說起人類的祖先,大家都熟悉我們的祖母露西,她生活在大約320萬年前。露西是南方古猿阿法種骨骼化石的別稱。
露西的康復圖(圖片來源:維基百科)
由于其頻繁直立行走的特點,阿法南方古猿長期以來被稱為人屬的祖先,也就是我們現(xiàn)代人類——智人的祖先。但露西的祖先是誰?長期以來,這個問題一直沒有明確的答案。 8月27日,期刊《自然》發(fā)表了一篇關(guān)于古猿新化石的研究(請點擊閱讀原文查看論文)??茖W家能否由此進一步確定人類的起源?
湖邊物種真的是露西的祖先嗎?
如果我們看時間的發(fā)展,最古老的南方古猿成員—— Lakeside Species(Australopithecus anamensis,最早的標本于1965年在肯尼亞圖爾卡納湖畔發(fā)現(xiàn)),生活在大約420萬至390萬年前,已經(jīng)現(xiàn)代猿與人類的混合特征——既能直立行走又能爬樹——也恰好早于阿法種(約3-380萬年前),所以看起來很有可能是露西的祖先。
遺憾的是,由于化石材料破碎且稀缺,目前僅存有下頜骨、牙齒、長骨、指骨等碎片。學術(shù)界對于湖濱物種與阿法種的祖先關(guān)系,甚至湖濱物種與早期人類之間的進化一無所知。雖然充滿好奇,卻很難拿出更有說服力的證據(jù)。
2010年,《美國體質(zhì)人類學雜志》(美國體質(zhì)人類學雜志)和《自然科學會報B》(皇家學會B哲學匯刊)在線發(fā)表了Yohannes Haile-Selassie團隊在埃塞俄比亞Woranso-Mille地區(qū)的一項新研究。研究中發(fā)現(xiàn)的南方古猿物種頭骨的游離牙齒、頜骨和背骨碎片并不能否認南方古猿種與阿法種南方古猿之間的祖先關(guān)系,這似乎表明南方古猿種是露西的祖先。
然而,答案并不那么簡單。 8月27日,《自然》雜志《自然》發(fā)表了Johannes團隊的最新研究成果,宣布了他們對南方古猿湖濱物種新材料的研究。曾經(jīng)被認為是露西的祖父的湖濱物種現(xiàn)在再次成為人們關(guān)注的焦點。他們真的是露西的祖先嗎?
新化石讓真相更加撲朔迷離
南方古猿湖濱種(MRD-VP-1/1)標本照片a正面、b背面、c上、d左、e右、f下(圖片來源:論文截圖)
這是一塊保存近乎完整的頭骨化石,編號為MRD-VP-1/1,同樣出土于埃塞俄比亞沃蘭索-米勒地區(qū),屬于一名中年男性。新化石挑戰(zhàn)了過去的知識,其分析表明湖濱物種并不是阿法種的祖先。
過去,湖濱物種的鑒定往往依賴于牙齒和下頜的形態(tài)。 MRD-VP-1/1標本顯示出相對突出的門牙尺寸和U形牙列。不同類型的牙齒之間也存在差異,這與湖濱物種的特征一致。
門牙對比照片,左邊一顆屬于南方古猿阿法種,其他一顆屬于南方古猿湖邊(圖片來源:論文截圖)
由于化石的保存,這項研究提供了額外的面部識別特征。從積極的角度來看,湖濱物種更接近南方古猿,但又與另外兩種古人類有顯著差異,因此毫無疑問是南方古猿。但從側(cè)面看,頭骨又長又窄,與乍得沙赫人的頭骨非常相似,比湖濱人還要古老320萬年。與埃塞俄比亞傍人相似。作者推測,這種特征與較年輕類群的趨同可能是平行進化的結(jié)果。同時,湖濱種與南方古猿阿法種在眶下和眶后區(qū)域以及咬肌的位置也存在顯著差異。
頭骨對比照片,從左到右:來自乍得的薩赫勒人、阿迪古猿、南方古猿湖濱種、南方古猿阿法種、南方古猿非洲種(圖片來源:論文截圖)
南方古猿湖畔物種(MRD-VP-1/1) 標本的照片。黃色部分為重建部分,代表了該標本發(fā)現(xiàn)之前學術(shù)界已知的湖濱物種的頭骨材料。尺度為1cm(圖片來源:論文截圖)
該研究還根據(jù)眶后狹窄和弱化的特征,將一個390萬年前的額骨標本(BEL-VP-1/1)歸類為南方古猿阿法種。阿法種人的生存時代提前了10萬年,變?yōu)榫嘟?-390萬年。甚至有可能,在埃塞俄比亞Fejej 遺址發(fā)現(xiàn)的400 萬年前的少數(shù)牙齒標本屬于南方古猿阿法種,而不是湖邊物種。
