南方古猿源泉种是人类祖先最重要的一次发现吗?

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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,不一定代表《大众科学》的观点


三年前,研究人员为人类家谱增加了一个新的分支:南方古猿源泉种,这是一个来自南非的近两百万年前的亲戚。据各方说法,这是一项令人眼花缭乱的发现——两具部分骨骼,一个成年女性和一个年轻男性,来自约翰内斯堡郊外一个名为马拉帕的地点。自从科学家们发布对该材料的新研究结果以来,它就一直在定期成为头条新闻,就像他们本月早些时候所做的那样。任何时候出土人类化石,特别是骨骼,都是一件大事,因为这样的遗骸非常罕见。但我要在这里冒险说,南方古猿源泉种可能是迄今为止最重要的古人类(现代人类及其已灭绝的亲属)发现。

现在,我已经能听到不少古人类学家的抗议了。但请听我说完——然后如果你不相信,你可以在评论中告诉我我为什么错了。

要理解任何特定发现的重要性,我们必须将其放在历史背景下考虑。从这个角度来看,人们可能会认为1856年在德国西部发现的尼安德特人化石是最重要的,因为它标志着人类古生物学作为一门研究领域的开始。1924年在南非发现的汤恩儿童(南方古猿非洲种)是另一个重要的发现,它提供了第一个令人信服的证据,表明人类起源于非洲。然后是320万年前的露西(南方古猿阿法种)——在1974年在埃塞俄比亚发现时,它是当时已知的最完整的古人类骨骼,并且仍然是公众最了解的——她的解剖结构确立了古人类早在脑容量扩大之前就已经直立行走,从而平息了一场旷日持久的辩论。最近,2004年宣布的18000年前的弗洛勒斯霍比特人(弗洛勒斯人),因其矮小的身材和其他挑战了关于古人类适应和生物地理学的长期观点的特征而引起了轰动。当科学家们在2009年公布阿尔迪(地猿始祖种)时,引起了轰动,这表明一些关于双足行走起源和人类和黑猩猩的最后共同祖先的持久概念可能是错误的。


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这些化石和许多其他化石是古人类学领域的里程碑式发现,这些发现填补了科学家对人类起源的理解中的关键空白。它们都至关重要。然而,南方古猿源泉种的化石甚至能够从这群精英中脱颖而出,因为它们所包含的信息量和质量之高。来自马拉帕的发现几乎满足了古人类学家愿望清单上的所有条件。保存有多个骨骼元素的标本?选中。多个同时期个体的遗骸(对于理解物种内的变异非常重要)?选中。化石处于接近原始状态,从而消除了关于碎片如何拼接在一起的不确定性?能够精确测定化石年代的地质背景?相关的植物和动物遗骸?选中,选中,选中。

自2010年首次公布以来,由约翰内斯堡金山大学的李·伯杰领导的发现团队发表了一系列论文,详细介绍了南方古猿源泉种的外观、生活年代、食物以及它与我们的关系等等。最新的分析,在4月12日《科学》杂志发表的六篇论文中描述,揭示了一种擅长爬树,并且还以耸肩和手臂不摆动的方式在地上直立行走,每走一步脚都向内翻滚的生物——一种以前未知的双足行走形式。然而,与它奇异的行走方式形成对比的是,根据两项新的研究,南方古猿源泉种的牙齿和下颌的某些方面明显很熟悉,与我们的人属相似。事实上,南方古猿源泉种令人眼花缭乱的马赛克式的猿类和人类特征是研究人员在每一轮新论文中都强调的一个主题。正是这种马赛克让研究人员就马拉帕的古人类的核心问题展开辩论:即,它们在我们家谱中的位置。

伯杰和他的同事从一开始就认为,南方古猿源泉种很可能是长期以来人们寻找的那个孕育了我们人属的物种(或该物种的近亲)。这样的安排会将人属的起源地放在南非而不是东非,并且可能会将露西的物种——传统上被认为在我们直系祖先之列——推到进化的边缘。但批评者反驳说,南方古猿源泉种总体上并不特别像人属,它可能属于南非的一个最终灭绝的古人类谱系——我们家谱中众多死胡同分支之一。

