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330萬年前:地球最古老的小孩

 

最近公開的阿法南猿化石“塞拉姆”

阿法(Afar)這片幹旱的不毛之地,位于埃塞俄比亞的偏遠地區,一直是古人類學者最愛去的化石獵場。許多人族動物都曾經生活在那裏。所謂“人族”(hominin),是指人的始祖與黑猩猩的始祖分道揚镳之後,人這一旁支裏的所有物種。也許是因爲出土了“露西”(Lucy)化石,阿法這個地方聞名于世。露西是生活在320萬年前的人類祖先遺骸,屬于南方古猿阿法種(Australopithecusafarensis,以下簡稱阿法南猿)。現在,學者又在迪基卡(Dikika)發現了一具阿法南猿骨架標本,它距露西出土地點不過4公裏。露西過世時已經成年,而新化石卻是一個女童的遺骸,生活在330萬年前。大家叫她“露西的孩子”。

其他古老的人類祖先化石,包括露西的化石,都不及這具骨骸完整。此外,迪基卡出土的化石是迄今發現的、最古老的人族兒童骨架,它給了科學家一個千載難逢的機會,研究我們遠古親戚的發育過程。美國亞利桑那州立大學人類起源研究所所長唐納德?C?約翰遜(DonaldC.Johanson)評論道:“如果說露西是20世紀最偉大的化石發現,那麽這個孩子就是迄今爲止,21世紀最偉大的發現。”著名的露西化石正是約翰遜在1974年發掘出土的。

●驚人的發現

發現保存得如此完整、年代如此久遠的古人類兒童化石,曆史上尚屬首次。它讓大多數學者意識到:阿法南猿是我們人類的祖先。

2000年12月10日下午,由澤拉塞奈?阿萊姆塞吉德(ZeresenayAlemseged)率領的化石搜尋隊發現了那個孩子的化石。當時阿萊姆塞吉德是美國人類起源研究所的博士後研究人員,現在他在德國萊比錫的馬克斯?普朗克進化人類學研究所工作。一開始,化石只有一部分小臉露出地面,大部分骨架埋藏在一塊甜瓜大小的砂岩中。阿萊姆塞吉德回憶說:“我立刻就知道,那是人類化石。”因爲它的眉骨平滑、犬齒小,還有其他類似人的特征。不過,進一步的鑒定,要等到化石全部取出後才能進行。而從石頭裏取化石非常費勁,必須小心翼翼,用牙醫工具一點點地清理掉化石周圍混凝土似的石質。

阿萊姆塞吉德花了5年時間,才把這具兒童化石的關鍵形態特征發掘出來,許多骨骼仍在沈積物中。盡管如此,這具化石已經提供了寶貴線索,讓專家對南方古猿阿法種有了新的認識——大部分專家都認爲,阿法南猿是我們這一屬(人屬)的祖先。2006年9月21日,阿萊姆塞吉德及其同事在《自然》雜志發表了兩篇論文,描述了這具化石,以及發掘遺址的地質、古生物學脈絡。同時,他們在埃塞俄比亞舉行記者招待會,公布這一重大發現,並將這個孩子命名爲“塞拉姆”(Selam)——在埃塞俄比亞的幾種語言中,“塞拉姆”的意思都是“和平”——祈望正在阿法地區交戰的幾個部落,能走向和平。

經鑒定,這具化石人骨屬于1個3歲的女童,包括一個完整的頭骨、一整副軀幹骨,只有肢骨不全。就連比澳大利亞堅果(macadamianut)還小的膝蓋骨,也保存下來了。許多骨頭仍然保持原有的連接,沒有散開。這麽完整的人類祖先化石實在罕見,兒童化石更爲罕見,因爲孩子的骨頭脆弱多了,不易保存。保存得這麽完整的兒童骨架化石,只有距今5萬年前的一個尼安德特小孩的化石方可媲美。

阿法種猿複原圖

 

