2004年,一个由澳大利亚和印度尼西亚科学家组成的团队在印度尼西亚弗洛勒斯岛上挖掘一个名为梁布亚的洞穴时宣布,他们出土了一些非凡的东西:一具成年女性的部分骨骼,她身高略高于一米,大脑只有我们人类的三分之一大。这个标本被科学家称为LB1,很快获得了一个充满幻想的昵称——霍比特人,以作家J.R.R. 托尔金的虚构生物命名。该团队提出,LB1 和他们发现的其他碎片遗骸代表了一个先前未知的人类物种,即弗洛勒斯人。他们最好的猜测是弗洛勒斯人是直立人的后裔——已知第一个在非洲以外殖民的物种。他们推测,这种生物进化出的小体型是对其岛屿家园有限资源的反应——这种现象以前在其他哺乳动物中被记录过,但在人类中从未被记录过。
这一发现震惊了古人类学界。弗洛勒斯人不仅被认为是人类遵循所谓岛屿规则的第一个例子,而且它似乎也逆转了人类进化过程中大脑尺寸越来越大的趋势。此外,在发现这些小体型、小脑容量个体的相同沉积物中,也发现了用于狩猎和屠宰动物的石器,以及用于烹饪它们的火堆遗迹——对于大脑尺寸只有黑猩猩大小的生物来说,这是相当高级的行为。令人惊讶的是,LB1 生活在仅 18,000 年前——在我们其他晚期幸存的亲属尼安德特人和直立人消失数千年之后[参见凯特·王的文章“最小的人类”;《大众科学》,2005 年 2 月]。
怀疑论者很快就驳斥了 LB1,认为她只不过是一个患有疾病而导致发育迟缓的现代人类。自从宣布这一发现以来,他们提出了许多可能的疾病来解释该标本的特殊特征,从呆小症到拉伦综合征,这是一种导致对生长激素不敏感的遗传疾病。然而,他们的论点未能说服霍比特人的支持者,后者用相反的证据反驳了每一种诊断。
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令人困惑的混合体
尽管如此,新的分析正在促使即使是支持者也重新思考最初对该发现解释的重要方面。最近的发现也迫使古人类学家重新考虑人类进化中诸如人族(包括自人类谱系与黑猩猩分道扬镳以来的所有生物)最初从非洲迁徙出来等分水岭时刻的既有观点。
也许从最新研究中得出的最令人震惊的认识是,LB1 的身体在许多方面是多么原始。(迄今为止,挖掘者已从该遗址出土了估计 14 个个体的骨骼,但 LB1 仍然是迄今为止最完整的标本。)从一开始,该标本就引起了与 320 万年前的露西——南方古猿阿法种,一种人类祖先的最著名代表——的比较,因为它们身高相仿,大脑也同样小。但事实证明,LB1 与露西和其他直立人之前的人族有更多的共同之处,而不仅仅是体型。她的许多特征简直就像猿类。
今年五月,石溪大学的威廉·L·荣格斯领导的研究人员发表了他们对 LB1 脚部的分析,霍比特人奇异形态的一个特别引人注目的例子浮出水面。这只脚有一些现代特征——例如,大脚趾与其他脚趾对齐,而不是像猿类和南方古猿那样向侧面张开。但总的来说,它很老式。LB1 的脚长约 20 厘米,是她短股骨长度的 70%,这对于人类家族成员来说是闻所未闻的比例。相比之下,现代人类的脚平均只有股骨长度的 55%。在这方面,除了托尔金想象中大脚的霍比特人之外,与 LB1 最接近的匹配是倭黑猩猩。此外,LB1 的大脚趾很短,其他脚趾又长又略微弯曲,而且她的脚缺乏适当的足弓——所有这些都是原始特征。
荣格斯在向新闻界发布的一份声明中宣称:“人类化石记录中从未见过这样的脚。” 这不会让跑步变得容易。骨盆、腿和脚的特征清楚地表明,霍比特人是直立行走的。但是,由于他们的腿短而脚相对较长,他们将不得不使用高抬腿步态以避免脚趾拖到地面上。因此,尽管他们可能可以短距离冲刺——例如,避免成为在弗洛勒斯巡逻的科莫多巨蜥的晚餐——但他们不会赢得任何马拉松比赛。
如果脚是霍比特人唯一表现出如此原始特征的部分,那么科学家们可能会更容易坚持认为弗洛勒斯人是直立人的矮化后裔,并将脚的形态归因于矮化导致的进化逆转。但事实是,在 LB1 的整个骨骼中都发现了古老的特征。手腕中一块名为梯形骨的骨头,在我们自己的物种中形状像靴子,但在猿类中却呈金字塔形;锁骨短而相当弯曲,这与具有现代体型的人族中较长、较直的锁骨形成对比;骨盆呈盆状,如南方古猿,而不是漏斗状,如直立人和其他较晚期的人属物种。这样的例子不胜枚举。
