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330万年前:地球最古老的小孩

 

最近公开的阿法南猿化石“塞拉姆”

阿法(Afar)这片干旱的不毛之地,位于埃塞俄比亚的偏远地区,一直是古人类学者最爱去的化石猎场。许多人族动物都曾经生活在那里。所谓“人族”(hominin),是指人的始祖与黑猩猩的始祖分道扬镳之后,人这一旁支里的所有物种。也许是因为出土了“露西”(Lucy)化石,阿法这个地方闻名于世。露西是生活在320万年前的人类祖先遗骸,属于南方古猿阿法种(Australopithecusafarensis,以下简称阿法南猿)。现在,学者又在迪基卡(Dikika)发现了一具阿法南猿骨架标本,它距露西出土地点不过4公里。露西过世时已经成年,而新化石却是一个女童的遗骸,生活在330万年前。大家叫她“露西的孩子”。

其他古老的人类祖先化石,包括露西的化石,都不及这具骨骸完整。此外,迪基卡出土的化石是迄今发现的、最古老的人族儿童骨架,它给了科学家一个千载难逢的机会,研究我们远古亲戚的发育过程。美国亚利桑那州立大学人类起源研究所所长唐纳德?C?约翰逊(DonaldC.Johanson)评论道:“如果说露西是20世纪最伟大的化石发现,那么这个孩子就是迄今为止,21世纪最伟大的发现。”着名的露西化石正是约翰逊在1974年发掘出土的。

●惊人的发现

发现保存得如此完整、年代如此久远的古人类儿童化石,历史上尚属首次。它让大多数学者意识到:阿法南猿是我们人类的祖先。

2000年12月10日下午,由泽拉塞奈?阿莱姆塞吉德(ZeresenayAlemseged)率领的化石搜寻队发现了那个孩子的化石。当时阿莱姆塞吉德是美国人类起源研究所的博士后研究人员,现在他在德国莱比锡的马克斯?普朗克进化人类学研究所工作。一开始,化石只有一部分小脸露出地面,大部分骨架埋藏在一块甜瓜大小的砂岩中。阿莱姆塞吉德回忆说:“我立刻就知道,那是人类化石。”因为它的眉骨平滑、犬齿小,还有其他类似人的特征。不过,进一步的鉴定,要等到化石全部取出后才能进行。而从石头里取化石非常费劲,必须小心翼翼,用牙医工具一点点地清理掉化石周围混凝土似的石质。

阿莱姆塞吉德花了5年时间,才把这具儿童化石的关键形态特征发掘出来,许多骨骼仍在沉积物中。尽管如此,这具化石已经提供了宝贵线索,让专家对南方古猿阿法种有了新的认识——大部分专家都认为,阿法南猿是我们这一属(人属)的祖先。2006年9月21日,阿莱姆塞吉德及其同事在《自然》杂志发表了两篇论文,描述了这具化石,以及发掘遗址的地质、古生物学脉络。同时,他们在埃塞俄比亚举行记者招待会,公布这一重大发现,并将这个孩子命名为“塞拉姆”(Selam)——在埃塞俄比亚的几种语言中,“塞拉姆”的意思都是“和平”——祈望正在阿法地区交战的几个部落,能走向和平。

经鉴定,这具化石人骨属于1个3岁的女童,包括一个完整的头骨、一整副躯干骨,只有肢骨不全。就连比澳大利亚坚果(macadamianut)还小的膝盖骨,也保存下来了。许多骨头仍然保持原有的连接,没有散开。这么完整的人类祖先化石实在罕见,儿童化石更为罕见,因为孩子的骨头脆弱多了,不易保存。保存得这么完整的儿童骨架化石,只有距今5万年前的一个尼安德特小孩的化石方可媲美。

阿法种猿复原图

 

