能人和直立人曾经共存

著名的古猿化石“露西”上周悄悄地离开了埃塞俄比亚,前往美国,许多古生物学家对这种“巡展”感到愤怒。
肯尼亚古人类化石改写人类进化史

来自肯尼亚湖畔的两件新化石表明,能人和直立人的历史存在至少50万年的重叠期,两种早期人类的共存让原先有关人类进化的观点——直立人是从能人进化而来的——变得不太可能

米薇·利基(右)和她的同事正在进行发掘工作

 


新发现的直立人化石(上)与在坦桑尼亚发现的直立人化石(下)的尺寸差异显著


  想象一下:乘坐时间机器回到150万年前的肯尼亚,在图尔卡纳湖湖畔一个晴朗的早晨,你可能会先后甚至同时遇到两种古人类——能人(Homo habilis)和直立人(Homo erectus)。这听上去有点像古人类学版本的关公战秦琼,但是根据一项最近的研究,在肯尼亚出土的两件古人类化石表明这种情况真的有可能发生。

重排进化树
  此前科学家通常认为,过去200万年里人类进化的过程大致能分成三个阶段:从能人到直立人再到智人。但是在8月9日《自然》杂志发表的一篇论文可能改写这一直线进化理论。来自肯尼亚、美国和英国等国的科学家报告说,他们在肯尼亚图尔卡纳湖附近发现了一件能人的上颌骨化石,测量结果显示它来自距今144万年前。
  在同一地区还发现了一件保存较为完整的直立人头骨化石。这两件化石都是2000年在图尔卡纳湖东部的Ileret地区发现的。
  这一新的发现让能人和直立人的历史产生了至少50万年的重叠。“他们的共存让直立人从能人进化而来的情况变得不太可能。”该研究的作者之一、古人类学家米薇·利基(Meave Leakey)说,这组科学家推测,能人和直立人可能在距今200万到300万年前拥有一个共同祖先。
  米薇·利基还说,这两个物种长时间共存表明了他们拥有各自的生态位,从而避免了相互之间的直接竞争。这就如同今天非洲大陆中部黑猩猩和大猩猩的共存。
  如果这种推测是真的,那么以往线性的人类进化树的树枝就需要重新排列。
  但是并非所有的古人类学家都同意这种推测。据上周出版的《科学》杂志报道,一些古人类学家认为,仅仅用几颗牙齿来认定那件上颌骨化石属于能人是不够的。
  美国哈佛大学的古人类学家菲利普·莱特迈尔(Philip Rightmire)指出,当谈到可能的直立人祖先的时候,“我们拥有的只有能人。我看不到任何令人信服的证据能否定能人是直立人的祖先。”

最小的直立人
  无论如何,这组科学家发现的那件直立人化石也带来了一个令人吃惊的信息。这件距今155万年的化石可能属于一个年轻的成年直立人。
  与以往发现的直立人化石相比,这件化石的脑容量很小,只有约690毫升。“真正令人吃惊的是这件化石的尺寸,”英国伦敦大学学院的古生物学家、论文的共同作者费雷德·斯布尔(Fred Spoor)说。“这是迄今全世界发现的最小的直立人化石。”它的尺寸几乎和能人一样。
  这组科学家据此推测,直立人的身材范围可能比此前认为的更广,而雄性直立人要比雌性更高大。这种被科学家称为“雌雄异形”的现象揭示了它们的群体结构。斯布尔说,如果观察一下雌雄异形差异较大的灵长类动物,它们的群体通常是由一个居于统治地位的雄性和多个雌性组成的。
  新发现的化石让直立人的身材差异几乎赶上了现代的大猩猩。“雄性大猩猩比雌性大猩猩大得多,这种雌雄异形与它们的多配偶策略有关。” 论文的作者之一、纽约大学的苏珊·安东(Susan Antón)说。换句话说,直立人可能像今天的大猩猩一样,拥有多个雌性组成的“后宫”。
  这种特征令科学家感到吃惊,因为此前科学家通常认为雌雄异形是人类进化过程中较为“原始”的一种特征,直立人应该更接近现代人,即雌雄异形不太明显。但是这一新的发现表明直立人与现代人的近似程度并不像以前想象的那样。
  如果说这项研究还有什么不让人特别吃惊的地方,那就是领导该研究的科学家来自著名的古人类学“利基家族”。米薇·利基是古人类学家理查德·利基的妻子,他们的女儿露易丝也参与了该项研究。而理查德的父母、著名的古人类学家路易斯和玛丽·利基于20世纪60年代命名了能人。

