20万年前走出非洲的智人,至少抵达了希腊

发布: | 发布时间:2019-11-16,星期六 | 阅读:125

原文作者:Eric Delson

分析了希腊一处洞穴的两块化石后,我们对于欧亚大陆的早期人类有了新的了解。其中一块化石是在非洲大陆之外发现的已知最早的智人样本,而另一块则是年代在它4万年之后的尼安德特人的样本。

长期以来,智人的起源及早期扩散一直受到大众和学术界的关注。大家几乎公认智人(现代人类)是在非洲大陆上演化出来的,那里已知最早的智人化石来自大约31.5万年前摩洛哥一处叫做杰贝尔依罗(Jebel Irhoud)的考古遗址,此外还有来自南非弗洛里斯巴(Florisbad)遗址约26万年前的化石。与这些化石一同出土的还有一些石器,与之类似的石器在肯尼亚的Olorgesailie也发现过,它们的历史可以追溯到大概32万年前。

Harvati等人在《自然》杂志上发文,描述了对一块来自希腊南部地区Apidima洞的化石的分析。根据他们的报告,这块化石属于生活在至少21万年前的早期现代智人。这是欧洲(并且很可能是整块欧亚大陆上)已知最古老的现代人类,它的年代比之前所知的欧洲最古老智人化石还要早16万年以上

Apidima洞群的挖掘工作是在20世纪70年代末期进行的。人们在一种被称作角砾岩的岩块里找到了两个仅有部分留存的颅骨(没有下颌骨),它们被命名为Apidima一号及二号。这两个颅骨先前都没有被详细描述过。Apidima二号包括头骨的面部区域,它被鉴定为属于尼安德特人。而Apidima一号只有头骨的背面,此前它还没有被明确地归到哪个物种的名下。Harvati及其合作者一起对化石做了计算机断层扫描,得到了两个颅骨的三维虚拟重构。他们对化石逐一进行分析以评估其形态上的一些特征,藉此,Harvati等人可以确定它们与其他人类头骨的相似之处。

Apidima二号因为破裂和变形,受损情况比较严重。研究人员对其进行了四次重构,分析结果都表明它属于一名早期尼安德特人。Apidima一号同样有所损坏,但变形并不算太厉害,因此基于头骨左右两侧大致对称的原理,利用镜像法可以进行良好的重构。Harvati等人深入的比较分析显示这块化石来自早期智人的一员。颅骨的后部呈圆形,这很像是智人,而且它缺少一些尼安德特人的经典特征,例如标志性的枕骨“圆髻”——后脑勺上一处形似“包子头”发型的凸起。

早先对Apidima二号其中一块碎片的测年使用的是一种叫做铀系列分析的方法(即铀系法断代),结果显示化石的年龄至少有16万年。Harvati与合作者报告了更为深入的一组铀系法断代的分析结果。令人吃惊的是,尽管Apidima一号和二号出土的地方相距不远,但它们却来自于不同的年代。Apidima二号有大约17万年的历史,这个结果处于在欧洲发现的其它尼安德特人化石的年代范围内(详见图一)。而Apidima一号则来自至少21万年前,这比非洲大陆以外发现的任何被普遍接受为智人的化石都更为古老。

图一|非洲和欧亚大陆上智人及其亲缘物种的一些重要的早期化石。

Harvati等人分析了来自希腊Apidima洞的两具头骨化石。根据他们的报告结果,Apidima一号化石属于至少21万年前的智人中的一员,而在那个年代,尼安德特人占据了欧洲的大量地区。该化石同时也是欧洲已知最早的智人个体,它要比欧洲以前发现的最早的智人化石(未在图中标注)还早至少16万年。Harvati及其合作者还证实了之前的报告——Apidima二号属于尼安德特人,估计该化石年龄至少为17万年。Harvati等人的发现与这里选择展示的一部分其它发现,为理解人族成员(包括现代人类和像尼安德特人及丹尼索瓦人那样的其他人类近亲)早期从非洲向外扩散(有成功也有失败)的时间和地点提供了新的洞察。kyr:一千年。

这一发现显示,大约20万年前的欧洲东南部有至少两个人族物种(灵长类演化树上与黑猩猩分叉后的一支,包括人类及其近亲)定居。Apidima智人化石的发现带来了一个疑问:在这个种群身上发生过什么。考虑到有大量证据表明,在这位智人生存的年代,在欧洲其他地方有尼安德特人的存在,他所属的群体是不是竞争不过对方呢(特别是在当时不稳定的气候条件下)?也许有那么一两次,这两个物种互相取代过对方,成为该地区的主要古人类群体。

