南非科学家发现洞穴遗骸!被命名为“纳莱蒂人”
2015-10-20 11:16:00   来源:人民网
内容摘要
日前,南非金山大学演化研究所、美国国家地理学会、南非科技部、南非国家研究基金会联合宣布,在约翰内斯堡郊区洞穴群深处发现大约1500块化石,分别来自15具人类遗骨。这批化石位于约翰内斯堡以西40公里的“人类摇篮”考古遗址内。

南非科学家发现新古人种化石 具有原始人特征

1964年,路易斯·利基(Louis Leakey)和同事提议将坦桑尼亚出土的人类祖先遗骸化石命名为“能人”(Homo habilis,意思是“手巧的人”),使其成为人属(Homo)中年代最早的人种——我们现代人同样属于人属,即“智人”(Homo sapiens,意思是“有智慧的人”)。

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李·伯杰(Lee Berger)和同事宣布,他们发现了现代人的另一支远亲:“纳莱蒂人”(Homo naledi)。有趣的是,这个新人种骨骼展示的特征有一些令人惊讶地接近于现代人,而另一些则令人惊讶地类似于原始人。不过,由于“纳莱蒂人”所处的年代尚未确定,他们在人类进化中处于何种位置仍然有些模糊不清。

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DH1颅骨的侧面图,这是新命名古人类人种“纳莱蒂人”的标本

 

2013年,来自世界各地的专家被召集起来组成了一支团队,他们的任务是记录和收集南非新星洞穴系统(Rising Star)迪纳莱蒂山洞(Dinaledi)出土的成百上千件化石。新星探索团队深入地下近100英尺,部分成员挤过狭窄的缝隙,利用相机把化石照片传回地面,之后进行挖掘工作。他们总共收集到1,550件古人类化石标本,它们来自同一人种的至少15个个体,这在古人类学(即研究人类进化的科学)领域是非常大的数字。更重要的是,这些遗骸都很相似,然而却“包含了其他任何已知古人类人种所没有的特征”。

研究发现,这些遗骨化石属于前所未知的人种,同时发现他们有举行宗教仪式的行为。这个新人类品种被命名“纳莱蒂人”,与现代人所属的“人属”是同一物种,他们具有人类和原始人的特征。

命名新人种不是轻率界定的,而做出这样的决定是基于区别性特征以及遗骸化石的外观。伯杰和同事拿迪纳莱蒂山洞所出土的骨骼和牙齿化石跟其他已知的古人类标本进行了对比,其中包括强壮而又细长的南方古猿、“能人”、“直立人”(Homo erectus)以及“匠人”(Homo ergaster),以期搞清楚迪纳莱蒂山洞的遗骸能否被归类到已知的人种。在这里,一些最有趣的骨骼当属手和脚。

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“纳莱蒂人”右手手掌的视图

 

这只手的关节在发现时即咬合在一起,除了豆状骨之外,所有骨骼都齐全。手指的比例跟现代人相近,而且直观可见,所有手指上扩大的远节指骨、健全的指节线以及独特的第一掌骨也是一样。

手在人类进化中非常重要,因为我们的对生拇指被认为是关键的“衍生”特征,或者说是区别于原始人的一种特征。我们能够抓起从树枝到铅笔的各种东西,这种能力得益于人类祖先的进化。据伯杰和同事称,“纳莱蒂人”手的有趣之处在于,它“具备一种原始特征和衍生特征的组合,这是所有其他古人类人种所没有的。”简而言之,第一掌骨的形状以及拇指基部的骨骼意味着“纳莱蒂人”拥有一双肌肉发达、类似于现代人的手。

脚在人类的进化中同样很重要,因为跟其他灵长类动物不同,我们完全依靠脚直立行走。在人类进化的早期,我们祖先的骨骼必须随着时间的推移而发生变化,以使双足行走变得高效且实用。较之年代更久远的南方古猿以及人属的早期成员,这些个体化石的足骨跟我们现代人的相似之处更多一些。然而,“纳莱蒂人”的足弓要比我们低很多。

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“纳莱蒂人”重新拼接的右脚的两种视图(背面和内侧)

 

