在北埃塞俄比亚,曾经有一个广阔的古老湖泊。剑齿虎在其周围徘徊,巨型鳄鱼在其中游泳。在300多万年前的上新世时期,注入湖泊的溪流和河流留下了沉积物的痕迹,如今已硬化成砂岩。
在这些地层中沉积着化石:一些早期人族的化石,以及河马、羚羊和大象的骨骼。人类学家杰西卡·汤普森(Jessica Thompson)在2010年从一个名为迪基卡(Dikika)的地区发现了其中的两个样本。
当时,她是亚利桑那州立大学人类起源研究所的访问研究员。在没有任何历史解释的情况下,她分析了这些骨骼,发现了屠宰的迹象。敲击痕迹表明有人可能获取了骨髓;切割痕迹暗示有人从骨头上剥下了肉。令她惊讶的是,这些样本有340万年的历史,这使得屠宰行为的时间比传统估计提前了80万年。这一事实让现在是耶鲁大学人类学系助理教授的汤普森开始思考,早期可能存在更多使用工具的痕迹。
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在2月份出版的《当代人类学》杂志上发表的一篇广泛的综述中,汤普森与一个研究团队一起,将最近的一些证据结合在一起,提出了一个关于我们祖先向大型动物消费过渡的新理论。主流观点,得到来自埃塞俄比亚遗址的化石证据的支持,认为剥片工具的使用和肉类消费的出现导致了200多万年前启动人类进化的大脑扩张。汤普森和她的同事们不同意:他们认为,早期的人族可能不是使用磨尖的石头来猎取和刮取动物身上的肉,而是首先敲碎骨头,从骨髓和大脑中获取脂肪营养。
人类是唯一经常食用比自己大的动物的灵长类动物。汤普森和她的同事称之为“人类掠食模式”的这种营养开发长期以来一直是人类起源的食肉和“男人狩猎”观点的代名词。
由于像羚羊这样的大型动物富含重要的微量和大量营养素,科学家们一直认为它们的肉有助于人类的大脑变得巨大。20世纪50年代达成了一个共识,认为我们的祖先首先猎杀小型动物,然后在260万年前左右转向大型动物。剥片工具的使用和肉食成为了人属的定义特征。
“这是一个非常吸引人的故事,”汤普森说。“大约在那段时间,似乎出现了第一批石器和屠宰痕迹。你有了我们人属的起源。很多人喜欢将其与成为人类的意义联系起来。”
然后,从20世纪80年代中期开始,出现了一种相反的理论,认为人属的出现与狩猎和掠食统治的起源并没有如此紧密的联系。相反,早期人族首先通过清扫大型动物的尸体来获取大脑所需的营养。这场辩论持续了几十年,支持清扫理论的证据逐渐积累。
新论文更进一步:作者认为,获取骨外的肉会付出巨大的代价。当从尸体上刮取生肉时,遇到掠食者的几率很高。研究表明,没有特殊牙齿的情况下咀嚼生肉并不能带来太多的能量效益。此外,暴露在空气中的肉会很快腐烂。
与此同时,骨髓和大脑被锁在骨头内部,能够保持新鲜更长时间。这些营养丰富的部位也是大脑和眼睛发育所需的脂肪酸的前体。而且,与肉相比,骨头可以更容易地从尸体地点带走,从而避免掠食者。
史密森学会的古人类学家布里安娜·波比纳(Briana Pobiner)解释说,传统的观点认为,早期人族的行为模式是同时追求肉和骨髓,她没有参与这项新论文的撰写。但在新论文中,她说,“这个团队已经表明,骨髓可能实际上更为重要。这是一个细微差别,但却是重要的细微差别。”
上新世——介于530万年前到260万年前之间——是一个剧烈变化的时代。剧烈变化和降温的气候将大片的雨林转变为草地和稀树草原的马赛克。大型空地为像南方古猿这样机会主义和多才多艺的人族提供了生态位,南方古猿很可能是人属的祖先,以及肯尼亚古猿,来填补空白。大型掠食者很可能为他们留下了可供清扫的尸体。
有证据表明,大约在376万年前,当人族利用开阔的空地时,他们的饮食发生了转变。到大约350万年前,一些南方古猿物种的大脑尺寸已经增大,比体型相当的黑猩猩大了30%。犬齿缩小到了后来在人属中看到的比例,并且手的形态已经比猿更像人类,既有可能进行陆地旅行,也有可能使用工具。
作者认为,敲击工具是向大型动物开发过渡的关键。石头可以敲开骨头,暴露里面的骨髓。他们说,另一种方法——人类用石头磨尖石头,创造出剥片工具来从骨头上切割肉——似乎更加费力。他们认为,这种切肉以及相关的工具创造可能会在稍后出现。
至于谁使用了这些敲击工具,时间线提出了一个难题。最早的人属样本现在可追溯到280万年前。迪基卡化石表明屠宰行为发生在340万年前。人属的出现可能比科学家们怀疑的要早——这一理论需要更多的化石证据来支持——或者另一个人族,如南方古猿,可能在人属之前创造了工具。
然而,一些学者对该研究的论点并不信服。例如,南加州大学的人类学家克雷格·斯坦福(Craig Stanford)质疑该研究强调人族清扫行为出现在狩猎之前。“我们今天没有动物清扫但不狩猎的例子,”他补充说。
为了检验新理论,综述作者建议寻找早于剥片工具的敲击工具的进一步证据。他们指出,研究人员可以扩大在现有化石记录和挖掘地点中寻找此类工具的特征的范围。例如,汤普森的研究生正在使用 3D 扫描和人工智能技术来改进化石上痕迹的识别——无论这些痕迹是由早期人族、剑齿虎、鬣狗还是其他类型的生物造成的。
他们发现的东西可能会打击他们的理论,但无疑也会丰富我们对祖先如何进化的理解。
这项工作首次出现在 SAPIENS,采用CC BY-ND 4.0 许可。阅读原文。