的确,从颈部以下来看,LB1 更像露西和其他南方古猿,而不是人属。但随后出现了她头骨的复杂问题。尽管它包裹着一个柚子大小的大脑,仅测量了 417 立方厘米——这个体积在黑猩猩和南方古猿的范围内——但其他颅骨特征,例如狭窄的鼻子和每个眼窝上突出的眉弓,将 LB1 标记为我们人属的成员。
原始的根源
将人属般的头骨特征与躯干和四肢的原始特征相结合的化石并非史无前例。我们人属的最早成员,例如能人,也表现出新旧特征的混合。因此,随着霍比特人颅后骨骼细节的出现,研究人员越来越想知道,这些小弗洛勒斯人是否可能属于原始人属物种,而不是从直立人进化而来,科学家们认为直立人具有现代人的身体比例。
堪培拉澳大利亚国立大学的博士候选人黛比·阿格及其同事进行的一项新分析加强了这种观点。为了解决霍比特人与人类家族其他成员的关系问题,该团队采用了分支系统学——一种着眼于共享的新特征以研究生物体之间关系的方法——将 LB1 的解剖学特征与人类家族其他成员以及猿类的解剖学特征进行了比较。
在《人类进化杂志》即将发表的一篇论文中,阿格及其合作者报告说,他们的结果表明,在人族家谱树中,弗洛勒斯人分支可能有两个位置。第一个是弗洛勒斯人进化于一种名为鲁道夫人的人族之后,鲁道夫人大约在 230 万年前出现,但在大约 200 万年前出现的能人之前。第二个是它出现在能人之后,但仍然远在直立人之前,直立人大约在 180 万年前出现。更重要的是,阿格的团队没有发现弗洛勒斯人和直立人之间存在密切关系的证据,从而打击了霍比特人是直立人岛屿矮化的产物这一理论。(该研究还驳斥了霍比特人属于我们自己物种的假设。)
如果霍比特人是非常早期的人属物种,早于直立人,那么在家谱树上的这种定位将在很大程度上解释 LB1 的小脑,因为我们人属的最早成员拥有的灰质明显少于普通直立人。但阿格的发现并没有完全解决大脑问题。撇开 LB1 不谈,人属中已知最小的脑袋是能人标本,其估计颅容量为 509 立方厘米。LB1 的大脑比这还要小约 20%。
岛屿矮化是否仍然在决定霍比特人大脑的大小方面发挥了作用?当发现团队最初将 LB1 的小脑归因于这种现象时,批评家抱怨说,根据已知的比例关系,她的大脑对于她这种体型的人族来说太小了。经历矮化的哺乳动物通常只表现出大脑尺寸的适度缩小。但今年五月发布的study结果表明,岛屿上哺乳动物的矮化可能是一个特例。伦敦自然历史博物馆的埃莉诺·韦斯顿和阿德里安·李斯特发现,在马达加斯加这个非洲岛国矮化的几种化石河马物种中,大脑尺寸的缩小幅度明显大于标准比例模型预测的幅度。研究作者根据他们的河马模型认为,即使是像直立人大小的祖先,也可能通过岛屿矮化达到 LB1 的大脑和身体比例。
关于河马的研究给哈佛大学的丹尼尔·利伯曼等研究人员留下了深刻印象。在《自然》杂志上对韦斯顿和李斯特报告的评论中,利伯曼写道,他们的发现“及时出现”,有助于解释弗洛勒斯人是如何获得如此小的大脑的。
尽管一些专家赞成对霍比特人的原始解释,但澳大利亚伍伦贡大学的迈克·莫伍德帮助协调梁布亚项目,他现在认为 LB1 及其同伙的祖先是早期的人属成员,当他们到达弗洛勒斯岛时,他们已经很小了——甚至比已知最小的直立人个体还要小——然后一旦到达那里,“可能经历了一些岛屿矮化”。
霍比特人遗留的文物支持了弗洛勒斯人是非常原始的人族的说法。早期关于最初发现的报告侧重于在梁布亚霍比特人层中发现的一些石器,这些石器对于如此小脑容量的生物来说出乎意料地复杂——怀疑论者强调了这一观察结果,以支持他们的论点,即霍比特人是现代人类,而不是一个新物种。但是,由澳大利亚新英格兰大学的马克·W·摩尔和剑桥大学的亚当·R·布鲁姆领导的后续分析表明,霍比特人的工具包总体上非常基本,与其他小脑容量人族生产的工具一致。摩尔和布鲁姆总结说,梁布亚少量霍比特人工具的先进外观是偶然产生的,考虑到霍比特人制造了数千件工具,这并不意外。
为了制造他们的工具,霍比特人从洞穴外的岩石上剥下大片薄片,然后在洞穴内从大片薄片上敲下较小的薄片,采用了与人类在弗洛勒斯岛上梁布亚以东 50 公里处的另一个名为马塔门格的遗址 88 万年前所青睐的相同的简单石器加工技术——远在现代人类出现在该岛屿之前。(马塔门格工具制造者的身份尚不清楚,因为那里尚未发现人类遗骸,但他们可能就是梁布亚矮小居民的祖先。)此外,梁布亚和马塔门格工具与坦桑尼亚奥杜威峡谷的文物非常相似,这些文物可追溯到 120 万至 190 万年前,很可能是能人制造的。
