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人类进化或存平行路线:早期三人种共存  

2012-08-16 22:39:41|  分类: 圈子科技经典 |  标签: |举报 |字号 订阅

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新闻背景

  一个国际研究小组在新一期英国《自然》杂志上报告说,在肯尼亚新发现的一些古人类化石说明,人类进化史上曾有争议的鲁道夫人确实存在,这显示出古人类的进化比原有认识更为复杂。

  人类演化

  可主要分为四个阶段

  要想对这个新发现的意义作出说明,我们先应该了解一下目前科学界对人类演化问题的基本认识。

  人类演化的主要阶段可分为南方古猿、能人、直立人和化石智人(包括早期智人和晚期智人)。

  非洲发现的南方古猿化石横跨440万-150万年前,存在着两种截然不同的类型:一种是骨头粗壮厚重的“粗壮型”,另一种是骨头纤细易碎的“纤细型”。

  能人生活在250万-160万年前,一般认为是由“纤细型”南方古猿进化而来,他们能制造和使用简单的石器,被认为是人属的最早成员。

  生活在180万-20万年前的直立人,最早出现在东非地区,很可能是由能人演化而来。周口店直立人的发现最终确定了其在人类演化中的地位。

  直立人一直被认为是智人的直接祖先。也有人提出在肯尼亚发现的一些年代较早的直立人比后期的直立人具有更多的原始特征,缺少特化的衍化特征,应该归入一个新种——匠人,并且认为匠人才是后期人类的祖先。

  化石智人可分为早期智人和晚期智人,早期智人是指生活在中更新世晚期的人类。非洲早期智人出现时间在距今60万年;欧洲的早期智人也被称为前尼人,有学者将这些化石归入海德堡人;在中国,一般讲距今20万-10万年的古人类归入早期智人,如大荔人、金牛山人、马坝人等。晚期智人与现代人接近,被称为“解剖学上的现代人”或早期现代人,中国的山顶洞人、柳江人、资阳人等都属于这一时期的人类。

  人类演化的大体进程看似一目了然,然而,实际的人类进化并不是单一的线性进化这么简单。很多有争议的早期人种的演化位置无法确定,例如鲁道夫人、匠人、弗洛勒斯人等。即使有些被人们认为可以确切知道其进化地位的人种,随着新化石的不断发现,也出现了诸多的不确定性。人类化石的数量如此之少,我们想要完全了解人类的进化历程似乎是不大可能的。但是,不断的新发现和新的研究成果,确实能让我们更加接近真实的人类演化进程。

  40年前发现鲁道夫人化石

  引发争论

  纽约石溪大学人类系教授理查德·利基于1972年在特卡纳湖东岸的库比福勒,发现了距今240万-190万年的KNM-ER1470头骨,由于其独特的形态特征而将其确认为人属未定种。1986年,前苏联学者阿列克塞耶夫提出KNM-ER1470头骨具有一系列与奥杜威峡谷发现的能人化石不同的形态特征,将其归为一个新种——直立人鲁道夫种。美国乔治·华盛顿大学教授伯纳德·伍德进一步将其他一些在特卡纳湖地区发现的化石归入这一新种,并重新命名为人属鲁道夫种。

  接受这个种名的人认为,能人是人类进化的绝灭旁支,而鲁道夫种更加接近后期人类的直接祖先。其与智人的主要不同之处在于脑量较大,平均脑量为751毫升,眉嵴较弱,眶后缩狭较明显,中面部较宽,前部牙齿,包括门齿、犬齿偏大,而位于后面的前臼齿和臼齿中等,说明其咀嚼功能较强,头后骨特征与后期人属成员接近,完全适应直立行走。

