可能改写人类历史的智人化石,是如何被发现的?

来源:Nature自然科研 | 发布: | 发布时间:2017-09-20,星期三 | 阅读:951

原文以Oldest Homo sapiens fossil claim rewrites our species’ history为标题

发布在2017年6月7日的《自然》新闻上

原文作者:Ewen Callaway

在摩洛哥发现的遗骸可追溯至31.5万年前,将我们物种的起源时间向前推了10万年,并表明我们的演化不只发生在东非。

研究人员表示他们在出人意料的地方——摩洛哥,发现了有记录的最古老的智人(Homo sapiens)遗骸。

在靠近大西洋海岸的一处考古现场,科学家发现了头骨、面骨和颌骨,经鉴定它们来自约31万5千年前的人类早期祖先。这一发现意味着智人出现时间比我们之前认为的早了10万多年:大多数研究人员都认为人类起源于20万年前的东非。

这些发现发表于6月7日的《自然》,但是科学家表示,它们并不意味着智人起源于北非, 而是表明人类祖先的演化轨迹遍布整片非洲大陆。

在摩洛哥发现的早期智人化石(左),它比现代人类的头骨(右)更细长。NHM London

 “到现在为止,人们普遍认为我们这个物种可能在位于撒哈拉以南非洲的某个‘伊甸园’中迅速诞生,”Jean-Jacques Hublin说,他是上述论文的作者,也是德国马克斯·普朗克演化人类学研究所的主任。现在,“我会说非洲的伊甸园其实是整个非洲——它是一个巨大的花园。”Hublin领导了摩洛哥考古现场Jebel Irhoud的挖掘项目,这个项目长达10年。

颌骨与工具

Hublin在二十世纪八十年代早期首次了解到Jebel Irhoud,当时他看到了从现场找到的一个儿童下颌骨标本,这个标本带有许多令人困惑之处。1961年,矿工发现了一个近乎完整的人类头骨;之后的挖掘还陆续发现了一个脑壳,一些复杂的石器和其他人类存在的标志。

这些骨头“看上去十分原始,令人难以理解,所以人们提出了一些古怪的想法”,Hublin说。研究人员猜测它们有4万年历史,并提出尼安德特人曾经生活在北非。

最近,研究人员则认为Jebel Irhound人类是一个北非的“远古”物种,后来被撒哈拉南部的智人所替代。大多数科学家认为人类起源于东非:两个已知最古老的智人化石——分别拥有19万6千年和16万年历史的头骨——来自埃塞俄比亚,而且对当今全球人类种群的DNA分析表明,大约20万年前,人类起源于非洲。

长达十年的挖掘

Hublin在二十世纪九十年代首次来到Jebel Irhoud,却发现现场已被掩埋。直到2004年他才有时间和资金开展挖掘工作,那是在他加入马克斯·普朗克演化人类学研究所之后。他的团队租了一台拖拉机和推土机清除了大约200立方米的石块后,进入了考古现场。

他们最初的目标是利用新方法重新测定现场年份,但是在2000年代末,团队新发现了20多块人类骨骼,它们至少来自五个个体,其中包括一个保存十分完整的颌骨,头盖骨碎片和石器。另外,两位同样来自马克斯·普朗克演化人类学研究所的考古科学家Daniel Richter和Shannon McPherron带领团队,使用两种不同的方法测定考古现场以及在现场发现的所有人类遗骸年份,结果显示它们拥有28万到35万年的历史。

重新定年和新发现的人类骨骼碎片让Hublin相信早期智人曾经生活在Jebel Irhoud。“就算在今天你看到这张脸也不会感到惊讶,”他说。这些牙齿虽然比今天人类的牙齿大,但是比起尼安德特人或其他原始人类的,更接近智人的牙齿。在Jebel Irhoud发现的头骨比后期智人的头骨更细长,这说明他们的大脑结构不同。

根据在摩洛哥Jebel Irhoud发现的一个早期智人头骨的碎片所重塑的面部。Hublin/Ben-Ncer/Bailey/et al./Nature

这带来了智人谱系是如何演化到今天的晚期智人的线索。Hublin提出晚期智人在他们的大脑形状发生变化之前,可能就拥有了他们的面部特征。此外,在Jebel Irhoud遗骸和在非洲其他地方发现的智人化石中,可以看到混合特征,这表明我们物种的起源是多样的,并挑战了东非是人类唯一发源地的说法。

“我们推测,30多万年前,我们人类物种——或至少是其中最原始的一支——分散到了非洲各地,”Hublin说。那时,撒哈拉草木遍地,湖泊河流众多。生活在东非热带草原的动物,包括瞪羚、角马和狮子,也生活在Jebel Irhoud附近,这就表明这些环境曾经是有联系的。

基因组证据

6月5日,biorRxiv预印本平台发表了一篇关于古代DNA的论文,该研究为智人起源于更早的时间提供了更多证据。在瑞典乌普萨拉大学的Mattias Jakobsson的带领下,研究人员对一个大约生活在2000年前南非的小男孩进行基因组测序——这是人们测序的第二个来自撒哈拉以南非洲的古代基因组。他们确定,男孩祖先属于智人谱系,他们在26万多年前从当今某些其他非洲种群的谱系中分离出来。

Hublin说他的团队尝试从Jebel Irhoud发现的骨骼中提取DNA,但未成功。如果能有基因组分析,那么他们就能清楚地知道这些骸骨是否来自形成现代人类的谱系。

美国匹兹堡大学的古生物学家Jeffrey Schwartz说这些新发现意义重大——但是他并不认为应将这些化石归于智人。他认为由于太多外观各异的化石被笼统地混在这个物种名下,在解读新化石和试图弄清我们的物种是如何及在何时何地出现时,情况会变得复杂。

“尽管智人的名声很大,但是直到现在,我们才对这个物种的过去有所了解,”伦敦大学学院的古人类学家María Martínon-Torres说,她还指出能将人类起源与非洲联系起来的化石非常有限。在Jebel Irhoud发现的遗骸缺乏我们物种的典型特征——比如突出的下巴和额头,因此她认为它们不应该被当作智人。

摩洛哥Jebel Irhoud的考古现场。当早期人类居住在片土地上时,这里应该是一个洞穴;上面覆盖的石块和大量沉积物在二十世纪六十年代被移除。 Shannon McPherron, MPI EVA Leipzig/CC-BY-SA 2.0

演化的前沿

Chris Stringer是伦敦自然历史博物馆的一名古人类学家,他与人合写了关于这些研究的新闻与观点文章。他说,二十世纪七十年代早期首次见到Jebel Irhoud的遗骸时,他感到大为震惊。他知道他们不是尼安德特人,但是也不是智人,因为他们看上去太年轻、外表太原始。但是现在人们发现他们的年代更久远,并且找到了新的骨骼,Stringer认同Jebel Irhoud骨头定当属于智人谱系。“从前摩洛哥被认为是人类演化过程中的一潭死水,但现在被推向一个显要位置,”他补充道。

Hublin出生于邻国阿尔及利亚,八岁时因为独立战争的爆发而逃离祖国,回到让他魂牵梦萦几十年的北非令他感慨良多。“我感觉自己和这个考古现场之间有一种个人情感联系,”他说,“我不能说一个篇章结束了,我要说我们在经历这么长的一段旅程后得到了一个让人惊喜的结论,它出乎我的意料。”

Nature|doi:10.1038/nature.2017.22114



 

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