台湾大学教授破解尼安德塔人身世之谜
2014-07-02 14:48:00   来源:台湾大学
内容摘要
台大地质学系教授沈川洲参与了由5个国家(西班牙、澳洲、美国、法国、台湾),共计17个研究单位所组成的研究团队,使用放射性定年技术,解开了尼安德塔人(大陆称“尼安德特人”)的身世之谜。

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尼安德塔人跟你有什么关系吗?一个以前生活在欧洲到中亚,陌生但极为重要的人种,是什么时候出现的呢?这个你我可能的共同祖先跟现代人类又有什么纠葛不清的情仇呢?过去科学界对于尼安德塔人的身世一直争议不断,没有定论!

台湾大学地质科学系沉川洲教授,应首席科学家暨总计画主持人西班牙Dr. Arsuaga邀请,协助测量尼安德塔人的生存年代。来自5个国家 (西班牙、澳洲、美国、法国与中国) 17个研究单位,共 31位人类学与地质学研究人员在6月20日于国际著名的《Science》期刊中,共同发表最新人类演化研究的成果。团队使用精淮的放射性定年技术,估计西班牙胡瑟裂谷 (Sima de los Huesos)的尼安德塔人存在时间至少已经有四十三万年,最早可到八、九十万年前;推论尼安德塔人有可能是从约两百万年前出现的古人类离开非洲后演化而来的。这个重大成果推翻了教科书对古人类起源过程的描述,是人类演化研究上的一大卓越成就。

为什么尼安德塔人对于我们的身世是如此的重要呢?西元2010年以前,科学界认为部分现代人约五到十万年前离开非洲后,席卷全球,迅速扩散到各大洲;而在二到三万年前,生活在最后一次冰期的尼安德塔人,因为寒冷的气候与现代人的入侵而绝种。然而,2010年德国人类学科学家Dr. Svante Pääbo带领的56人跨国团队发表了一份完整的尼安德塔人基因序列报告,研究指出非洲以外的现代人基因至少有1-4% 源自于尼安德塔人,因此推论现代人出非洲后与尼安德塔人相遇混血,然后再扩散到各大洲。对于这个惊人的发现,威斯康辛大学Dr. John Hawks 评论说 ”They''re us. We''re them.”;也就是说我们都是尼安德塔人的后代,尼安德塔人就是我们的祖先!当然也有学者持不同的看法,因此探讨尼安德塔人的前世今生,成为当代科学界最重要的研究课题之一。

现在我们已经知道尼安德塔人可能没有灭绝,但是他们的由来却一直没有明确答案。过去科学家相信,起源于约六十万年前,同洋生活在欧洲,三十万年前消失的海德堡人,是三十万年前以后出现的尼安德塔人的祖先。随著许多化石的出土,以色列Tel Aviv 大学 Yoel Rak 教授首先在2011年2月的第80届美国体质人类学家协会 (American Association of Physical Anthropologists) 年会,依据骨骼特徵,认为两者没有直接的世系关联, 2012年英国自然历史博物馆人类起源研究总主持人Chris Stringer教授也认为尼安德塔人应该不是海德堡人的后代;但这些质疑却缺乏有力的直接证据,因为过去没有找到任何老于三十万年的尼安德塔人化石,然而这些疑问有解答吗?于西元1966年后六续开挖的西班牙胡瑟裂谷遗址,在90年代出土了年代古老的标本,给了解抉这个长久以来人类演化史上重大争议一个新的希望。

对于十万年以上的骨头标本,很难拿来直接测量其年代;但可以应用放射性定年法,分析埋藏标本位置的上下地层,如洞穴中沉积的碳酸钙形成年纪,间接估计埋藏其间的化石年代范围。铀钍定年法是一种很这合的技术,它是利用铀-238衰变系列中三个放射性核种,铀-238-铀-234-钍-230的相对比例,计算年龄。过去此方法的最老测量年纪极限为三、四十万年,因此之前对于胡瑟裂谷标本只能给出一个大于三十五万年的估计值,直到五年前台大地质系的加入,终于有了新的突破。

沉川洲主持的台大地质系HISPEC实验室发展出一种精淮度极高的铀钍定年法,测量极限逼近一百万年,这是定年学前所未有的技术!因此2012年荣登于地球化学类最重要的国际期刊 「地球化学与宇宙化学」《Geochemica et Cosmochimica Acta》,沉教授于2009年应邀加入西班牙胡瑟裂谷的研究;随后团队测量一个头颅外壳残留的碳酸钙年龄,得知尼安德塔人迄今至少四十三万年,接著又分析遗骸堆积下方的碳酸钙,得到最早生存年代可到八、九十万年之间。这个最新的结果显示尼安德塔人,不是原先所主张的约六十万至三十万年前,由生活在相同地区的海德堡人演化而来,这两种人应该是当时共同存在于欧亚不同分支的人种。综合以上发现与前人研究,推论尼安德塔人可能是直立人 (Homo erectus) 约两百万年前出现在非洲,之后部分离开非洲,在欧洲与西亚地区演化而来;而留在非洲进化成的现代人,在数万年前出走非洲,与尼安德塔人相遇混血后,再迁徒到世界各角落,征服各大洲。

这项解开尼安德塔人身世之谜的成果,是重建人类演化史进展上极为重要且关键的一大步。在本研究中,我们的定年工作是由科技部地化平台、卓越领航计画、地球科学学门个人计画、与台大前瞻领航计画的支助下完成。