"阿尔迪"有多像人类?

再次审视这个440万年前的灵长类动物,它引发了关于直立行走以及成为人类意味着什么的辩论


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。


对于如此娇小的生物,身高1.2米的“阿尔迪”(地猿始祖种)在古人类学界掀起了巨浪。 这项意义重大的发现——15年前宣布,并于今年10月在《科学》杂志上正式描述——加深了关于何时进化出双足行走、我们与黑猩猩的最后共同祖先长什么样,以及一些古代灵长类动物如何演变成现代人类的学术辩论。

纽约州长岛石溪大学医学中心解剖科学系教授兼主任威廉·荣格斯说:“无论你站在哪一方,这都是一块令人着迷的化石。” 确实,11篇论文的《科学》分析反而突出了更多的分歧,而不是弥合了分歧。

论文的作者,包括加州大学伯克利分校的蒂姆·怀特,提出地猿是“有效的直立行走者”,并且它“解决了早期人类进化中的许多不确定性,包括最后共同祖先的性质”。 但该领域的许多其他人认为,其中一些说法可能言过其实。 事实上,荣格斯说,“我认为他们说的有些话可能是为了制造轰动效应。”

那么,阿尔迪代表着向人类迈出的真正一步吗?还是她应该留在进化树的侧枝上? 怀特和他的同事作者们并没有提出要有一个明确的答案,但通过对化石数据和周围环境的细致分析,他们在概述性论文中得出结论:“没有明显的特征足以将地猿始祖种排除在南方古猿的祖先之外”,因此他们提出她可能确实是早期人族(这个不断变化的命名法群体通常包括现今人类和我们已灭绝的近亲,怀特等人也将其称为人科动物——尽管后一个称谓现在通常也包括大型猿类)。

但将地猿如何融入人类进化故事中可能比重建阿尔迪破碎而脆弱的骨骼还要困难,而且这个过程已经变得充满争议。

能干的双足行走者?
由于早期人类的传统标志一直是适应直立行走,因此关于地猿地位的大部分辩论都集中在她下半身骨骼的组合方式上——特别是她受损的髂骨,即翼状的上骨盆骨的位置。 多伦多大学人类学系教授大卫·贝冈解释说,根据这块骨头的方向,髋关节周围的肌肉工作方式会有所不同。 在肯特州立大学的欧文·洛夫乔伊领导的科学论文之一的摘要中,认为到阿尔迪时代,“臀大肌已经重新定位,因此地猿始祖种可以直立行走而不会使其质心左右移动”(不像今天笨拙的大型猿类),但对髂骨的不同解释可能会改变这一切。

尽管研究人员提出了大量的图像和描述,但其他人还是不愿意不加怀疑地接受这些重建。 贝冈说:“也许这些碎片确实吻合得很好,但现实情况是,他们从一个严重受损的标本开始,最终得到的东西非常类似于南方古猿”(包括“露西”的群体,即320万年前的南方古猿以及270万年前的傍人猿)。 他说:“如果有可能进行调整,就很难不让他们看起来像你脑海中已有的东西。” 荣格斯也指出了重建的风险,在像阿尔迪这样的案例中,“需要大量的猜测。”

荣格斯说,虽然上骨盆看起来可能属于早期人类,但下部看起来更像四足行走的非人类灵长类动物。 他最近会见了怀特并检查了骨骼的照片。 然而,怀特断言,在亲自研究化石后,除非数据“被故意忽略,或者如果我们是编造的”,否则它们不可能属于“一种不经常用后腿行走的动物”。

舒适的攀爬者
即使阿尔迪重建的髋部没有说服所有人,她的脚也可能为该物种的运动方式提供一些重要的见解。 在洛夫乔伊领导的科学论文之一的摘要中,作者指出,“虽然地猿始祖种的足部解剖结构表明它仍然会爬树,但在地面上它是直立行走的。” 阿尔迪的脚确实表明她适应了树栖生活。 荣格斯称她的脚趾“非常原始”,非常发散——甚至比现代黑猩猩的抓握趾还要发散——这将有助于攀爬。

所有已知的足部组成部分,无论多么适应攀爬,都不能排除地猿在地面上直立行走的可能性。 然而,荣格斯认为“它实际上根本没有表现出任何双足行走的适应性。” 事实上,他说,地猿始祖种的许多组成部分并没有让阿尔迪看起来比黑猩猩更擅长直立行走——怀特等人不赞成将黑猩猩作为早期人类进化的模型。 在洛夫乔伊领导的一篇摘要论文中,作者将地猿描述为“兼性直立行走者”,即在需要时可以用两条腿行走(例如,为了用前臂携带东西),但并不一定倾向于这样做。

荣格斯说:“具有讽刺意味的是,这就是你描述黑猩猩双足行走的方式”——“它们是兼性双足行走者。” 另一方面,直立人生活在阿尔迪之后约260万年,是专性双足行走者,他指出,“即使是人类也是兼性攀爬者。”

无论阿尔迪的某些骨骼如何组装或重新组装,关于该物种如何在地面上行走的辩论可能不会通过进一步分析这个标本来解决。 即使发现了数百块骨骼,该物种仍然缺少膝关节。 贝冈说:“我认为膝关节会以某种方式最终确定结果。” 荣格斯指出,更多的足部骨骼也会有帮助。

