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前所未见的头骨揭示了人类祖先的面孔

放大字体  缩小字体 2019-09-05 20:19:26  阅读:3388 作者:责任编辑。王凤仪0768

撰文:MICHAEL GRESHKO

这一新发现的头骨被正式命名为MRD-VP-1/1,归于前期的人类先人——湖畔南边古猿(Australopithecus anamensis)。

拍摄:DALE OMORI, COURTESY OF THE CLEVELAND MUSEUM OF NATURAL HISTORY

日前,科学家们在埃塞俄比亚发现了极为稀有的化石:一块简直完好的人类先人的头骨,其前史可以追溯到大约380万年前。

《天然》杂志刊登的一篇文章指出,这是迄今发现的最陈旧的南边古猿头骨。南边古猿是日子在150万到400万年前的前期人类先人的一个要害代表。这也是迄今为止发现的第一个湖畔南边古猿头骨,它是南边古猿属最早的成员之一。

“它将你带回到大约380万年前,帮你描绘出咱们的先人在那个时分的姿态,”Yohannes Haile-Selassie说道,他是克利夫兰天然前史博物馆(Cleveland Museum of Natural History)的古人类学家,也是这项研讨的首要作者。“这真是一个激动人心的时刻。”

古生物学家John Gurche根据新发现的头骨的扫描图,重建了湖畔南边古猿的面部。

拍摄:MATT CROW, COURTESY OF THE CLEVELAND MUSEUM OF NATURAL HISTORY.

这一发现或许添补人类进化研讨中的几项重要空白。如此陈旧的古人类或人类先人化石极端稀有,之前发现的一般都是骨头碎片。相比之下,新发现的头骨简直是完好的,这应该可以提醒古人类日子和进化的许多细节。

“这便是咱们一向在等候的头骨,”密苏里大学古人类学家Carol Ward说道,她并未参加这项研讨。“原始人类的头骨是十分稀有的瑰宝,如此陈旧、如此完好的头骨简直是前所未见的。”

‘他的手在颤栗'

扑朔迷离的人类族谱的源头可以追溯到400多万年前的非洲, 那是古代灵长目动物的乐土,日子着地猿(Ardipithecus)和萨赫勒人(Sahelanthropus)等。直到300万年前,人类才呈现,从此谱写出一章进化传奇,在这个传奇中,阿法南边古猿(Australopithecus afarensis)等先人扮演了重要人物。

一块被科学家们称为“露西”的化石是人类谱系最著名的代表之一,这一前期古人类及其子孙拥有比前期灵长类动物更大的大脑,可以用两只脚走路,强健的下颚使他们能吃下各式各样的食物。这种灵活性日后会派上用场:在350万年前阿法南边古猿的全盛时期,气候的天然改变使东非变得越来越冰冷枯燥,林地面积不断缩小,而林地是它们赖以生存的家乡。跟着时刻的推移,阿法南边古猿及其子孙在进化中 不断重塑,以便能在更敞开、更多样的环境中生存下去。

可是阿法南边古猿并不是第一个有这些特征的生物。1995年,科学家们命名了湖畔南边古猿(A. anamensis),这是一种更早的南边古猿,或许是阿法南边古猿的先人。这一物种之所以引发科学家的极大猎奇,因为它与露西和后来的南边古猿有一起的要害特征。但那时科学家们对湖畔南边古猿的其他信息知之甚少。其已知的遗骸也只包含有牙齿和颚骨碎片。芝加哥大学古人类学家Zeray Alemseged标明:“尽管阿法南边古猿有许多头骨,但咱们不知道该属前期成员究竟有着什么样的面孔。”

2016年2月10日,多亏了一位名叫Ali Bereino的牧民的惊人发现,作业开端呈现起色。

其时,由Haile-Selassie带领的一支探险队正在埃塞俄比亚阿法尔区域的沃朗索-米勒(Woranso-Mille)进行发掘。这片遗址间隔 Bereino放牧的米罗·多拉(Miro Dora)不到5公里。据Haile-Selassie说,Bereino多年来一向企图参加自己的团队。他有时会宣称自己在腐蚀的岩石上发现了化石;但当Haile-Selassie曩昔检查的时分,什么也没有看到。

那天,Bereino正在修一个暂时羊圈,他在挖土时注意到砂岩外表露出了一根骨头。Bereino敏捷与当地一名政府官员取得了联络,他们都以为Haile-Selassie会对此感兴趣。

当这位官员打电话给Haile-Selassie时,他依然持怀疑态度,回答说Bereino应该在他发现化石的当地做符号,然后步行到他的营地阐明状况。当Bereino和官员抵达时,Haile-Selassie很快意识到这一发现的重要性。Bereino发现了一块归于远古人类的上颌骨。

Haile-Selassie当即停下手中的作业,步行4公里来到Bereino的羊圈。就在离Bereino发现上颌骨一米多远的当地,Haile-Selassie很快发现了剩余的大部分头骨。“我激动地跳上跳下,乃至没有马上把它们发掘出来,”Haile-Selassie说道。“(官员)疑问地看着我,然后问他的朋友,’博士怎么了?他疯了吗?’”

