一枚近百年前出土的古人类头骨化石,在今天有望改写我们对于古人类演化的认识。在一项最新研究中,中国科学家将这个被称作“龙人”的古人类,归为一个全新的古人类支系。或许,“龙人”才是现代人类最近的亲戚?

  本文转载自公众号“科研圈”(ID: keyanquan)

  1933 年,一枚古人类头骨化石在中国东北的哈尔滨被一位建筑工人发现,他意识到头骨的不同寻常,没有将其交给彼时占据东北的日本侵略者。工人将头骨带回家,藏匿在一口废弃的井里。或许是羞于提及自己曾为日本侵略者工作,直至临终他才向家人吐露这个秘密。2018 年,这枚保存完整的头骨化石重见天日,发现者的家人将其捐赠到河北地质大学地球科学博物馆

  哈尔滨头骨化石是已知的最大的人属头骨化石。在历时 3 年的详细研究后,来自河北地质大学、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、英国伦敦自然历史博物馆的科学家在 2021 年 6 月 25 日用 3 篇论文报道了他们的发现:这枚头骨代表了一个全新的古人类支系,科学家因其在黑龙江出土而称之为“龙人”Homo longi

  研究团队认为,这一支系可能是与现代人关系最为密切的古人类物种,比尼安德特人与我们更为亲近。这一发现可能重塑我们对人类演化的理解。

  3 篇“龙人”研究均发表在中国科学院青年促进会与细胞出版社(Cell Press)2020 年合作创办的期刊The Innovation 上,“哈尔滨头骨化石是世界上最完整的人类头骨化石之一,”论文作者之一、河北地质大学古生物学教授季强说,“这块化石保存了许多形态学细节,对于理解人属的演化和智人的起源至关重要。”

  这枚保存完好的头骨包括了眼眶内部、鼻甲骨、颅骨底部等精细结构,研究团队认为“龙人”的解剖特征组合并未在以前命名的古人类物种中出现过,“它足以成为一个不同的物种,”英国伦敦自然历史博物馆的古人类学家、合著了其中 2 篇论文的克里斯托弗·斯金格( Christopher Stringer)表示。

  “虽然它显示了典型的古老型人类特征,但哈尔滨头骨呈现了原始和进步特征的镶嵌组合,使其与之前所有被命名的其他人属区分开来。”季强说。它有厚而长的眉脊,比现代人更大的眼窝几乎呈方形,嘴巴宽大,牙齿也超大。它的颅骨穹隆低矮,没有明显的球形隆起,枕部项平面明显朝向腹面;同时它的颧骨较矮而平,具有浅的犬齿窝,吻部相对后缩,这些特征都是智人才具有的特征。并且,它的脑容量达到 1420 毫升,属于智人的脑容量范围。

  科学家认为,这块头骨来自一个体型巨大的成年男性个体,其年龄大约 50 岁,生活在一个森林覆盖的冲积平原环境中,隶属于一个小规模社区。“和智人一样,它们捕猎哺乳动物和鸟类,采集水果和蔬菜,甚至捕鱼。”论文作者之一、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的古人类教授倪喜军说。

  考虑到其体型大小,再加上其被发现的地点,研究人员认为“龙人”可能已经适应了恶劣的环境,这使他们能够分散在亚洲各地。

  要准确判断“龙人”化石的年龄并不容易。由于发现者已经去世,且发现年代距今久远,化石所处的原始地层信息变得非常模糊。科学家为此开展了 X 射线荧光分析、稀土元素分析、锶同位素分析、铀系法测年等研究,通过比较头骨上的沉积物与钻孔沉积物以及发现于同区域的哺乳动物化石的地球化学指标,发现现头骨可能出自中更新世(Middle Pleistocen)晚期的湖相地层,其年龄可能在 14.6 万年到 30.9 万年之间。这一时间段正是智人与其他古人类分开演化的关键时期

  研究者假设“龙人”和智人可能在这个时期相遇。“我们看到在这段时间里,亚洲、非洲和欧洲同时存在着多个人种的演化谱系。所以,如果智人确实在那么早的时候就到达东亚,它们可能有机会与‘龙人’接触。但由于我们不知道这个哈尔滨人群是何时消失的,它们也可能是在更晚才有的接触。”斯金格说。

  “龙人”的出现,颠覆了智人与尼安德特人是姊妹群的传统观点。­“人们普遍认为,已经灭绝的尼安德特人支系是人类最近的亲属。然而,我们的发现表明,包括‘龙人’在内的新支系实际上是智人的姊妹群。”倪喜军说。

  为分析“龙人”与智人、尼安德特人、海德堡人、直立人等人种或人群的系统演化关系,科学家建立了超过 600 项特征、近 100 件对比标本的数据库,并以此为基础开展了简约性分析和贝叶斯分析。他们发现,智人、尼安德特人和龙人所属的支系都是单系类群,龙人支系与智人是姊妹群,有着最近共同祖先。研究同时表明,智人、尼安德特人和龙人有着更加古老的分异时间,可能早在 100 万年前就走向了不同的演化道路,我们与尼安德特人分离的时间可能比早先认为的早 40 万年。

  人属的系统演化关系

  科学家基于新建立的系统演化关系树,使用最大似然法进行生物地理学模拟分析,发现更新世古人类可能处于相对隔离的小种群状态、但具备长距离偶然扩散并成为建群种的能力。在非洲、亚洲和欧洲之间,古人类存在多方向的扩散,不仅仅有走出非洲,也存在走入非洲的扩散,研究者称之为“穿梭扩散模型”。这一模型可以更好地解释人属物种或种群的多样性和地理分布状况。生物地理学模拟分析的结果还表明非洲是人类演化的扩散之“源”(Source),而亚洲则更多的是人类演化之“汇”(Sink)

  穿梭扩散模型

  人类演化史的主要内容可能因对“龙人”的研究而改写。在智人走出非洲之前,龙人、大荔人、金牛山人、华龙洞人、夏河人等所属的支系,作为智人的姊妹群在亚洲已经演化了数十万年,龙人可能十分强壮,这一支系很有可能在基因和文化方面影响了后期到来的智人种群。

  “总而言之,哈尔滨头骨为我们了解人属的多样性,以及不同人种和种群之间的演化关系提供了更多的证据。”倪喜军说,“我们找到了智人失散已久的‘姊妹’。”

 


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