不过,尽管“纳莱蒂人”拥有类似于现代人的手和脚,体型跟小个子的人差不多,而且头骨形状也很相似,但他们的大脑很小,而且胸腔、肩膀和骨盆跟我们很不一样。伯杰和同事把“纳莱蒂人”的骨骼结构称为“马赛克结构”(anatomical mosaic),这意味着这种新发现的人种拥有一些原始人的特征,也有一些更接近现代人的特征。“这个人种结合了类似于现代人的体型和身材以及南方古猿尺寸的大脑。”他们写道,还有“肩膀和手的特征明显适合于攀爬,类似于现代人的手和手腕可进行操作;髋关节活动方式跟南方古猿相近,而足部和下肢则跟在地面生活的现代人类似;齿列较小,拥有原始人的牙齿比例。”

然而,迪纳莱蒂山洞化石的关键特征让他们被归入人属。也就是说,“纳莱蒂人”行走、抓握物体、咀嚼食物的方式更加接近于我们人属的祖先,而不是更早的南方古猿。“‘纳莱蒂人’跟人属早期成员——包括‘能人’、‘卢多尔夫人’(H. rudolfensis)以及‘直立人’——的相似之处,”科学家解释道,“表明这个人种可能起源于我们人属最初诞生以及分化之时。”

尽管“纳莱蒂人”的年代尚未确定,但其骨骼的形状可能让他们被归入人属的早期成员。“如果化石的年代被证明是在200万年之前,”伯杰和同事指出,“‘纳莱蒂人’将成为我们人属最早的成员,早于其他任何已知人种。”但是,如果他们的年代距离我们更近,“不到100万年将证明,多个人种曾在非洲大陆并存,其中就包括这种大脑较小的形态,一直持续到人类进化的晚期阶段。”不管年代是在何时,这些形态独特的骨骼将开始填补早期人类化石记录的空白。

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迪纳莱蒂山洞化石标本

 

这里有737件残缺或完整的身体结构部件,其中很多有数个标本。标本没有跟身体部件对上号,例如长骨或颅骨碎片,还有一些脆弱的标本没有在这里进行展示。照片中心的“骨架”是由多个个体的身体部件拼凑而成的。照片视图有透视原理的缩短效果,安放这些骨骼的桌子宽度为120厘米。

通过新星探索团队在短短两年内所完成的出色工作,我们可以清楚地知道,我们已经迈过了古人类学研究的一个门槛,尤其是今后对新人种进行分类和命名。迪纳莱蒂山洞遗骸化石展示出了马赛克一般的骨骼特征,这意味着“我们必须放弃那种期待,即认为任何身体小碎片都能提供关于古人类进化关系的独特视角。”伯杰和同事提醒道。关于不同时代不同人群不同特征的进化证据越来越多,这意味着人类进化的化石记录要比我们原本(甚至是在数十年前)的想象复杂得多,也有趣得多。

从某种程度上说,迪纳莱蒂山洞是独一无二的,它保护了全世界最大和最全面之一的古人类遗骸化石。不过,伯格和他的团队相信,其他地方也有类似的遗迹。

尽管我们还不知道人类谱系图的完整面貌,但“凭借在考古现场和实验室步伐日益加快的探索发现,我们将对人类的起源拥有更多的了解。”

 

中国发现东亚最早的现代人化石

日前,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武研究员、吴秀杰研究员、中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员等,通过对在湖南省道县发现47枚具有完全现代人特征的人类牙齿化石的研究表明,8万~12万年前,现代人在该地区已经出现,这是目前已知最早的具有完全现代形态的人类。

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道县福岩洞地理位置及洞内景象

 

根据现有的化石证据,道县的现代人比欧洲和西亚要早至少3.5万年~7.5万年。比道县现代人更早的早期现代人还在16万年前的非洲和11万年前的中国广西智人洞出现过,但这两种早期现代人不具备道县现代人这样完整的现代人形态,而是处于过渡状态。因此,道县的发现也刷新了世界现代人历史。

现代人在东亚地区的起源与演化一直是古人类学研究与争议的热点。近10年来,中国古人类学界在这个领域的研究取得了一系列重要进展,先后在周口店田园洞、湖北郧西黄龙洞和广西崇左智人洞等地发现早期现代人化石。对这些人类化石的年代测定和形态研究显示,早期现代人至少10万年前在华南地区已经出现。然而,学术界对于具有完全现代形态的人类在东亚地区出现时间尚不清楚。

2010年以来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与湖南省相关单位合作在湖南省道县境内的福岩洞进行连续调查和发掘,先后发现47枚人类牙齿化石以及大量动物化石。该研究团队与中国科学院地球环境研究所、北京大学、西班牙国家人类演化研究中心等国内外研究机构的科学家合作,对道县人类化石形态、以及相关的地层、年代以及动物群进行了深入的研究。

