2020年關於人類起源的十大重要發現
2021年01月22日08:44

  1月22日消息,新冠疫情在很大程度上改變了這個世界和我們的生活,也包括古人類學家、考古學家等需要野外作業的研究人員的工作方式。不過,科學家在2020年仍然做出了許多至關重要、令人激動的新發現,對人類起源的研究具有重大意義。

  腳印化石揭露了現代人類遷徙的地點和方式

  2020年發表的三項關於人類腳印化石的研究揭露了許多新信息,比如遠古人類都去過哪些地方、以及他們是怎樣成群結隊行動的。不同於實體化石,足跡(以及其它“遺蹟化石”)呈現的更像是某個時間點、或者某段極短的時間間隔內的情景“截圖”。

  

  2020年12月,馬修•R•班尼特和同事們公佈了目前發現的最長的人類足跡化石足跡。這條足跡約形成於1.15萬至1.3萬年前,長約1.3公里,相當於14個足球場的長度。留下這些腳印的是一名女性或青少年男性,手中還牽著一名兩三歲的幼童,所經之處地形崎嶇、頗為危險。

圖為一段11.5萬至1.3萬年前留下的人類足跡化石的一部分。可以看出,留下腳印的人走了個來回。中間的照片中包含一名兒童留下的足跡。
圖為一段11.5萬至1.3萬年前留下的人類足跡化石的一部分。可以看出,留下腳印的人走了個來回。中間的照片中包含一名兒童留下的足跡。

  我們是如何獲知這些信息的呢?從足跡中可以看出,成人的腳印會時不時地暫停一下,等著幼童的腳印追上來、與之交彙。腳印連成的線條筆直而清晰,可以看出走路速度很快,說明此人是直奔著某個明確的目標而去。接著,這些腳印又掉頭走了回來,但這次就沒有幼童伴隨左右了。

  那麼,更新世的人類總是像這樣獨自行動嗎?答案當然是否定的。

  二

  2020年5月,查塔姆大學的凱文•哈塔拉等人發佈了對非洲最大的足跡化石群的分析結果。大約6千至1.9萬年前,一群現代人類在坦桑尼亞倫蓋伊火山山腳下走過了一片泥流,17人一共留下了408個腳印。這些腳印不僅能幫助我們瞭解他們的身高體重,該團隊還利用現代人類足部尺寸數據開展了統計分析,判斷出這群人類中可能包含14名女性和2名男性。該團隊將這些分析結果與坦桑尼亞的哈紮人等現代族群的人種學數據進行對比後得出結論:這些腳印可能是由成年女性在某次採集食物時留下的,期間有幾名成年男性偶爾前來拜訪、或是陪伴左右。

  

  腳印還可以告訴我們,在一些我們之前以為的無人之地,人類其實也曾有所踏足。馬克斯•普朗克人類歷史科學研究所的邁克爾•佩特拉格利亞和同事們在沙特阿拉伯沙漠中的一處古湖泊表層發現了一些有著12萬年歷史的人類和動物足跡。在此之前,人類進入阿拉伯腹地的最早證據只能追溯到8.5萬年前。

  化石顯示,遠古靈長類動物也曾長途跋涉

  這些直接關乎人類進化史的發現固然重要,但研究現已絕種的靈長類動物在全球的生存、繁衍和遷徙史也同樣令人興奮。

  

三塊新發現的中猴化石顯示,這種猴類在亞洲生活的時期與猿類差不多。
三塊新發現的中猴化石顯示,這種猴類在亞洲生活的時期與猿類差不多。

  2020年10月,一支由賓夕法尼亞州立大學的妮娜•加布隆斯基與中國雲南省文物考古研究所的吉學平帶領的研究團隊在雲南省發現了三塊新的中猴化石,約形成於640萬年前的第三紀中新世晚期。這些化石說明,這種猴類在亞洲的生存時期與猿類差不多。中猴可以適應多種不同的生態環境。現代亞洲疣猴可能就是它們的後裔,其所在棲息地季節變化明顯、條件極端,說明它們也延續了這種傾向。

  

  說到極端,研究人員發現,猴類也許曾“撐著竹筏”、漂過了整個大西洋。2020年4月,南加州大學的埃里克•塞弗特與同事們宣佈發現了一種全新的、只有罐頭大小的猴類。他們在秘魯的亞馬遜雨林中找到了四枚牙齒化石。這種新發現的猴類品種叫做Ucayalipithecus perdita,屬於非洲現已滅絕的靈長動物科parapithecids。如今,parapithecids成為了第三種成功完成從非洲到南美、超過900英里(約合1440公里)的跨大西洋之旅的哺乳動物。它們最有可能是搭乘海岸邊在風暴中折斷的植物漂洋過海的。聽上去似乎不可思議,但只要有足夠的食物(比如植物上長的水果),猴子即使沒有淡水也可以存活下去。

  

  2020年9月,亨特大學的克里斯托弗•C•吉爾伯特帶領的研究團隊宣佈在印度北部發現了另一種新的靈長類動物Kapi ramnagarensis的臼齒化石,約形成於1300萬年前。這項發現將長臂猿的化石記錄又向前推了五百萬年左右,並且反映了一項重要信息:現代長臂猿的祖先是與古代類人猿大約同一時間從非洲遷徙到亞洲的。