  但是,当时学术界对鲁道夫人的分类地位存在不同的意见,有人认为它与生活在230万-140万年前的能人之间的差别不大,仍应归入能人;另有人则认为鲁道夫人具有南方古猿的特征,应归入南方古猿鲁道夫种。这些争议主要来自于两个原因:第一、由于KNM-ER1470没有保存牙齿和下颌骨,使之与其他化石的比较受限;第二、没有发现其他代表KNM-ER1470形态特征的化石证据,使鲁道夫种特征的代表性受到质疑。

  一直以来,人类学界关于人类祖先是沿着一条平滑的线性过程进化而来,还是在早期像其他的动物进化一样呈现多样性的这一问题,争论不休。在人类演化的各种假说中,单种类起源假说是最为简单和明确的,这种假说认为工具的使用是原始人类能够在开阔的草原环境下发展壮大最根本的适应途径,并且推断两种或更多的早期人种成员不可能有重叠的分布区,这一假说有益于把注意力集中在早期人类的变异性和适应性等生态影响上。但是,如果证实鲁道夫种为一个独立的人属成员,那么单物种起源说则不能成立。

  直立人或曾和两个早期人种共存

  最新的化石发现表明,至少有三个人属中的不同种成员同时生活在203万-178万年前,支持了人类进化历史中至少有两个平行的线性进化分支的观点。

  三块新发现的化石包括一块面骨、一块完整的下颌骨和一块下颌骨片段,这些化石发现于肯尼亚北部的库比福勒地区,距离KNM-ER1470头骨的发现点仅10公里,并且也位于直立人和智人化石发现地的相同区域。

  通过对比研究发现,这三个新发现的化石形态特征与鲁道夫种基本一致,应该属于鲁道夫种。这一发现确定了鲁道夫种是一个独立的早期人种成员,而不是某一早期人种的变异。这三个化石的年限为距今195万-178万年之间,与能人和直立人生活在同一个时期,且生活区域也发生重叠。这显示人类的进化比原有认为的单物种假说更为复杂,人类演化不仅有直立人到智人这一条道路,而是至少存在两条平行的进化路线,也说明人类的种类与其他动物的种类在进化的过程中具有相同的方式,直到在使用复杂而精密的工具之前,没有什么特别之处。

  很多古人类学家对这一新的历史性发现持有不同的观点。加利福尼亚大学的古人类学家蒂姆·怀特认为,仅仅依据很少的牙齿、下颌和面骨化石不能对早期人种进行准确的判断,KNM-ER1470和新发现的化石可能都属于能人的变异范畴,毕竟能人的化石发现的很少,其变异范围并不是很明确。

  乔治·华盛顿大学的古人类学家伯纳德·伍德则指出,这些新的化石发现,确实是表明直立人曾经和其他两个早期人种共存的很好的证据。但是,因为地质定年不是很精细,我们仍然不能完全肯定这些人种生活在同一时期的同一地区,尽管如此,他们很有可能是相互影响的。如果要解决这些疑问,则需要做更多关于现代人和类人猿的面部和下颌形态分析的研究工作,以确定同一物种的不同个体上颚和下颌形状的变异范围;也需要找到一种可以估计能人化石与KNM-ER1470或KNM1802关系的方法,如果KNM1802属于能人,那样固然是好,但是如果不是(这种可能性更大),那么KNM1802及其种系是代表第三个物种吗?

  最后,许多研究人员认为,来自直立人和鲁道夫人面骨和下颌骨以及其他地区相关人种极少的化石证据,将人属的范围扩展的太广了,也许这两个分类单元属于与智人起源完全不同的支系。

  这一研究发现解决了很多有争议的问题,但是,同时也提出了更多的难以解决的问题。如果这一新的研究成果是正确的,这些早期人种的确在相同的区域共存过,那么他们之间是如何相互作用的呢?他们同时生活在同一区域,这表明他们之间必然存在食物和栖息地的竞争,这一过程又是如何发生的呢?他们具有不同的食性、住所或使用石器的方式吗?想要完全的了解200万年前特卡纳湖东岸的鲁道夫人、能人和智人是如何共存的,则需要更多新的化石证据的发现。

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