此项研究以可靠的地层年代数据和详实的化石形态特征提供了迄今最早的现代类型人类在华南地区出现的化石证据,填补了以往缺乏的现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白,对于探讨现代人在东亚地区出现及扩散具有非常重要的意义,标志着中国学者在现代人起源研究领域取得新的重大突破。

研究显示,道县人类呈现出一系列现代人特征,可以明确归入现代智人。

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道县福岩洞外景及发现的47枚人类牙齿化石

 

据负责地层及年代研究的中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员介绍,福岩洞堆积物地层清晰,各区域可延伸连接并直接对比。人类牙齿和动物群化石在洞内的分布区域较大、层位明确,延伸范围达40余米。在整个发掘期间,研究人员对出土人类化石区域的地层顺序进行了细致勘察,确定人类化石及动物化石埋藏后未受扰动。铀系测年结果表明,人类化石的埋藏年代在8万~12万年前。化石样本的AMS碳-14测试结果和动物群组成呈现晚更新世早期的特点,进一步支持铀系测年的结果。据此可以确定,具有完全现代形态的人类至少8万年前在华南局部地区已经出现。

主持道县福岩洞发掘的吴秀杰研究员指出,迄今在亚洲和太平洋地区发现的年代确定早于4.5万年前、保存状态良好、并且可以根据形态特征明确归入现代智人的更新世晚期人类化石非常少。在华北田园洞、南亚尼阿洞和澳大利亚蒙哥湖发现的呈现现代人特征的人类化石的年代都在4万-5万年前。在广西智人洞发现的11万年前人类化石较破碎,并且还保留有一些相对原始的特征,因此难以将其归入现代类型人类。最近对11万年前许家窑人下颌骨和牙齿的研究揭示出一系列原始特征,说明与道县人时代接近的晚更新世早期在亚洲北部生存有明显原始的人类。道县人类化石的发现和研究则提供了迄今最早的现代类型人类在华南地区出现的化石证据。这些发现和研究使得古人类学界认识到更新世晚期东亚人类演化比以往认为的要更加复杂。根据现有的化石证据,最早的现代类型人类在西亚和欧洲出现的时间在4.5万~5万年前。对道县人类化石的年代和形态研究显示具有完全现代形态特征的人类在东亚大陆的出现时间比欧洲和西亚要早至少3.5万年~7.5万年。这些研究发现对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散具有非常重要的意义。

目前学术界对现代人类的起源尚未达成一致意见,主要有三种观点。一是非洲起源说,现代人类最先在非洲出现,然后迁徙到世界各地;二是多地起源说,现代人类世界各地多个地方分别被演化出来;三是介于前二者之间的“中间学说”。

中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘武支持多地起源说,他认为,根据这些发现,中国南方地区可能是中国现代人类形成和演化的中心区,这些现代人可能起源于该地区的古人类,而非来自非洲。

 

2015年七大化石发现:恐龙羽毛和最早精子

揭秘恐龙体温

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科学家利用蛋壳化石分析恐龙的体温,体形庞大的蜥脚类恐龙体温较高,而体形接近鸟类的窃蛋龙体温较低,蛋壳是在恐龙输卵管中形成的,其温度能够直接反映恐龙真实体温。但是该研究并未发现恐龙是热血还是冷血动物的明显证据。

 

最早的精子细胞

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考古学家在南极洲虫茧之中发现5000万年前保存完好的精子细胞化石,这是迄今发现最古老的动物精子。

 

恐龙与多毛巨鼠生活在同一时期

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科学家宣称发现1.25亿年前动物毛囊,证实它是属于类似巨鼠的远古生物。更重要的是,证实了这些毛发结构比最接近的化石标本早6000万年。他们指出,在恐龙时期就已出现长着毛发的哺乳动物。

 

长有羽毛的迅猛龙

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2015年古生物学家对挖掘发现的“羽毛迅猛龙”化石感到十分震惊,他们欣喜地发现这些迅猛龙事实上长有羽毛。

 

牙釉质来源

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一项研究报告显示人体牙釉质可能与远古装甲鱼鳞片有关。

 

人体大小的远古海蝎新物种

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科学家研究发现,4.67亿年前一种海蝎新物种漫游在早期海洋,其体形大小接近于人体。

 

三角恐龙新物种

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考古学家在加拿大发现一种三角恐龙新物种,体长6米,体重达到1吨,生活在7900万年前。(如需转载,请注明来源自科技世界网)

 

 

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