在25万到4万年前的中东黎凡特地区,现代人类和尼安德特人分布的特点就是类似的替代模式。到了大约4.5万到3.5万年前,智人在整个欧洲都取代了尼安德特人,并最终形成了今日欧洲人的祖先种群。来自Apidima的证据和其它的发现共同显示,现代人类不止一次地从非洲和黎凡特向北及向西推进并进入欧洲地区。古人类走出非洲、在欧亚大陆开枝散叶不是单次事件,反之,一定曾发生过多次扩散,而其中的几次最终并没有能让那些古人类及其后裔在欧洲永久定居。

人们对了解包括现代人类在内的古人类是何时何地从非洲向外扩散的(不论成败),有着浓厚的兴趣。第一次这样的扩散事件被认为是一部分直立人在约200万年前离开了非洲。而第二波扩散则是最终演化成尼安德特人的祖先物种在大概80万到60万年前进入了欧洲。

第三批从非洲向外迁徙的是智人。来自以色列的许多重要化石发现记录了这些早期扩散的例子。在一处叫做朱蒂耶的考古遗址,人们发现了一块包括前额部分的头骨化石,对这块50万到20万年前化石的形态分析表明,它属于早期尼安德特人或者是尼人与智人的共同祖先。朱蒂耶化石与来自弗洛里斯巴和杰贝尔依罗的化石有不少相似之处,有更早的研究提出它可能属于早期智人。考虑到它与弗洛里斯巴化石的前额部分在外形上的相似性,我赞同这个观点。以后的分析也许会显示朱蒂耶化石比Apidima一号的年代更为久远。然而,它并非来自欧洲。

来自以色列米斯利亚洞穴的一块早期现代人类颚骨的测年结果为19.4万到17.7万年前左右。此外,在斯虎尔和卡夫泽(均位于以色列)也发现过早期现代人类的化石,它们的历史可以追溯到大约13万到9万年前。所有这些早期的欧亚人类化石似乎都代表了或许可以被贴上“失败”标签的从非洲向外的扩散。那些人到达了中东及欧洲东南部,但却没能在这些地区生存下去。有证据表明他们在当地或附近地区被尼安德特人取代。

亚洲更东面的早期智人化石在从沙特阿拉伯到澳大利亚之间的区域都发现过,它们的测年结果为至少9万到5万年前。这些亚洲化石和5万到4万年前的欧洲智人化石一样,可能都来自于成功扩散并在当地长期生存下去的种群,他们也可能是如今一部分现存人类的祖先。

考虑到Apidima一号以及来自米斯利亚和朱蒂耶的化石只是头骨的一部分,有人可能会争辩说这些样本不够完整,不足以确定它们属于智人。那么可以运用分子手段来给它们定种吗?我们并非总能从过去的化石中获取DNA,但是,学界已经开始使用一种通过分析化石里保存的古蛋白质来鉴定物种的方法了(即古蛋白质组学,详见go.nature.com/2xkosom)。较之古DNA分析,古蛋白质组学不需要那么多对化石的专门处理来防止污染。这项技术最近被应用于分析一块来自中国的大约16万年前的颚骨化石,并成功将它鉴定为一个被称作丹尼索瓦人的谜团重重的古人类类群。他们的化石在西伯利亚的丹尼索瓦洞也有发现,数量十分稀少。

也许古蛋白质组学可以被用来验证Apidima化石的身份,也可能被用于研究来自亚洲同时期(估计在30万到15万年前)尚未定种的化石。这些化石让人感兴趣的地方在于它们有可能揭示,有多少古人类的类群可能在那段时期生存过。或许其中的一些也是智人,但我对此表示怀疑。这些样本里保存最完整的是来自印度Hathnora遗址、中国大荔、金牛山和华龙洞的颅骨化石。在古蛋白质组学被用于研究这些化石之前,像Harvati等人那样的研究分析仍是理解智人和我们的近亲走出非洲那段复杂历史(从早期不成功的扩散到最后的成功迁徙)的最好手段。

原文以An early dispersal of modern humans from Africa to Greece为标题

发布在2019年7月10日《自然》新闻与观点上

Nature|doi:10.1038/d41586-019-02075-9


来源:Nature自然科研
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