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希腊发现亚欧大陆最早的智人化石

2019年07月11日 08:44 来源于 财新网
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这一发现揭示了多个人族物种多次走出非洲、到达亚欧大陆各地迁徙繁衍的复杂历史
头骨Apidima 2 cranium (右)和其重建模型(左)。Credit: Katerina Harvati, Eberhard Karls University of Tübingen.

  作品来源:《知识分子》(微信公号:The-Intellectual)

  撰文 | 王晓波

  责编 | 陈晓雪

  智人,即当今人类的祖先,出现在亚欧大陆的时间最近得到刷新。7月11日,发表在《自然》的一篇论文显示,希腊南部的一块古人类部分头骨化石具有早期智人形态特征,经测定至少有21万年历史,早于目前亚欧大陆已发掘并测年的所有古人类化石;而同一遗址的另一个古人类头骨化石经测定为至少17万年前的尼安德特人。这一发现揭示了多个人族物种多次走出非洲、到达亚欧大陆各地迁徙繁衍的复杂历史。

  1970年代末,在希腊南部的 Apidima 洞,人们发现了两个不完全并不同程度被扭曲了的古人类头骨。由于标本支离破碎,其一直未得到详细研究。直到最近,德国图宾根大学的古人类学家 Katerina Harvati 和团队运用铀系测年法和计算机断层扫描成像技术,确定了这两个个体的大致生存年代和所属人族物种。

  编号为 Apidima 2的个体较完整,保留有几乎完全的面部和大部分顶部,但挤压变形较重。它具有一系列尼安德特人的典型形态特征,如眉骨粗圆。

  编号为 Apidima 1的个体则缺乏类似特征,如其后脑为圆颅——没有尼安德特人的髻状突出特征,却兼有早期现代人和晚期现代人的形态特征。Apidima 1标本扭曲变形较轻。

  两个头骨用计算机扫描成像重建模型,并通过主成分分析和线性判别分析确认了各自的分类学归属:Apidima 1属于早期智人,Apidima 2属于尼安德特人。

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a-c为编号为Apidima 2的头骨化石视图,d-f为编号为Apidima 1的头骨化石视图

  两个头骨和一些碎骨被发现时嵌在 Apidima 洞壁之中。研究者的分析表明,头骨所处的角砾层固化发生在15万年左右,而头骨年代更早。两个头骨发现时距离较近,不过铀系测年法表明,Apidima 1有约21万年历史,而 Apidima 2则有约17万年历史。

  Apidima 1标本判定为智人的结论,使得智人走出非洲的时间比此前的估计大幅提前,Apidima的智人化石也成为亚欧大陆目前最早的智人化石。

  考虑到全球已知最早的智人化石只有31.5万年历史,且位于非洲的摩洛哥,Apidima 1比欧洲已知第二早的智人化石早16万年,显然是一个重大的发现。

  那么,两个头骨化石为何会出现在此呢?

  研究者分析,早在20多万年前,有一支智人人群走出非洲经过地中海东岸后生活在希腊,并可能在数万年后被尼安德特人所取代,而尼安德特人又被后来的智人所取代,展现出了各种人族物种的复杂迁徙和演化历史。

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《自然》发表的一项研究显示,希腊南部的一块古人类部分头骨化石经测定至少有21万年历史,而同一遗址的另一个古人类头骨化石经测定距今至少17万年。

  目前已知的证据建构并广为接受的模型认为,人科动物(与黑猩猩分离后的现今人类祖先和其他类人物种)起源于非洲大陆。

  第一波走出非洲的是直立人,他们约在200万年前,到达亚欧大陆各地。第二波为尼安德特人和丹尼索瓦人的祖先,约在80-60万年前走出非洲,抵达欧洲。第三波为我们的祖先智人,即现代人。

  在现今以色列/巴勒斯坦地区的 Misliya 发现的化石为智人,年代约在18.4-17.7万年前,晚于Apidima 1。Misliya 和 Apidima等地的这些早期智人人群似乎没有留下后代,可能被附近的尼安德特人取代。晚近的智人则在7-5万年前走出非洲,并在4.5-3.5万年前在欧洲全面取代了尼安德特人,并成功繁衍至今,就是我们。

  未参与该研究的厦门大学人类学研究所所长王传超教授表示,学界也有猜想认为,在直立人走出非洲之后,尼安德特人、丹尼索瓦人以及其他古人类的祖先有可能在非洲以外的地方生活,而后在约30万年前,现代人的祖先早期智人返回到非洲,并在7-5万年前走出非洲。

  古 DNA 和古蛋白分析是目前研究古人类化石的重要方法。该论文的第一作者 Katerina Harvati 告诉《知识分子》,尽管由于希腊气候炎热和化石年代久远使化石保存有古 DNA 或古蛋白质的机会较低,但还是会计划安排这方面的工作。她指出,古 DNA 指出20多万年前尼安德特人与智人祖先的近缘人群有杂交混血事件,Apidima 1可能代表了这一人群或与之近缘的人群。王传超则认为,在年代如此古老的样本中恐难以有效提取古基因组,但古蛋白质还是非常有希望成功提取并用来进一步揭示其谱系关系的。

  另一组法国科学家几乎同时在法国国家科学研究中心出版的单行本期刊发表了对这同一组化石的研究论文。该论文的结论是,两个标本同为一种欧洲直立人和尼安德特人之间的过渡物种。

  Harvati 认为自己的研究方法更全面。她指出,法国团队的论文没做独立测年而且主要研究Apidima 2标本。

  王传超告诉《知识分子》,在希腊同一考古遗址发现21万年前早期智人与17万年前尼安德特人化石有重要意义,“为智人多次走出非洲到达亚欧大陆各地提供了证据,同时也和基因组上观察到的古人类之间的复杂关系证据一起指向了更新的解释理论”。

  王传超介绍,西伯利亚阿尔泰山附近的尼安德特人带有10万年前早期智人的混血,而且跟丹尼索瓦人和40万年前西班牙胡瑟裂谷的海德堡人(胡瑟人)相比,其线粒体DNA和我们现代人更相近,全基因组上却又和胡瑟人更近。“这有可能是现代人的祖先早期智人到达欧洲后碰到了尼安德特人,取代了尼安德特人祖先的线粒体DNA,而远在西伯利亚的丹尼索瓦人还保留胡瑟人的古老类型的线粒体。”

  “需要等待更多古DNA或古蛋白质的结果,来最终厘清这些古人类的种属以及他们是否对我们现代人有遗传贡献。”王传超最后评论道。

  相关论文链接:

  https://www.nature.com/articles/s41586-019-1376-z

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责任编辑:冯禹丁 | 版面编辑:吴秋晗
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