  南非德里默倫考古遺址發現了新的古人類化石

  但凡是與人類進化相關的重要發現,都少不了古人類留下的化石證據。在這方面,南非的德里默倫考古遺址無疑是2020年的最大贏家。

  

  首先,在2020年7月,由拉籌伯大學的安迪•I•R•赫里斯帶領的研究團隊宣佈發現了兩枚羅百氏傍人(Paranthropus robustus,編號DNH 152)和直立人(Homo erectus,編號DNH 134)的新化石,分別形成於約204萬年和195萬年前,均為這兩種古人類迄今最古老的化石記錄。此次發現說明,這兩種古人類與非洲南方古猿曾於同一時期在該地點生活過。編號DNH 134的化石將直立人的起源時間又向前推了15至20萬年。

  古人類學家的工作可不簡單。DNH 143化石在2015年被發現時,傑西•馬丁和安吉麗娜•利斯還是德里默倫考古遺址教研基地的學生,負責清理和還原古人類的頭骨。他們負責的樣本超過150片,均來自一名三歲左右的幼童。處理樣本時,他們不能咳嗽、打噴嚏、說話,連呼吸都要小心翼翼,每次最長要堅持40分鐘。

  

  德里默倫考古遺蹟似乎是處寶藏之地,不斷“贈予”我們新的化石。2018年,這支研究團隊又發現了兩塊新的傍人化石,其中包括一個約有200萬年歷史的成年男性顱骨,編號為DNH 155。由拉籌伯大學傑西•馬丁對其進行的分析報告於2020年11月發表,其中特意將這份化石與德里默倫和南非其它地點發現的成年男性羅百氏傍人的化石進行了比較,結果發現,一些此前被歸於性別分化的差異其實是這種早期古人類受生態變化影響、發生“微進化”的結果。

  科學家在岩洞沉積物中和現代人類體內發現了丹尼索瓦人的DNA

  再讓我們說回“遷徙”這個主題。(宅家這麼久,大家應該都很想念能四處遊玩的感覺吧?)

  

  去年10月,科學家首次在距西伯利亞丹尼索瓦岩洞1740英里之遙的青藏高原發現了丹尼索瓦人留下的確切證據,成為了2020年的最重磅新聞之一。幾十年前,一名佛教僧侶在甘肅白石崖溶洞中發現了一塊殘缺的下顎骨,形成年代距今約16萬年。有一種假說認為,這塊下顎骨也許就是丹尼索瓦人的遺骸。由蘭州大學張冬菊帶領的研究團隊對這一假說進行了驗證。首先,他們在2019年運用了一種以蛋白質變異為基礎的新技術,判斷出了這塊下顎骨的確屬於丹尼索瓦人。但由於這項技術過新、且不清楚下顎骨在岩洞中被發現時的確切位置,人們對這一假說仍持懷疑態度。張冬菊團隊決心要找到更多證據,於是返回岩洞、開展了進一步考察。為避免崇拜者打擾,他們只在冬季夜間開展發掘工作。功夫不負有心人,他們成功在岩洞沉積物中找到了丹尼索瓦人的線粒體DNA,距今10萬至6萬年、甚至可能只有短短4.5萬年。此外,他們還在丹尼索瓦人在岩洞中留下的用火遺蹟中發現了木炭、石製工具和動物骨骼化石。

  

對一塊有3.4萬年歷史的女性頭骨分析結果顯示,其中既包含尼安德特人的DNA、又含有丹尼索瓦人的DNA。
對一塊有3.4萬年歷史的女性頭骨分析結果顯示,其中既包含尼安德特人的DNA、又含有丹尼索瓦人的DNA。

  同樣在2020年10月,由馬克斯•普朗克進化人類學研究所的斯萬特•帕博和迪安多•馬希拉尼帶領的研究團隊分析了一枚2006年由礦工發現、約有3.4萬年歷史的現代人類女性頭骨(這是目前已知唯一來自蒙古的更新世人類化石)。以及一枚發掘自中國田園洞、約有4萬年歷史的現代人類男性頭骨。結果發現,這兩枚頭骨化石均含有尼安德特人與丹尼索瓦人的DNA。這一發現的意義頗為複雜,因為在這兩枚化石中發現的丹尼索瓦人DNA序列在現代大洋洲人(包括澳州土著與新幾內亞人)體內並不存在,現代東亞人體內卻擁有這些DNA序列,說明現代人類當初一定是與兩支不同的丹尼索瓦人交換了基因,一支生活在東南亞,一支則位於亞洲大陸。這意味著,丹尼索瓦人一度在亞洲佔據了相當大的面積。接下來,科學家也許還能發現更多丹尼索瓦人的化石。

  在這段時間里,世界各地的博物館還在不斷推進數字化項目,以便讓科學家能夠在疫情期間研究各博物館的館藏。例如,肯尼亞國家博物館和美國史密森學會一直致力於以3D形式呈現化石原貌,供全球各地的研究人員開展研究。假如你懷念參觀博物館的感覺,大可通過這種方式、足不出戶地觀賞化石。在翹首以盼更多丹尼索瓦人化石的同時,你還可以借助虛擬現實技術,“透過”尼安德特人的眼睛看世界,甚至能與猛獁象“近距離接觸”。(葉子)

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