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【论文故事】最早的人属生物,或将易主?

谁是最早的人属生物?他们生活的年代距今多远? 长期以来,人属“始祖”的头衔一直属于能人(Homo habilis),他们可能出现在距今230万年前的更新世。近十年来,古人类学家又发现了与能人平行存在的鲁道夫人(Homo rudolfensis),这无疑动摇了能人的宝座。而现在,一块新出现的化石恐怕又要改写人属的历史——这块化石所代表的生物,很可能就是最早的人属生物,其生存年代可以追溯到距今280万年前,至少领先其他人属生物50万年。

相关研究成果于3月5日发表在了《科学·快讯》(Science Express)上。科学人就此对论文第一作者,美国内华达大学人类学系的布莱恩·威尔莫(Brian Villmoare)进行了采访。

复原后的能人半身像。图片来源:维基百科

在古人类学史上,几乎每一块改写历史的人类化石都来自东非,而这块被编号为“LD350-1”的化石也是如此,它被发现于埃塞俄比亚东北部的雷迪-吉拉尔鲁研究区。结合出土层位来看,其埋藏年代应该在距今280~275万年前之间。这块化石是一个只剩下左半边的下颌,牙槽上面附着了2颗前臼齿和3颗臼齿。虽然只剩下半边下颌和几颗牙,研究人员还是很机智地利用了简单好用的镜像法,获得了整个下颌的重建模型。

图中显示的是在镜像对称后,复原的LD350-1下颌骨化石。其保存情况并不是非常好,但是对古人类学家来说,这已经是相当了不起的战绩了。图片来源:研究论文

虽然古人类学家们通过100年的努力,也没能彻底解开人类演化的谜题,但他们还是建立了一个基本框架:人和猿的共同祖先分化出了现生大猿的祖先和南方古猿属生物,南方古猿属则演化出了人属。其中,人属的最早物种一直被认为是距今230万年左右的能人或鲁道夫人。然而,当研究人员对这块化石进行后期分析时,一个有可能会改写人类演化教科书的结果出现了: 这块280万年前的下颌残段,属于一个人属生物而非南方古猿。一方面,这意味着人属的历史从230万年向前推了整整50万年,冲出了更新世(以距今约260万年为更新世上界);另一方面,由于人属已知的最早物种只有能人和鲁道夫人,而研究者认为二者都不是这块化石的主人——也就是说,这块化石很可能属于一个新的未知物种,并且这一新发现的物种才是人属的始祖。

那么,研究者们又是怎么证明化石的主人是最早的人属生物,而不是南方古猿呢?

事实上,这块下颌化石确实与南方古猿的下颌有一些相似之处。首先,其尺寸以及牙齿大小与南方古猿阿法种(Australopithecus afarensis)相同;另外,其下颌前部也和南方古猿一样是倾斜的,并且形似一个半球——说到这里,读者可以摸摸自己的下巴,假如我们的下巴颏是向后缩而不是向前突,那就和这些原始人类非常相似了。

晚期智人的下颌,向前突。

北京人的下颌,向后缩。图片来源:作者摄于中山大学体质人类学实验室

不过,二者的殊异之处还是多于相似之处(见下图)。首先,南方古猿的颏孔(下巴上对称出现的孔洞,供血管和神经穿过)是开口朝前的,而这块化石的颏孔却是开口朝着后面;其次,南方古猿的颏孔下方有一条横向的沟壑,但是这条沟壑在这块化石表面并没有出现;此外,相比于南方古猿,经过这块化石颏孔前沿的轮廓线显得更凸一些。除了颏孔,牙齿和下颌支(摸摸你的腮帮子,张大嘴时会向前移动的就是下颌支)之间的位置关系也很能说明问题:南方古猿下颌支的前缘根部在第二臼齿旁,而这块化石则是在第三臼齿(智齿)附近。正如威尔莫自己所说:“这是个典型的人属生物。”

如图所示,A为南方古猿阿法种化石,B为本文讨论的LD350-1化石。它们的不同主要体现在4个方面:1. 红色箭头代表了颏孔朝向,A化石朝前而B朝后;2. A化石颏孔下缘有一条沟壑,而在B化石表面这一性状消失了;3. 经过B化石颏孔前缘的轮廓线更凸一些;4. 图中M2表示第二臼齿,M3表示智齿,A化石下颌支前缘根部在第二臼齿旁,B化石则是在智齿旁。图片来源:研究论文

正如前面谈到的,由于目前已知最早的人属生物是230万年前的能人与鲁道夫人,那这半块下颌有没有可能是二者之一所留下的?实际上,这并不太可能。这块下颌的一些原始形态与能人以及鲁道夫人差异较大,足以把它与二者区别开来——它更可能是一个新的物种。威尔莫指出:“它或许就是能人的祖先。”

总而言之,新发现的LD350-1化石很可能代表了一种生活于280万年前的人属物种,这一物种是人属的始祖,处于南方古猿和后期人属物种之间的过渡阶段。虽然古人类学研究所依靠的化石量往往不大(比如元谋人只发现了两颗大门牙),但是用这半块下颌和几颗牙齿来论证猜想还是稍显单薄。为了证明这个物种曾经存在过并且正是今日众人的祖先,人们还需要更多的化石材料。威尔莫也表示“我们期待着新发现”。(编辑:球藻怪)

参考文献:

  1. "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.

文章题图:thealexandrerodriguez.com

The End

发布于2015-03-05, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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