由于人属的起源可能是古人类学中最大的谜团,如果新的证据能够加强其与人属的联系,那么南方古猿源泉种的公认重要性将得到极大的提升。但我想更进一步,认为无论最终发现它是人属的祖先还是人类的一个死胡同分支,马拉帕的古人类现在都是要被超越的对象。因为南方古猿源泉种带来的是对如此古老的古人类进行最详细的了解的潜力。

马拉帕遗址是一个令人难以置信的高分辨率时间胶囊。古人类遗骸包括早期古人类遗址中很少甚至从未出现过的骨骼,而且通常只保存为碎片的骨骼在这里得以完整保存。此外,古人类代表了一系列的发育阶段:除了两具骨骼外,该遗址还出土了另外 4 个个体的更多碎片遗骸,包括一个婴儿,这将使研究小组能够研究该物种的成熟过程。马拉帕的化石植物和动物是古人类环境中实际存在的植物和动物,而不是数千年甚至数十万年间遗骸的聚集。

此外,该遗址的条件,曾经是一个30至50米深的地下洞穴,底部有一个浅淡水池,显然允许保存一些非常不寻常的特征。人们发现年轻男性的牙齿上有牙垢,研究小组能够分析这些牙垢以寻找线索,了解他在最后几天吃了什么。此前已知最古老的古人类牙垢来自年轻得多的尼安德特人和早期现代人类。在本月初在檀香山举行的古人类学学会年会上,金山大学的雷切尔·基林报告说,对某些骨骼上保存的似乎是皮肤的分子成像支持了这种解释。如果得到证实,这将是第一个古人类软组织的化石证据,并且可能会提供关于南方古猿源泉种的肤色和发色,以及毛发和汗腺分布的见解。这些皮肤特征本身就是身体排出多余热量的能力的线索,随着古人类在进化过程中变得更加活跃,这一点变得越来越重要。

好吧,我已经在这篇文章中写了 1000 多个字了,但我仍然只是稍微触及了南方古猿源泉种发现如此非凡的表面。我不能指望在这里面面俱到,但我确实想提及这项发现的另外两个方面,这些方面增加了它的重要性。首先,还有更多的化石即将出现,也许更多。对 20 世纪初石灰石矿工从该遗址炸开的许多岩石块进行 CT 扫描已经发现了几块骨头。而且,可以在马拉帕的地面上看到额外的古人类骨头伸出,等待挖掘。(这在 2011 年 11 月我参观该遗址时让我感到震惊。)

第二——这听起来可能有点内部人士的感觉,但这至关重要——伯杰和他的合作者研究这些发现并传播他们所学的方式,代表了对古人类学调查通常进行的秘密和隐蔽方式的真正背离。伯杰召集了一个庞大的专家团队来研究这些遗骸,并且开放了该项目,并制定了允许任何要求查看原始化石的古人类学家查看的政策。他还向世界各地的机构发送了大量的复制品,并经常将骨骼的铸件——甚至是他的团队尚未正式描述的铸件——带到专业会议上与其他研究人员分享。这只能提高该项目产生的科学成果的质量,并很可能激励其他团队更愿意公开他们自己的数据。

就是这样。这就是我的观点。我意识到化石的重要性取决于人们向它提出的问题——例如,如果你想了解艺术的起源,南方古猿源泉种就无关紧要了。是的,归根结底,我们需要来自不同时间和地点的海量化石(以及人工制品和 DNA)来拼凑出我们起源的完整故事。我只是对这一发现提供的机会感到敬畏和高兴,因为它能够如此生动地看到很久以前的人类物种——无论是人属的难以捉摸的祖先,还是来自一个平行谱系的生物,揭示了另一种人类的存在方式,并且或许可以阐明为什么我们的谱系成功了而其他谱系失败了。

认为另一个古人类发现比这更重要?我很想在评论中听到是哪个以及为什么。也许你会改变我的想法。

 

 

 

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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