Haile-Selassie发现上颌骨和头骨彻底符合,之后带着化石回到营地,用大手帕和借来的围巾把它们包了起来。“我这辈子从未见他这么高兴过,”研讨报告的合著者、马克斯普朗克进化人类学研讨所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)古生物学家、探险队成员Stephanie Melillo说道。他乃至激动到说不出话来:他的手一向在颤栗。”

凝灰岩中时刻表

第二天,Haile-Selassie、Melillo和他们的团队步行前往米罗·多拉。他们决计用细心挑选,哪怕是最细微的骨头碎片也不放过。他们以发现点为中心,以5米为半径向一边呈扇形散开。但挑选进程中,他们个个都把自己弄得脏兮兮。他们邻近有一个臭气熏天的垃圾堆:由数年的山羊粪便层层堆积起来,厚度达30公分。事实证明,他们的忍耐是值得的。在接下来的几天里,研讨人员在粪堆下面发现了更多的头骨,包含一块至关重要的颧骨。

回到实验室后,Haile-Selassie的团队发现,该头骨的下颚骨和牙齿与湖畔南边古猿的最类似。但辨认出头骨仅仅解开疑团的其间一步。湖畔南边古猿是何时何地出世和逝世的呢?

为了找到答案,Beverly Saylor领导的一个地质学家团队对沃朗索-米勒沃区域(Woranso-Mille)进行了具体的调查。他们要特别寻觅的是凝灰岩,由古代火山灰构成的堆积层。凝灰岩中的一些矿藏中含有微量放射性同位素钾-40,从矿藏构成到现在,钾-40会按时刻有规则地衰变。通过核算这些衰变产物,Saylor的团队便可以知道这些晶体以及凝灰岩是什么时分构成的。因而,为了承认头骨的时代,研讨小组需求找到夹在化石堆积物中的两层凝灰岩。

《天然》杂志上刊载的第二篇研评论文中,Saylor的团队称,头骨上方的凝灰岩构成于376万至377万年前,头骨下方的凝灰岩构成于380多万年前。此外,研讨人员还凑集出了头骨的掩埋环境:他们发现头骨被埋在湖岸的一个三角洲中,周围是灌木丛和成片的树木。“或许是在河滨,也或许是在湖边。它死在那里,然后被运到三角洲,并埋在了那里,”凯斯西储大学(Case Western Reserve University)的地层学家Saylor说道。

进化的多种形式

这张脸在许多方面满意了研讨人员的预期。与其他南边古猿相同,湖畔南边古猿的脸又长又斜,不像现代人的脸是平的。其牙齿和下颚的尺度也能讲得通:后来的南边古猿开端吃硬质食物,其骨头和肌肉都变大,面部也变得更大更宽。尽管湖畔南边古猿的脸比前期的灵长类动物更强健,但却没有后来的亲属那么大。

但假如 Haile-Selassie和Melillo是正确的,那么这个头骨或许会引发更多关于阿法南边古猿怎么进化问题的评论。

前期古人类头骨的一个要害特征是眼窝后边的头骨变窄了。更陈旧、更原始的古人类头骨往往比年青的古人类头骨更窄。新发现的湖畔南边古猿的头骨在眼窝后变得适当狭隘。这一特征或许会弄清“贝罗德利额骨”(Belohdeli frontal)的身份,这是1981年发现的一块距今390万年的南边古猿头骨碎片。

当贝罗德利额骨初次被发现时,一些研讨人员以为它归于阿法南边古猿,但他们不能承认。湖畔南边古猿发现后,其归属问题就变得难承认了。研讨人员无法承认这块骨头是否归于湖畔南边古猿,因为那时没有找到该物种的特征清楚的额骨。

Melillo说:“几十年来,这块化石一向未能分类。”

现在他们有了新的头骨作为参阅,Melillo和Haile-Selassie以为贝罗德利额骨不归于湖畔南边古猿,而归于阿法南边古猿。

因为贝罗德利额骨比新的头骨愈加陈旧,这一发现标明,在380万至390万年前,湖畔南边古猿和阿法南边古猿曾一起日子在地球上。这是一次进化上的剧变:科学家们曾以为,湖畔南边古猿通过几代的接连进化后演化成了阿法南边古猿,这是一个直线进程,排除了堆叠状况。现在,研讨人员以为,到390万年前,现已有一群湖畔南边古猿现已从其他湖畔南边古猿中分离出来,进化成了阿法南边古猿,而其他湖畔南边古猿则坚持原样。

一些科学家标明,要证明这一进化进程需求更多的化石。“为了增强决心……咱们需求十分大的样本量,无论是在时刻层面仍是跨过时刻层面,”亚利桑那州立大学人类来历研讨所的古人类学家William Kimbel说道,他并未参加这项研讨。“你不能仅凭两个样本就对进化形式作出断语。”

研讨小组标明,他们考虑了多方面的研讨,包含更具体地研讨湖畔南边古猿和阿法南边古猿在饮食和日子方式上的差异。但现在,研讨化石的科学家们获得了一种新的趣味:一种可以瞪着你的化石。

“它真的让你充溢惊讶,” Melillo说道。“可以看到这个我现已如此了解的化石的实在面孔,真是太酷了。”

(译者:陌上花开)

来历:国家地理中文网(官V)

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