●行走還是攀爬

塞拉姆的雙腿適于行走,上半身卻有不少擅長于攀緣的顯著特征。她究竟生活在地面上,還是生活在樹上,學術界存在著分歧。

發掘團隊裏的喬納森?C?溫(JonathanG.Wynn)是美國南佛羅裏達大學的地質學家。塞拉姆保存得極爲完好,加上遺址裏出土的其他動物化石,使溫恩相信,塞拉姆死後很快就被洪水淹埋。至于她是死于洪水,還是死後落水,尚不得而知。

雖然塞拉姆死亡時年僅3歲,卻已經具備了阿法南猿的特征。例如她的口鼻部突出、鼻骨窄等特征,就與南非出土的湯恩幼兒(Taungchild)截然不同——湯恩幼兒屬于與之相關的另一個物種南方古猿非洲種(簡稱非洲南猿),生活在250萬年前左右。塞拉姆的下颚很像哈達(Hadar)出土的人類下颚;而露西與其他阿法南猿化石正是在哈達出土的。

專家對阿法南猿的行動模式很感興趣,但過去出土的化石都令人困惑,因爲他們的形態特征是個拼盤,塞拉姆也一樣。學者們同意,阿法南猿能在地面上以兩腿行走。但是,從20世紀80年代起,對于阿法南猿是否也適應樹上生活,爆發了爭論。爭論的焦點是,雖然阿法南猿的下半身已適應兩足行走的行進模式,但他們的上半身仍然保留了許多原始特征,這些特征更適合樹棲生活,例如長長的、彎曲的手指(適合抓住樹枝)。爭論的一方主張,阿法南猿完全在地面上生活,他們上半身適于樹棲的特征,不過是樹棲祖先遺傳下來的進化包袱;另一方則反駁說,要是阿法南猿幾十萬年都擺脫不了那些顯著特征,那麽就表示那些樹棲特征還很重要——換言之,阿法南猿還沒有完全生活在地面上。

塞拉姆與其他阿法南猿一樣,兩腿適于行走,手指適于攀爬。但是她的肩胛骨給這場論爭提供了新信息——過去沒有發現過阿法南猿的肩胛骨。根據阿萊姆塞吉德的研究,塞拉姆的肩胛骨與大猩猩的肩胛骨最相似,尤其是她的肩關節,與猩猩的肩關節一樣,都朝向上方,現代人的肩關節則朝向身體側面,兩者形成了鮮明對比。阿萊姆塞吉德說,這種向上的傾向也許有利于把兩手高舉過頭頂,靈長類動物在樹上攀爬,兩手必須高舉過頭頂(盡管大猩猩成年後就不再上樹了,可是它們在幼年時的確會在樹上消磨時光)。

此外,塞拉姆的內耳也進一步提供了樹棲傾向的線索。阿萊姆塞吉德的團隊利用計算機斷層成像技術,能夠探測塞拉姆內耳的半規管系統,這是維持平衡的重要器官。研究人員發現,塞拉姆的半規管與非洲大猿、非洲南猿相似。他們推測,這表示阿法南猿以兩腿在地上行走時,並不像我們現代人一樣迅速、敏捷。我們也可以說,阿法南猿並不擅長于分別操控頭顱與身軀的運動——我們能持續地奔跑,訣竅就在于人類有這種本領。

阿萊姆塞吉德的結論是:阿法南猿能以兩腿在地上行走,但是其上半身至少有一些特征適應樹棲生活。1983年,美國紐約石溪大學解剖學教授小傑克?T?斯特恩(JackT.Stern,Jr.)及其同事,研究了露西以及同時代的其他古人類化石,得出了相同的結論。斯特恩評論道:“我很高興知道,這篇論文表明了我可能是對的。”約翰遜同意,現在支持阿法南猿仍然要花部分時間在樹上活動的證據,比過去有力得多。他說:“過去,我堅決相信阿法南猿完全生活在地面上,以兩腿行走”,但是將最近的發現考慮進去後,他認爲:“阿法南猿利用某些大樹棲境,在夜裏睡覺,或者采集熟悉的食物,並不是完全不可能的。”(節選自《環球科學》2007年第1期)

 

發布時間:2008/2/19 10:41:00

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