来自南非的早期人类化石可能颠覆人类进化论的长期观点

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


明尼阿波利斯—古人类学的一个巨大讽刺之处在于,尽管科学家们能够从化石记录中了解到我们早期祖先南方古猿(露西和她的同类)的诸多见解,但他们几乎没有文献记录我们自身属人属的起源。他们知道人属起源于南方古猿物种之一,并且在这一转变过程中,我们的祖先从类黑猩猩大小、腿短、大脑小的生物进化成身材高大、腿长、大脑大的人类,以及其他标志性特征。但是,这种进化转变的细节——独特的人属特征何时出现以及为何出现——仍然难以捉摸,因为早期人属的化石非常稀少,而且已经出土的化石通常过于零碎,无法产生太多信息。

为此,去年春天,南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学的李·伯杰 (Lee Berger) 和他的同事宣布,他们发现了来自那个神秘时期的两具部分人类骨骼上图所示),这很可能彻底改变研究人员对我们属如何起步的理解。 据说这些标本的年代约为 195 万年前,表现出将它们与南方古猿人属联系起来的镶嵌特征,这使得该团队提出它们代表了一种先前未知的物种——南方古猿源泉种 (Australopithecus sediba)——可能是人属的直接祖先。 这种解释是有争议的。 一些批评者认为,这些化石确实属于南方古猿属,但与人属没有特殊关系;另一些人则认为,它们代表了人属的死胡同分支,而不是包括智人在内的晚期物种的祖先。

在 4 月 12 日的古人类学学会年会和 4 月 16 日的美国体质人类学家协会年会上,伯杰和他的同事们展示了他们对南方古猿源泉种 (A. sediba) 骨骼的最新分析结果。 这些发现强调了遗骸的镶嵌性质,并有可能颠覆人类进化的主要模型。


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团队成员克里斯蒂安·J·卡尔森 (Kristian J. Carlson) 谈到了南方古猿源泉种 (A. sediba) 大脑的形状,这是通过对颅腔内部进行同步加速器扫描揭示的。 据估计,该物种的颅容量仅为 420 立方厘米,大约只有我们大脑灰质的三分之一。 事实上,这种微小的大脑尺寸——位于南方古猿属范围的下端——在团队决定将这些化石归入南方古猿属而不是人属时起到了重要作用。 然而,尽管大脑尺寸很小,但其额叶似乎比南方古猿的额叶具有更像人类的组织结构。 卡尔森指出,这一令人惊讶的发现暗示,额叶的重组和以人属为特征的大脑尺寸的整体增加可能并非同时发生,这与之前的想法不同。

原始和高级特征的混合在整个骨骼中都很明显。 德克萨斯农工大学的达里尔·德·鲁伊特 (Darryl de Ruiter) 报告说,该头骨表现出一系列与南方古猿,特别是非洲南方古猿 (A. africanus) 共同的特征。 然而,它也与人属共享许多头骨特征——事实上,比任何其他南方古猿都多。 “南方古猿源泉种 (sediba) 原始的和衍生的颅骨和颅后 [颈部以下] 特征的结合突出了它的中间性质,”德·鲁伊特观察到,重申了该团队早先关于南方古猿源泉种 (A. sediba) 可能是人属祖先的主张。 伯杰列举了其他镶嵌特征——包括类猿的胸腔和长臂,以及类人手,其手指短而拇指长。

但南方古猿源泉种 (A. sediba) 的骨盆可能是在会议上产生最令人震惊的启示的部位。 许多研究人员认为,人属谱系中大脑尺寸的增加是人属骨盆从南方古猿骨盆进化而来的驱动因素,因为在早期人属化石中,较大的颅腔伴随着改良的骨盆。 然而,根据伯杰代表杜克大学的史蒂文·丘吉尔 (Steven Churchill) 所做的演讲,大脑微小的南方古猿源泉种 (A. sediba) 的骨盆看起来非常像早期人属的骨盆。

如果大脑尺寸的膨胀不是进化出类人骨盆的驱动因素,那么是什么呢? “我会说这是从习惯性双足行走转变为更像人类的强制性双足行走,”纽约市美国自然历史博物馆的威尔·哈考特-史密斯 (Will Harcourt-Smith) 告诉《大众科学》,他是一位未参与分析的专家。 他认为双足行走可能分两个阶段进化:在第一阶段,以露西的物种为代表,早期人类除了在地面上直立行走外,仍然花费相当多的时间在树上攀爬。 在第二阶段,他们失去了攀爬能力,并变成了完全的双足行走。

“将 [南方古猿源泉种 (A. sediba)] 视为人属的祖先是非常合理的,”哈考特-史密斯评论道,并指出在看到骨盆之前,他对此还持犹豫态度。 “我百分百确信吗? 不,但这很有说服力。”

图片来源:骨骼图片由Science/AAAS提供

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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