微小的开拓者
在某些方面,关于神秘的弗洛勒斯骨骼的最新理论甚至比最初的说法更具革命性。“人属的一个非常原始的成员可能在大约 200 万年前离开了非洲,并且一个后代种群一直延续到仅仅几千年前,这种可能性是过去几年中古人类学中出现的最具挑衅性的假设之一,”奥尔巴尼大学的大卫·S·斯特雷特反思道。科学家们长期以来一直认为,直立人是人类家族中第一个走出原生大陆并殖民新土地的成员,因为那是化石记录中最早出现在非洲以外的人族。对此的解释是,人类需要进化出更大的大脑和更长的步幅,并创造出先进的技术,才能最终离开他们的家园。
今天,非洲以外人类最古老的确凿证据来自格鲁吉亚共和国,研究人员在那里发现了可追溯到 178 万年前的直立人遗骸[参见凯特·王的文章“新大陆的陌生人”;《大众科学》,2003 年 11 月]。格鲁吉亚遗骸的发现驳斥了关于一个身材魁梧、配备精良工具包的开拓者的概念,因为它们对于直立人来说体型偏小,而且它们制造的是奥杜威石器,而不是专家们期望最早的先驱者制造的先进的所谓阿舍利石器。尽管如此,它们还是直立人。
但是,如果霍比特人新观点的支持者是正确的,那么第一次洲际迁徙发生的时间要比这早数十万年——而且是由一种根本不同类型的人类进行的,这种人类可以说与原始的小露西的共同点比古人类学家设想的殖民者更多。这种情况意味着,如果科学家们在正确的地方寻找,他们可能会找到人类史前史中一段长期失落的篇章,形式为从非洲延伸到东南亚的这位原始先驱的 200 万年记录。
这个建议并未得到一些研究人员的认可。“我们越是试图将弗洛勒斯[人族]的分化推向更早,就越难解释为什么一个必须起源于非洲的[人族]谱系只在弗洛勒斯这个小岛上留下了一个痕迹,”芝加哥菲尔德博物馆的灵长类动物进化专家罗伯特·马丁评论道。马丁仍然不相信弗洛勒斯人是一个合法的新物种。他认为,LB1——唯一已知大脑尺寸的霍比特人——可能是一个患有尚未确定的疾病而导致小脑的现代人类,这种可能性尚未排除。他说,问题是这种情况是否也能解释 LB1 的南方古猿般的身体。
与此同时,许多科学家都欢迎这种震动。史密森尼学会的马修·W·托切里分析了霍比特人的腕骨,他断言,LB1 是“如果我们在 200 万年前在非洲发现的人族,没有人会说什么”。“问题是,我们基本上是在现代的印度尼西亚发现它的。” 他补充说,好消息是,这表明还有更多此类发现有待发掘。
英国谢菲尔德大学的罗宾·W·丹内尔观察到:“鉴于我们对亚洲人族记录知之甚少,仍有很大的惊喜空间。” 丹内尔推测,甚至南方古猿也可能离开了非洲,因为他们在 300 万年前在非洲殖民的草原延伸到了亚洲。“当然,我们需要更多发现——来自弗洛勒斯岛、苏拉威西岛等邻近岛屿、东南亚大陆或亚洲其他任何地方,”他说。
莫伍德本人正在尝试这样做。除了在梁布亚和马塔门格的工作外,他还帮助协调了苏拉威西岛的两个项目。他还关注着婆罗洲。然而,在大陆上寻找梁布亚霍比特人的祖先将是困难的,因为在这个世界这一地区,合适年龄的岩石很少暴露出来。但是,由于风险如此之高,这些挑战不太可能阻止勇敢的化石猎人尝试。“如果我们在未来 15 年左右的时间里在该世界这一地区没有找到任何东西,我可能会开始怀疑我们是否搞错了,”托切里反思道。“预测是我们应该找到更多。”
开辟道路
教科书对人类起源的描述认为,直立人是第一个在约 180 万年前走出非洲并殖民遥远土地的人类祖先。但来自弗洛勒斯的证据表明,一个更古老、更原始的祖先是最初的先驱,他可能在大约 200 万年前冒险离开了原生大陆。如果是这样,那么古人类学家可能错过了一大块重要的人类化石记录,这段记录跨越近 200 万年,从非洲延伸到东南亚。
霍比特人猎手迈克·莫伍德(右)已经在苏拉威西岛的两个地点寻找更多弗洛勒斯人及其祖先的遗骸。他认为,进一步挖掘婆罗洲北部尼亚洞穴可能会产生比梁布亚更古老的人族证据。大陆将更难梳理,因为在那里很少有合适年龄的岩石暴露出来。
注意:本文最初以“重新思考印度尼西亚的霍比特人”为标题印刷。