MRD-VP-1/1測年數(shù)據(jù)顯示,湖濱物種的生存時間范圍可延長至3.8-420萬年前,這意味著它們的生存時間延長了10萬年。這表明露西代表的阿法種曾與同一地區(qū)的湖濱物種共存了近10萬年。也就是說,二者并非屬于單一譜系的種族變遷,即南方古猿湖濱物種并不是露西的祖先。
事實上,湖濱物種與阿法種不僅顱面形態(tài)不同,而且沒有祖先關(guān)系,甚至腦容量也存在差異。 MRD-VP-1/1標本的腦容量為365-370毫升,接近地猿(300-350毫升)和乍得沙阿霍莫(320-380毫升)的腦容量,但低于阿法種的腦容量(約485毫升)—— 當然,它遠遠低于現(xiàn)代平均水平(約1450毫升)。
目前已知湖濱物種在至少四個連續(xù)時期分布于四個不同地區(qū),牙齒和頭骨形態(tài)存在差異。根據(jù)顱面觀測數(shù)據(jù)和各種方式重建的系統(tǒng)發(fā)育樹,系統(tǒng)發(fā)育樹沒有改變。湖濱物種仍然是南方古猿中最古老的成員,該屬的位置比所有南方古猿和后來的人科成員更遠。它位于靠近基干的位置,這與之前的研究結(jié)果一致。
系統(tǒng)發(fā)育樹(加粗區(qū)域為湖邊種植的新化石MRD-VP-1/1)(圖片來源:論文截圖)
對于學術(shù)界來說,新的湖濱物種材料推翻了長期以來關(guān)于湖濱物種和阿法種物種之間祖先關(guān)系的假設(shè)。然而,早期人類的進化圖景并沒有因此而變得清晰。相反,它似乎呈現(xiàn)出灌木叢的形狀。進化趨勢讓真相變得更加撲朔迷離。
關(guān)于人類的起源還有許多謎團有待解開
這次發(fā)表的這篇文章《自然》更像是Johannes和他自己之間的一場學術(shù)辯論——用新材料打破了他之前對南方古猿進化過程的不完全理解。當然,不斷利用新的化石、新的方法來探索人類的起源,就是他從開始研究古人類的那一刻起的初衷。
約翰內(nèi)斯在他的辦公室研究人類化石(圖片來源:克利夫蘭自然歷史博物館)
約翰內(nèi)斯是克利夫蘭大學體質(zhì)人類學系教授,也是克利夫蘭自然歷史博物館館長。在他看來,埃塞俄比亞的阿法爾地區(qū)雖然目前是一片沙漠,但在大約三四百萬年前,這里是遠古人類生存的天堂。 Woranso-Mille 地區(qū)是他關(guān)注的焦點。位于埃塞俄比亞首都亞的斯亞貝巴東北約520公里處。向南步行30公里,即可到達發(fā)現(xiàn)露西的哈達爾地區(qū)。其重要性不言而喻。
自2005年起,他帶領(lǐng)團隊來到該地區(qū),進行了多年的野外發(fā)掘。到目前為止,他和他的團隊已經(jīng)發(fā)表了多篇關(guān)于阿法盆地古人類的研究文章。挑戰(zhàn)古人類學的固有認知是他經(jīng)常做的事情。 2011年5月,他在阿法爾地區(qū)發(fā)現(xiàn)了南方古猿德伊雷梅達(Australopithecus deyiremeda)的近親,其歷史可以追溯到330萬至350萬年前。這個新物種的上頜和下頜、化石牙齒和骨骼都與露西的明顯不同,挑戰(zhàn)了學術(shù)界認為露西是人類祖先以及當時該地區(qū)只有一種人類的觀點。該研究還于當年發(fā)表在《自然》期刊上,引起公眾關(guān)注。
約翰內(nèi)斯展示他發(fā)現(xiàn)的南方古猿近親化石
同樣,湖濱物種與阿法種之間神秘莫測的進化關(guān)系也讓約翰內(nèi)斯充滿了好奇。在2015年的野外發(fā)掘中,他收獲了本文研究的珍貴頭骨。來自湖濱物種的新材料無疑為研究最早的南方古猿及其起源提供了重要信息。經(jīng)過進一步的研究,約翰內(nèi)斯再次證實南方古猿湖濱種、南方古猿近親種,甚至露西可能只是我們直系祖先眾多候選者中的一部分,而且可能還有更多種類的原始人類同時生活在相似的地區(qū)。地理位置。
約翰內(nèi)斯在沃蘭索米勒地區(qū)發(fā)掘的照片
未來,正如約翰內(nèi)斯曾在TED演講中提到的那樣,在大約三四百萬年前的關(guān)鍵時期,阿法爾地區(qū)的神奇土地上可能還會有更多的東西。驚喜等待科學家們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。