颅骨线索
荣格斯说,与其继续在腰部以下进行谱系辩论,不如说阿尔迪最重要的特征可能在她肩膀以上。 他在给ScientificAmerican.com的电子邮件中写道:“如果我们希望将阿尔迪保留在我们的进化分支中,我们必须放弃将双足行走作为严格意义上的‘人族’的标志。”

他说:“如果我们只发现了颈部以下的化石,我们可能根本不会将阿尔迪视为人族。”

然而,研究团队发现的大量颅骨碎片可能有助于将辩论导向早期人类阵营。 荣格斯说,在与怀特的谈话中,他被牙齿证据——尤其是上犬齿,它比黑猩猩的犬齿更小,更像人类——所折服,从而开始考虑将阿尔迪视为人类进化的早期阶段。 其中一篇科学摘要(由怀特领导)的作者写道,小犬齿以及该物种雄性和雌性之间最小的体型差异“表明社会攻击性极小”。 合著者洛夫乔伊认为,如果雄性不通过肢体攻击来争夺雌性,他们可能会更多地参与抚养后代——这是后来人类进化的关键组成部分。

颅骨本身也引发了关于阿尔迪与我们的其他祖先(如露西)有多相似的问题。 科学论文的作者注意到地猿的下脸较小,不像黑猩猩那样突出,并且形状更像南方古猿。 但外部研究人员则关注其大小与其他非人类灵长类动物(如已灭绝的中新世猿类)的相似性。

然而,怀特更倾向于全面看待标本,他尖锐地称零敲碎打的分析“完全是假设性的,而且实际上是不现实的”。 他承认,“如果只发现了一个中间指骨,那么就不可能确定该物种的系统发育关系”,但他总结说,“牙齿、颅骨颅后骨骼的特征……地猿始祖种和后来的古人类所独有的,排除了所有其他现存和已灭绝的猿类”,他在一封电子邮件中写道。 他坚持认为,“即使没有颅骨和牙齿”,“同样的论点仍然会得到支持,因为髋部和足部具有共同衍生的特征。”

他和他的合作者并不坚持将直立行走作为阿尔迪及其进化分支确实是早期人类的唯一指标,但他指出,到目前为止,它是画面的一部分。 他说,虽然他们小组对“人科”家族的定义“不是本身基于双足行走”,但这种指定“似乎与双足行走和SCC[扇形犬齿复合体]的丧失都发生在人类和黑猩猩谱系分化的时间附近相一致。”

在进化树中的位置
关于人类和黑猩猩共同的最后祖先长期以来的进化谜团,可能会因地猿始祖种的发现而至少得到部分澄清,提交给科学杂志的关于该物种的600多页材料的作者认为。

阿尔迪确实有助于解决关于这个关键生物的一些重要辩论,例如我们的早期祖先是否像现代黑猩猩那样用指关节行走。(现在看来他们可能没有。) 但正如荣格斯指出的那样,人类是从黑猩猩(甚至是从类似黑猩猩的生物)进化而来的观点已经过时了。 同样,贝冈指出,通过440万年前的阿尔迪来描绘大约在六百万到八百万年前生活的最后共同祖先将是一项艰巨的任务。 贝冈说:“就像蒂姆[怀特]认为假设”黑猩猩在数百万年中没有进化是幼稚的“一样,假设阿尔迪与共同祖先有很多相似之处也可能是幼稚的。”

贝冈和其他人可能比项目研究人员更慢地提出阿尔迪在人类直系血统中的位置,项目研究人员指出,即使该物种“比南方古猿原始得多”(正如他们在怀特领导的摘要中所写的那样),“它似乎……占据了人族自然史的基础适应性高原”(正如另一篇由洛夫乔伊领导的摘要所指出的那样)。

但就像声称阿尔迪是近亲一样困难,驳斥她也很困难。 荣格斯评论说:“我认为说阿尔迪在系统发育上的确切位置尚不清楚且有争议,这并不算不公平。” 甚至怀特也指出,“最有可能的三种可能性”是地猿要么在人类谱系中,要么在黑猩猩谱系中,要么早于两者。 他说:“我们根据一系列新进化的特征将其归入人科[又名人族]进化分支,这些特征是它与该进化分支的所有其他成员——南方古猿物种和智人——所独有的。”

贝冈从研究科学杂志上发表的数据中发现,“在这个标本的解剖结构中,很少有东西可以直接指向南方古猿,然后指向智人,”他说。 “这很可能是一个旁支。”

对阿尔迪在灵长类动物家谱中的位置以及她在转向直立行走中的作用进行更广泛的分析可能必须等到原始化石及其铸件可供其他研究人员检查为止。 荣格斯说:“我们渴望了解阿尔迪如何融入其中。” 怀特本人似乎也很渴望让其他人亲眼看看他有信心的证据:“我们欢迎这些研究人员在对像双足行走这样重要的事情得出结论之前,仔细比较一下这些化石。”

现在正根据具体情况授予近距离观察原件的机会。 对这一发现的更完整分析将在关于更大的中阿瓦什项目(将由加州大学出版社出版)的出版物中发表。*

无论人们多么渴望亲眼目睹阿尔迪和其他标本,以及对该物种作为人族的地位挥之不去的问题,大多数研究人员都赞赏挖掘和分析化石所涉及的重大工作。 荣格斯说:“那些家伙所做的事情非常了不起。” 他说,关于地猿始祖种背景的广泛文献记录“树立了新的标准”,这是“真正非凡的”。

*更正(09年11月19日):此段在发布后进行了更改,以反映当前中阿瓦什项目的查看政策。

© . All rights reserved.