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几乎完整的龙人头骨

2021年6月25日,科学家宣布一件距今至少有14万年之久的整块化石化头骨是远古人类的一个新人种,这个发现有可能改变我们对于智人如何进化,乃至在何处进化的普遍见解。

这个头骨属于一名成年男性,他脑部硕大,眉脊粗壮,眼窝深陷,鼻部呈球根状。中国的一名工人在一处建筑工地偶然发现这个头骨,把它藏匿在一口废弃的枯井里85年之久。科研人员将这个新人种命名为Homo longi,并给它起了个绰号“龙人”,因为该头骨发现于中国东北的黑龙江地区。

研究团队表示,龙人——而非尼安德特人——是与我们所属人种亲缘关系最近的已灭绝人种。假如这个结论得到证实,那会改变科学家想象智人起源的方式。科学家多年以来依靠化石发现和古代DNA分析逐步发展出智人起源学说。

研究团队发表了三篇论文,提供了对于这件头骨化石的首次详细调查。不少专家对这个结论表示了异议。尽管如此,许多专家仍然认为,这一发现能帮助科学家重建人类系谱树,重现现代人是如何出现的。

所有评阅过研究数据的专家都说,这是一件绝好的化石。“它美丽绝伦,”威斯康星大学麦迪逊分校的古人类学家约翰 · 霍克斯(John Hawks)说,“发现这样面部状况良好的化石是十分少见的事。你做梦都渴望发现这样的东西。”

1933年时,一名工人在哈尔滨市一处桥梁建设工地上干活时发现了这个奇怪的头骨。很可能是这名工人认识到自己发现了一件有重要科学意义的标本。当时的4年之前(1929年),科研人员在北京附近发现了另一个类人头骨,并命名为“北京人”。它似乎将亚洲人与他们进化史上的祖先联系起来。

这名工人没有将新发现的头骨化石交给当时侵占中国东北的日本当局,而是选择将它藏了起来。之后几十年间,他没有向任何人提起头骨。在一份化石发现过程的报告中,三篇新论文的作者们推测,他是因为曾经为日本人干过活而感到羞耻。

该工人在2018年过世之前,将化石的事情告诉了家人。他们去往那口枯井找到了头骨化石,并将它捐献给河北地质大学的地球科学博物馆,那儿的科学家一眼就看出这件化石得到了完好的保存。

科研人员在发表的论文中主张,龙人看起来是一名身材高大的成年人,面颊平坦,嘴巴宽阔。该头骨的下颌骨缺失,但科研人员根据龙人的上颌和其他古人类头骨化石推断,他很可能没有明显的下巴。科研人员还说,龙人的大脑大概比现代人的平均大脑尺寸大了7%。

科研人员主张,龙人的解剖学特征组合是在过去命名过的古人类种系中所找不到的,后者属于与其他非洲猿类相分离的二足直立猿的谱系,后来进化成大脑更大的种系,进而为智人在全球的扩张奠定基础。

“它的与众不同之处足以使其成为一个不同人种。”位于伦敦的自然博物馆的古人类学家克里斯托弗 · 斯特林格(Christopher Stringer)说道,他也是三篇龙人研究论文中的两篇文章的共同作者。科学家分析了头骨化石的化学组成,判定它拥有至少14.6万年历史,但不会超过30.9万年。

如今,地球是智人的家园,而智人仅仅是古人类中的一个人种。龙人存在之时,有好多种差异悬殊的古人类同时存在,其中包括了直立人(脑容量为现代人大脑2/3的高个人种)和包括南非的纳莱迪人、印度尼西亚的弗洛勒斯人、菲律宾的吕宋人在内的小个古人类。

最古老的智人化石也追溯至这段时期。龙人可能生活的时期里,尼安德特人分布在从欧洲到中亚的广袤地区,他们与智人均有着硕大的脑部,掌握复杂的工具制造技能。

近些年,对于化石DNA的研究已经揭示出该时期的另一个类人谱系——丹尼索瓦人。研究用到的DNA大部分来自零散的牙齿和骨骼碎片,甚至是泥土。那些遗存不足以向我们展现丹尼索瓦人的模样。

至今为止发现的化石中,最有望能作为丹尼索瓦人存在证据的化石来自西藏的一个洞窟:那是一块带有两颗结实臼齿的粗壮颌骨,能追溯到至少16万年前。2019年时,科学家从颌骨中分离出蛋白质,蛋白质的分子组成表明,这些蛋白质属于一名丹尼索瓦人,而非现代人或尼安德特人。这个分子证据——结合化石证据——表明智人、尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先存在于60万年前。