●行走还是攀爬

塞拉姆的双腿适于行走,上半身却有不少擅长于攀缘的显着特征。她究竟生活在地面上,还是生活在树上,学术界存在着分歧。

发掘团队里的乔纳森?C?温(JonathanG.Wynn)是美国南佛罗里达大学的地质学家。塞拉姆保存得极为完好,加上遗址里出土的其他动物化石,使温恩相信,塞拉姆死后很快就被洪水淹埋。至于她是死于洪水,还是死后落水,尚不得而知。

虽然塞拉姆死亡时年仅3岁,却已经具备了阿法南猿的特征。例如她的口鼻部突出、鼻骨窄等特征,就与南非出土的汤恩幼儿(Taungchild)截然不同——汤恩幼儿属于与之相关的另一个物种南方古猿非洲种(简称非洲南猿),生活在250万年前左右。塞拉姆的下颚很像哈达(Hadar)出土的人类下颚;而露西与其他阿法南猿化石正是在哈达出土的。

专家对阿法南猿的行动模式很感兴趣,但过去出土的化石都令人困惑,因为他们的形态特征是个拼盘,塞拉姆也一样。学者们同意,阿法南猿能在地面上以两腿行走。但是,从20世纪80年代起,对于阿法南猿是否也适应树上生活,爆发了争论。争论的焦点是,虽然阿法南猿的下半身已适应两足行走的行进模式,但他们的上半身仍然保留了许多原始特征,这些特征更适合树栖生活,例如长长的、弯曲的手指(适合抓住树枝)。争论的一方主张,阿法南猿完全在地面上生活,他们上半身适于树栖的特征,不过是树栖祖先遗传下来的进化包袱;另一方则反驳说,要是阿法南猿几十万年都摆脱不了那些显着特征,那么就表示那些树栖特征还很重要——换言之,阿法南猿还没有完全生活在地面上。

塞拉姆与其他阿法南猿一样,两腿适于行走,手指适于攀爬。但是她的肩胛骨给这场论争提供了新信息——过去没有发现过阿法南猿的肩胛骨。根据阿莱姆塞吉德的研究,塞拉姆的肩胛骨与大猩猩的肩胛骨最相似,尤其是她的肩关节,与猩猩的肩关节一样,都朝向上方,现代人的肩关节则朝向身体侧面,两者形成了鲜明对比。阿莱姆塞吉德说,这种向上的倾向也许有利于把两手高举过头顶,灵长类动物在树上攀爬,两手必须高举过头顶(尽管大猩猩成年后就不再上树了,可是它们在幼年时的确会在树上消磨时光)。

此外,塞拉姆的内耳也进一步提供了树栖倾向的线索。阿莱姆塞吉德的团队利用计算机断层成像技术,能够探测塞拉姆内耳的半规管系统,这是维持平衡的重要器官。研究人员发现,塞拉姆的半规管与非洲大猿、非洲南猿相似。他们推测,这表示阿法南猿以两腿在地上行走时,并不像我们现代人一样迅速、敏捷。我们也可以说,阿法南猿并不擅长于分别操控头颅与身躯的运动——我们能持续地奔跑,诀窍就在于人类有这种本领。

阿莱姆塞吉德的结论是:阿法南猿能以两腿在地上行走,但是其上半身至少有一些特征适应树栖生活。1983年,美国纽约石溪大学解剖学教授小杰克?T?斯特恩(JackT.Stern,Jr.)及其同事,研究了露西以及同时代的其他古人类化石,得出了相同的结论。斯特恩评论道:“我很高兴知道,这篇论文表明了我可能是对的。”约翰逊同意,现在支持阿法南猿仍然要花部分时间在树上活动的证据,比过去有力得多。他说:“过去,我坚决相信阿法南猿完全生活在地面上,以两腿行走”,但是将最近的发现考虑进去后,他认为:“阿法南猿利用某些大树栖境,在夜里睡觉,或者采集熟悉的食物,并不是完全不可能的。”(节选自《环球科学》2007年第1期)

 

发布时间:2008/2/19 10:41:00

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