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新聞背景
一個國際研究小組在新一期英國《自然》雜志上報告說,在肯尼亞新發現的一些古人類化石說明,人類進化史上曾有爭議的魯道夫人確實存在,這顯示出古人類的進化比原有認識更為復雜。
人類演化
可主要分為四個階段
要想對這個新發現的意義作出說明,我們先應該了解一下目前科學界對人類演化問題的基本認識。
人類演化的主要階段可分為南方古猿、能人、直立人和化石智人(包括早期智人和晚期智人)。
非洲發現的南方古猿化石橫跨440萬-150萬年前,存在著兩種截然不同的類型:一種是骨頭粗壯厚重的“粗壯型”,另一種是骨頭纖細易碎的“纖細型”。
能人生活在250萬-160萬年前,一般認為是由“纖細型”南方古猿進化而來,他們能制造和使用簡單的石器,被認為是人屬的最早成員。
生活在180萬-20萬年前的直立人,最早出現在東非地區,很可能是由能人演化而來。周口店直立人的發現最終確定了其在人類演化中的地位。
直立人一直被認為是智人的直接祖先。也有人提出在肯尼亞發現的一些年代較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,應該歸入一個新種——匠人,并且認為匠人才是后期人類的祖先。
化石智人可分為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類。非洲早期智人出現時間在距今60萬年;歐洲的早期智人也被稱為前尼人,有學者將這些化石歸入海德堡人;在中國,一般講距今20萬-10萬年的古人類歸入早期智人,如大荔人、金牛山人、馬壩人等。晚期智人與現代人接近,被稱為“解剖學上的現代人”或早期現代人,中國的山頂洞人、柳江人、資陽人等都屬于這一時期的人類。
人類演化的大體進程看似一目了然,然而,實際的人類進化并不是單一的線性進化這么簡單。很多有爭議的早期人種的演化位置無法確定,例如魯道夫人、匠人、弗洛勒斯人等。即使有些被人們認為可以確切知道其進化地位的人種,隨著新化石的不斷發現,也出現了諸多的不確定性。人類化石的數量如此之少,我們想要完全了解人類的進化歷程似乎是不大可能的。但是,不斷的新發現和新的研究成果,確實能讓我們更加接近真實的人類演化進程。
40年前發現魯道夫人化石
引發爭論
紐約石溪大學人類系教授理查德·利基于1972年在特卡納湖東岸的庫比福勒,發現了距今240萬-190萬年的KNM-ER1470頭骨,由于其獨特的形態特征而將其確認為人屬未定種。1986年,前蘇聯學者阿列克塞耶夫提出KNM-ER1470頭骨具有一系列與奧杜威峽谷發現的能人化石不同的形態特征,將其歸為一個新種——直立人魯道夫種。美國喬治·華盛頓大學教授伯納德·伍德進一步將其他一些在特卡納湖地區發現的化石歸入這一新種,并重新命名為人屬魯道夫種。
接受這個種名的人認為,能人是人類進化的絕滅旁支,而魯道夫種更加接近后期人類的直接祖先。其與智人的主要不同之處在于腦量較大,平均腦量為751毫升,眉嵴較弱,眶后縮狹較明顯,中面部較寬,前部牙齒,包括門齒、犬齒偏大,而位于后面的前臼齒和臼齒中等,說明其咀嚼功能較強,頭后骨特征與后期人屬成員接近,完全適應直立行走。
但是,當時學術界對魯道夫人的分類地位存在不同的意見,有人認為它與生活在230萬-140萬年前的能人之間的差別不大,仍應歸入能人;另有人則認為魯道夫人具有南方古猿的特征,應歸入南方古猿魯道夫種。這些爭議主要來自于兩個原因:第一、由于KNM-ER1470沒有保存牙齒和下頜骨,使之與其他化石的比較受限;第二、沒有發現其他代表KNM-ER1470形態特征的化石證據,使魯道夫種特征的代表性受到質疑。
一直以來,人類學界關于人類祖先是沿著一條平滑的線性過程進化而來,還是在早期像其他的動物進化一樣呈現多樣性的這一問題,爭論不休。在人類演化的各種假說中,單種類起源假說是最為簡單和明確的,這種假說認為工具的使用是原始人類能夠在開闊的草原環境下發展壯大最根本的適應途徑,并且推斷兩種或更多的早期人種成員不可能有重疊的分布區,這一假說有益于把注意力集中在早期人類的變異性和適應性等生態影響上。但是,如果證實魯道夫種為一個獨立的人屬成員,那么單物種起源說則不能成立。
直立人或曾和兩個早期人種共存
最新的化石發現表明,至少有三個人屬中的不同種成員同時生活在203萬-178萬年前,支持了人類進化歷史中至少有兩個平行的線性進化分支的觀點。
三塊新發現的化石包括一塊面骨、一塊完整的下頜骨和一塊下頜骨片段,這些化石發現于肯尼亞北部的庫比福勒地區,距離KNM-ER1470頭骨的發現點僅10公里,并且也位于直立人和智人化石發現地的相同區域。
通過對比研究發現,這三個新發現的化石形態特征與魯道夫種基本一致,應該屬于魯道夫種。這一發現確定了魯道夫種是一個獨立的早期人種成員,而不是某一早期人種的變異。這三個化石的年限為距今195萬-178萬年之間,與能人和直立人生活在同一個時期,且生活區域也發生重疊。這顯示人類的進化比原有認為的單物種假說更為復雜,人類演化不僅有直立人到智人這一條道路,而是至少存在兩條平行的進化路線,也說明人類的種類與其他動物的種類在進化的過程中具有相同的方式,直到在使用復雜而精密的工具之前,沒有什么特別之處。
很多古人類學家對這一新的歷史性發現持有不同的觀點。加利福尼亞大學的古人類學家蒂姆·懷特認為,僅僅依據很少的牙齒、下頜和面骨化石不能對早期人種進行準確的判斷,KNM-ER1470和新發現的化石可能都屬于能人的變異范疇,畢竟能人的化石發現的很少,其變異范圍并不是很明確。
喬治·華盛頓大學的古人類學家伯納德·伍德則指出,這些新的化石發現,確實是表明直立人曾經和其他兩個早期人種共存的很好的證據。但是,因為地質定年不是很精細,我們仍然不能完全肯定這些人種生活在同一時期的同一地區,盡管如此,他們很有可能是相互影響的。如果要解決這些疑問,則需要做更多關于現代人和類人猿的面部和下頜形態分析的研究工作,以確定同一物種的不同個體上顎和下頜形狀的變異范圍;也需要找到一種可以估計能人化石與KNM-ER1470或KNM1802關系的方法,如果KNM1802屬于能人,那樣固然是好,但是如果不是(這種可能性更大),那么KNM1802及其種系是代表第三個物種嗎?
最后,許多研究人員認為,來自直立人和魯道夫人面骨和下頜骨以及其他地區相關人種極少的化石證據,將人屬的范圍擴展的太廣了,也許這兩個分類單元屬于與智人起源完全不同的支系。
這一研究發現解決了很多有爭議的問題,但是,同時也提出了更多的難以解決的問題。如果這一新的研究成果是正確的,這些早期人種的確在相同的區域共存過,那么他們之間是如何相互作用的呢?他們同時生活在同一區域,這表明他們之間必然存在食物和棲息地的競爭,這一過程又是如何發生的呢?他們具有不同的食性、住所或使用石器的方式嗎?想要完全的了解200萬年前特卡納湖東岸的魯道夫人、能人和智人是如何共存的,則需要更多新的化石證據的發現。
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