智人的谱系自行分离,接着在40万年前,尼安德特人和丹尼索瓦人分道扬镳。换句话说,尼安德特人和丹尼索瓦人是与我们亲缘关系最近的已灭绝人种。他们甚至和现代人的祖先发生过混种繁殖,我们现在都还携带了他们的DNA片段。

但人类历史的这个阶段仍然有着许多谜团——尤其是在东亚地区。在过去几十年里,古人类学家已经发现许多化石(许多是不完整或受损的化石),它们的一些特征使得它们看上去像是智人,而其他特征间接表明它们属于古人类系谱树上的另一个位置。

凯特琳娜 · 哈瓦蒂(Katerina Harvati)是德国图宾根大学的古人类学家,她并未参与这项新研究,表示龙人头骨能“帮助澄清一些混淆之处”。

为了弄清要如何将龙人置入人类系谱树的合适位置,科学家们将头骨化石的解剖学特征与54块古人类化石做了比较。科研人员发现,它属于那块在西藏发现的、被鉴定为丹尼索瓦人的颌骨所在的谱系。

这个头骨化石看上去甚至与1978年在中国大荔县发现的一块头骨的一部分更为相似,那块头骨能追溯到20万年前。一些研究者认为,大荔头骨化石属于智人,另一些研究者认为它属于一个更古老的谱系。有些研究者甚至称那个化石属于一个新人种“大荔人”(Homo daliensis)。

这次新研究的作者们主张,龙人、西藏发现的颌骨、大荔头骨都属于一个谱系——该谱系是与智人最为接近的支系。虽然龙人拥有鲜明的特征,但它也和智人有着共同的特征,譬如面庞平坦,额头下方的面庞往内缩,而不是像尼安德特人那样向外突出。

“学术界普遍相信,尼安德特人属于一个已灭绝谱系,该谱系与智人亲缘关系最近。然而,我们的发现表明,我们所鉴定的、包括龙人在内的新谱系才是智人实际上的姐妹群。”研究的一位共同作者倪喜军在一份新闻稿中如此说道,他是中国科学院和河北地质大学的一位古人类学家。

这些结论在古人类学家——包括三篇新论文的作者们——之中激起了争论。一些争论着眼于该把龙人叫成什么。科学家在命名新物种时遵循严格的规定。假如龙人真的如论文作者们宣称的那样,与大荔头骨相似,那就要求龙人与大荔头骨共享一个名字。“在我看来,这是个独特的人种,我会更喜欢称之为大荔人。”斯特林格博士说。

其他专家认为,西藏发现的颌骨(拥有与丹尼索瓦人相似的蛋白质)和哈尔滨发现的头骨化石之间的相似性指出了龙人的真正身份。“当我第一次看见头骨化石的照片,我心里想到,如今我们终于知道丹尼索瓦人是啥样了。”位于德国莱比锡的马克斯 · 普朗克进化人类学研究所的古人类学家菲利普 · 贡兹(Philipp Gunz)说道。凯伦 · 巴布(Karen Baab)是中西大学亚利桑那州分校区的一位古人类学家,赞同道:“哈尔滨的头骨化石理解为丹尼索瓦人更好。”

多条线索指向那样的理解。比如说,龙人上颌骨的牙齿与西藏发现的丹尼索瓦人颌骨上的牙齿有着一样的粗大外形。二者都缺少第三臼齿。龙人生活在亚洲,而同个时期的丹尼索瓦人DNA告诉我们,他们那段时期同样也在亚洲。

就算龙人就是丹尼索瓦人,那么也有更多谜题要解开。丹尼索瓦人的DNA清楚地显示,尼安德特人与他们亲缘关系最近。最新的研究基于化石解剖学指出,比起尼安德特人,龙人和智人之间的关系更近。

“我认为,在这个研究案例中,遗传数据比形态学数据更为可靠。”多伦多大学的古人类学家本斯 · 维奥拉(Bence Viola)说道,他没有参与这项新研究。

“显然,一些东西并不匹配。”斯特林格博士承认道,“要点是认识到东亚地区存在第三种古人类谱系,并且它拥有一套独有的特征组合。”

要解开龙人之谜,一个方法会是从这件引人注目的头骨化石中提取DNA。斯特林格博士说他已经准备好接受更多惊异,“那会是一段更为复杂的研究故事”。

资料来源The New York Times

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本文作者卡尔·齐默(Carl Zimmer)是美国科普作家,耶鲁大学生物物理学及生物化学兼职教授、英语讲师。他的著作包括《在水的边缘》《演化的故事》《小生命:大肠杆菌解开生命奥秘》《病毒星球》《万物身刻》等