物,而不是南方古猿呢?

        事實上,這塊下頜化石確實與南方古猿的下頜有一些相似之處。首先,其尺寸以及牙齒大小與南方古猿阿法種(Australopithecus afarensis)相同;另外,其下頜前部也和南方古猿一樣是傾斜的,並且形似一個半球——說到這裏,讀者可以摸摸自己的下巴,假如我們的下巴頦是向後縮而不是向前突,那就和這些原始人類非常相似了。

        晚期智人的下頜,向前突。

        北京人的下頜,向後縮。圖片來源:作者攝於中山大學體質人類學實驗室

        不過,二者的殊異之處還是多於相似之處(見下圖)。首先,南方古猿的頦孔(下巴上對稱出現的孔洞,供血管和神經穿過)是開口朝前的,而這塊化石的頦孔卻是開口朝著後麵;其次,南方古猿的頦孔下方有一條橫向的溝壑,但是這條溝壑在這塊化石表麵並沒有出現;此外,相比於南方古猿,經過這塊化石頦孔前沿的輪廓線顯得更凸一些。除了頦孔,牙齒和下頜支(摸摸你的腮幫子,張大嘴時會向前移動的就是下頜支)之間的位置關係也很能說明問題:南方古猿下頜支的前緣根部在第二臼齒旁,而這塊化石則是在第三臼齒(智齒)附近。正如威爾莫自己所說:“這是個典型的人屬生物。”

        如圖所示,A為南方古猿阿法種化石,B為本文討論的LD350-1化石。它們的不同主要體現在4個方麵:1. 紅色箭頭代表了頦孔朝向,A化石朝前而B朝後;2. A化石頦孔下緣有一條溝壑,而在B化石表麵這一性狀消失了;3. 經過B化石頦孔前緣的輪廓線更凸一些;4. 圖中M2表示第二臼齒,M3表示智齒,A化石下頜支前緣根部在第二臼齒旁,B化石則是在智齒旁。圖片來源:研究論文

        正如前麵談到的,由於目前已知最早的人屬生物是230萬年前的能人與魯道夫人,那這半塊下頜有沒有可能是二者之一所留下的?實際上,這並不太可能。這塊下頜的一些原始形態與能人以及魯道夫人差異較大,足以把它與二者區別開來——它更可能是一個新的物種。威爾莫指出:“它或許就是能人的祖先。”

        總而言之,新發現的LD350-1化石很可能代表了一種生活於280萬年前的人屬物種,這一物種是人屬的始祖,處於南方古猿和後期人屬物種之間的過渡階段。雖然古人類學研究所依靠的化石量往往不大(比如元謀人隻發現了兩顆大門牙),但是用這半塊下頜和幾顆牙齒來論證猜想還是稍顯單薄。為了證明這個物種曾經存在過並且正是今日眾人的祖先,人們還需要更多的化石材料。威爾莫也表示“我們期待著新發現”。

參考文獻:

        "Early Homo at 2.8 Ma from Ledi-Geraru, Afar, Ethiopia," by B. Villmoare at University of Nevada, Las Vegas in Las Vegas, NV; W.H. Kimbel; C. Seyoum; C.J. Campisano; J. Rowan; J.R. Arrowsmith; K.E. Reed at Arizona State University in Tempe, AZ; E.N. DiMaggio at Pennsylvania State University in University Park, PA; B. Villmoare; D.R. Braun at George Washington University in Washington, DC; B. Villmoare at University College London in London, UK; C. Seyoum at Authority for Research and Conservation of Cultural Heritage in Addis Ababa, Ethiopia.

文章題圖:thealexandrerodriguez.com

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