作者:张冬冬 来源:中国科学报 发布时间:2013-10-24 9:53:57
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格鲁吉亚新发现古人类头骨成领域研究大热点

研究人员认为德马尼西发现的所有头骨都属于同一种群。图片来源:瑞士苏黎世大学
 
2005年8月5日,在古人类学家David Lordkipanidze42岁生日时,他收到了一份礼物:他在格鲁吉亚德马尼西刚刚发现了发掘史上最完整的早期人类头骨。在古人类学家轻轻擦拭掉这块头骨上的灰尘后,他们看到了奇怪的原始特征,这并不符合人们对人类原始成员的想象:突起的、像猿猴一样的上颌和一个小脑壳。Lordkipanidze回忆道,当时一位科学家开玩笑说:“(它古老得)让你想把它埋回地下。”
 
Lordkipanidze和一个国际团队花了8年时间研究该化石。这个惊人的头骨可以追溯到180万年前,包含脸部各个细致的部分,这在其他发掘中很罕见,它也因此成为“世界上首个完整保存的成年古人类头骨”。它和早些时候在德马尼西发现的其他头骨显示,古代同一时期同一地区的人与人之间差异很大,但仍属于同一种群——这一观点对分析在非洲发现的令人费解的拼凑起来的人类化石有所影响。
 
该头骨“无疑是发掘史上最重要的化石之一”,纽约市美国自然历史博物馆的古人类学家Ian Tattersall如是说。加州大学伯克利分校的古人类学家Tim White宣称:“这是一个标志性的化石,在很长一段时间内它都会是引人注目的。”
 
5个头骨
 
在过去的20年里,Lordkipanidze和他的同事发掘出的头骨和骨架来自至少5个德马尼西古人类。德马尼西是非洲以外保存着最古老人类化石的遗址。北得克萨斯大学的古人类学家Reid Ferring称,这些早期人类使用粗糙的石器工具,可能用其来屠宰动物,而且他们居住在河流附近。Ferring利用氩同位素分析该地点在177万年前到185万年前的情况,发现人类在非洲出现后不久就迁徙到了亚洲。
 
当时,生活在该地点的动物中约有18%属于食肉动物,包括凶猛的剑齿虎和一种已经灭绝的巨型猎豹。与这些野兽的对抗很常见且危险。所有这5个人的骨骼都是在地下的洞穴中发现的,可能是由食肉动物拖过去的。Ferring认为,在这些洞穴坍塌后过了最多几个世纪,这些骨架就都沉积了下来。
 
随着岁月的累积,这些食肉动物的贮存物成为了新的化石。早在2000年,古人类学家就发现了新头骨的巨大下颌,Lordkipanidze和同事希望能在其之后发现巨大的头颅。然而他们却发现了一个下巴有关节炎的老人头颅,其门牙可能用作抓取的工具,而且他的大脑很小,只有546立方厘米。该论文的共同作者之一、瑞士苏黎世大学的神经生物学家Christoph Zollikofer指出,其大小位于更早的人类祖先南方古猿(大脑平均体积为450立方厘米)和现代人类(1350立方厘米)之间。这证明,人类的祖先迁移出非洲,并不需要多大的大脑。
 
当研究人员将最开始发现的下颌附到新头骨(5号头骨)上时,脸部下方伸出的骨头更像是南方古猿。“从核心上讲,这是一张非常原始的脸。”共同作者之一、以色列特拉维夫大学的Yoel Rak如是说。
 
然而很多研究人员认为,它显然属于人类。该头骨脸部的上方和脑壳的形状与南方古猿有差异。头骨(包括5号头骨)中的骨头显示,尽管这些人身材短小,但是有着现代人的身材比例,并能走很长的距离。
 
但是他们属于人类的哪个种群呢?之前在德马尼西发现的一些化石似乎与直立人有联系。但是在2000年发现巨大的下颌时,一些研究人员表示,它属于一个新的种群,他们称之为格鲁吉亚人。
 
命名的难题
 
由于在5号头骨中的发现,研究人员不得不开始研究这5个头骨的差异。年龄和性别是最大的不同之处:这些头骨被认为属于一位牙齿掉光的老年男性、两位成熟男性、一位年轻女性和一位性别不明的青少年。White称,如此多的样本出现在一个地点,而且其时间跨度很小,使得德马尼西成为了一个“特殊的地点”。
 
通过使用3D计算机技术分析头骨形状,研究人员发现生活在德马尼西的人群属性的范围不会超过人类或者黑猩猩。该团队得出结论称,这5个头骨都属于同一个可变的种群。
 
将这5个头骨归为一个人群就带来了如何称呼它们的难题。刚开始时,因为这件事,研究团队发生了争吵。通过特定的特质,他们发现5号头骨的上颌最接近最古老的人类的化石——在埃塞俄比亚发现的230万年前的颌骨,暂时被归类于能人。但是5号头骨也有着直立人的关键特征,比如厚眉弓。最终,研究团队赋予其一个烦琐的名称:有着匠人和格鲁吉亚人特征的直立人,认定该头骨属于直立人的早期格鲁吉亚人形式。不过科学家们更喜欢称之为“早期人类”。
 
由Zollikofer和他在苏黎世大学的同事Marcia Ponce de León所进行的头骨形状分析和典型特征分析还显示,这些头骨也如非洲的化石一样有很多变化形式,后者传统上被分类为三种——直立人、能人和鲁道夫人。Ponce de León称,如果德马尼西的化石在非洲的不同地方被发现,可能分别会以不同的种群命名。将其全部归属于直立人表明,非洲的早期人类化石可能也属于同样的单一血统。
 
共同作者之一、哈佛大学的Philip Rightmire表示,这个有争议的想法正在引发该领域的一枚小“炸弹”。Tattersall认为,德马尼西可能会存在不只一个物种,而5号头骨代表着一种新物种。南非约翰内斯堡金山大学的古人类学家Ron Clarke反驳称,5号头骨“对我来说看起来像能人”。而德国马普学会进化人类学领域的古人类学家Fred Spoor认为,称5号头骨属于直立人是“明智的”,他认为非洲的化石也都属于直立人,但是该团队的分析并不能解释头骨形状上的差异。
 
不管5号头骨的具体身份是什么,Spoor认同这是一个“了不起的标本”。White表示:“不管人们叫它们什么,德马尼西的这些头骨是解释人类如何、在何处、何时以及为何进化的最好证据。”(张冬冬) (原标题《头骨“五连发”:古人类的新面孔》)
 
《中国科学报》 (2013-10-24 第3版 国际)
 
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