“露西”前往美国
  上周,另外一个事件也激起了古生物学界的注意。著名的古猿化石“露西”上周悄悄地离开了埃塞俄比亚,前往美国。“露西”将在未来的6年中在美国数个博物馆作巡回展出,第一站是休斯敦自然科学博物馆。
  包括理查德·利基在内的许多古生物学家对这种“巡展”感到愤怒。利基说“露西”是一件太珍贵的化石,它不应该被这样搬来搬去,这样的运输和展出几乎可以肯定会造成化石的损坏。在接受美联社采访的时候,利基将这种行为斥为“对人类祖先的严重剥削”。美国著名的古生物学研究机构史密森学会和美国自然博物馆都表示不会参与这种巡展。
  埃塞俄比亚官员让“露西”访美,或许受到了埃及在国外举办图坦卡蒙法老文物展的启发。他们希望此次巡展能获得数百万美元,这笔钱可能用于更新埃塞俄比亚博物馆的硬件设施。
  “露西”是最著名的人科动物化石之一。1974年美国古人类学家唐纳德·约翰逊(Donald Johanson)等人在埃塞俄比亚发现了这具化石,后来它被命名为南方古猿阿法种。据估计,它曾生活在距今320万年前。
  “露西”此前曾经去过美国。约翰逊在埃塞俄比亚政府同意后把它带到了美国克利夫兰自然博物馆进行研究,并于1980年将其物归原主。此后“露西”一直待在埃塞俄比亚国立博物馆的保险柜中,但是它从未公开展出过。(《自然》杂志供图)

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两件化石的意义

  如今人科只有一个物种生存了下来,那就是我们智人。如果把我们已经灭绝的亲戚和祖先按照时间顺序和亲缘关系排列起来,就构成了一棵人类进化之树。能人和直立人都是这棵树上的“枝条”。
  在上周《自然》杂志提供的新闻稿件中,科学家以问答的方式解释了这项工作的重要意义。以下是主要内容。
  问:我们如何知道那件小的直立人标本不是能人?为什么那个能人的上颌骨不是直立人的?把这两个物种区分开的主要特征是什么?
  答:那个小的头骨中间微小的隆起(一个“龙骨”)、它那相当精巧的颌骨关节,以及颈部区域的形状全都是直立人的特征而不是能人或其他人类祖先的。那个能人的上颌骨保存了6颗牙齿,从犬齿到智齿,这些牙齿具有典型的能人的牙齿尺寸和形状。
  问:如果能人进化成直立人的线性理论被否定了,那么智人(现代人)是什么时候从什么动物进化来的?
  答:现存所有证据表明智人确实是从直立人进化而来的,可能经历了一个中间形态。这个过程发生在不到100万年前的非洲。新的上颌骨化石表明,能人是直立人的一个姊妹物种,大致生活在同一个时代,而不是后者的祖先。
  问:能人和直立人祖先的可能候选者是谁?
  答:很难说。这两个物种很可能拥有一个200万年到300万年前生活在非洲的共同祖先。在非洲,这段时间的地层很少含有保存完好的哺乳动物。因此,很少发现属于这个共同祖先的化石,有的也都是碎片。
  问:这两个物种占有的不同生态位(物种所处的环境及其习性)各是什么?
  答:我们还不确定,但是从他们的牙齿和颌骨可以得出一些线索——直立人的牙齿和颌骨更小。能人的饮食比直立人更粗糙,或许前者的食谱含有更多的植物。而直立人的食谱中的动物肉和脂肪的数量可能比能人的食谱更多。他们似乎都喜欢水源稳定的地区,但是他们的主食可能不同。例如,今天一些大猩猩和黑猩猩生活在同一栖息地,但是尽管它们都食用成熟的水果,大猩猩花在食用坚硬植物上的时间多于黑猩猩。早期人科动物可能以同样的方式区分开来。
  问:为什么雄性和雌性之间显著的体型差异(雌雄异形)被认为是一个原始的特征?
  答:我们知道早期人类祖先,诸如南方古猿,表现出了高度的雌雄异形,而现代人和他们的近亲(例如尼安德特人)的雌雄异形程度较小。因此,雌雄之间体型差异的降低被认为是在人类进化过程中获得的一种特征。直立人通常被认为是一个雌雄异形程度较低、更像人的物种,但是这项直立人小头骨的发现表明直立人的雄性和雌性之间的体型差异仍然很显著。
  问:为什么了解人类祖先的雌雄异形程度很重要?
  答:一个物种的雄性和雌性之间的体型差别是由数个不同的原因导致的,其中许多原因与生殖策略和性选择有关。一夫一妻制的灵长目动物的雄性和雌性之间的体型和形态差异很小,例如长臂猿。另一方面,拥有多配偶的灵长目动物的雄性和雌性之间的差异更大,例如大猩猩和狒狒。这些差异常常被认为与有助于竞争配偶的特征有关。那个直立人的雌雄异形程度可能仍然那么大,表明了他们的繁殖策略可能并非一夫一妻制,这对于理解行为的演化、直立人生活的群体大小等等问题也可能有一定意义。

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