圍繞人類家譜最新成員的爭議

驚人的化石寶藏讓科學家和媒體對我們的起源感到興奮

新人種:納萊迪人引發了關於我們屬的起源和演化的問題。在這個複合頭骨的複製品中,白色區域表示缺失的骨骼。

由約翰·霍克斯和約翰內斯堡威特沃特斯蘭德大學提供;彼得·施密德威特沃特斯蘭德大學重建

在南非約翰內斯堡威特沃特斯蘭德大學全新的化石庫中,架子空間已經快用完了。房間裡排列著玻璃門櫃,裡面裝滿了過去 92 年在著名的“人類搖籃”地區眾多洞穴中發現的早期人類親屬的骨骼,該地區位於此處西北僅 40 公里處。該國已滅絕人類的儲存量長期以來在世界上的收藏中名列前茅。但最近,隨著在被稱為“新星”的洞穴系統中發現數百個標本,其館藏量翻了一番。根據古人類學家李·伯傑及其同事(他們發掘和分析了這些遺骸)的說法,它們代表了一種新的人類物種——納萊迪人,在當地索托語中意為“星星”——這可能會顛覆一些關於我們屬人屬的起源和演化的根深蒂固的觀念。

伯傑身穿棕色皮夾克,已準備好面對鏡頭,並準備向十幾位左右的記者(包括我)在 2015 年末聚集在金庫中的記者們滔滔不絕地講述他的故事。他引導參觀者的注意力到六個黑色手提箱上——最初是用來裝突擊步槍的——排列在房間周圍的桌子上。每個箱子裡都裝著令人眼花繚亂的化石,它們安放在泡沫內襯的內部。在後牆的櫃子裡,更多的納萊迪人骨骼裝滿了數十個貼有“顱骨碎片”、“骨盆”、“橈骨”標籤的透明塑膠容器。伯傑伸手進入二號箱,裡面裝著新星組合中最珍貴的寶物——定義該物種的骨骼群——並舉起一個上頜骨和一個下頜骨。他小心地將它們一個疊在另一個上面,並以熟練的姿勢展示這對匹配的骨骼,以便每個人都能看清楚。人群中發出讚賞的低語聲,筆在紙上沙沙作響,相機快門咔噠作響,閃光燈閃爍。然後他繼續展示下一個標本,回答問題,擺姿勢拍照,並鼓勵參觀者與金庫裡的名人“收費者”自拍。

就在幾十年前,屬於我們已滅絕的人類親屬(也稱為人族)的化石總數可以裝在一個抽屜裡。那些貧困的日子早已一去不復返了。此後,科學家們積累了比許多其他動物群體(包括我們現存最親近的親屬——大型猿類)更多的人類家族進化史證據。因此,他們現在知道,例如,人類的根可以追溯到至少七百萬年前,並且在那段時間的大部分時間裡,我們的祖先與其他人類共存於地球上。


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然而,他們仍然有很多東西要學習。人類故事的某些章節在化石記錄中是完全未知的;其他章節是根據如此稀少的證據起草的,以至於它們只不過是推測。因此,即使人類的化石記錄比以往任何時候都大得多,但它仍然不夠完善,以至於新的發現經常改變科學家對人類過去細節的理解——有時是顯著地改變。

新星化石是最新震撼古人類學界的發現。伯傑和他的團隊認為,納萊迪人可以闡明長期以來尋找的人屬起源,並改造人類家譜。更重要的是,研究人員認為,這種大腦只有橙子大小的生物,從事了以前專門歸因於腦力更強大的人族的儀式行為——這一發現可能會顛覆將認知複雜性與大腦袋尺寸聯絡起來的普遍觀點。

一些評論家斷然駁斥了這些說法。另一些評論家則以異乎尋常的沉默回應。許多人主要關注的一個絆腳石是骨骼的年齡未知。它們可能超過四百萬年,也可能不到十萬年。缺乏年代測定並不是讓外部觀察者擔憂的唯一問題。化石被挖掘、分析和向世界其他地方展示的方式讓該領域的一些頂尖學者感到不安,他們指責伯傑和他的同事倉促行事,並將宣傳置於科學之上。在一個以激烈的競爭而聞名的領域,關於新發現的激烈辯論是常態。但是,關於新星遺骸的爭論,關係到的不僅僅是一些自尊心。科學家們如何長期回應這一發現可能會為人類起源的探索設定新的方向,不僅改變他們提出的問題,還改變他們嘗試回答問題的方式。

深入深處

在某種程度上,是 2013 年 10 月 1 日展示給伯傑的一組粗糙照片引發了這場奇觀。伯傑聘請地質學家佩德羅·博斯霍夫在“搖籃”地區尋找新的人族遺址。多年來,礦工和化石獵人多次梳理了該地區。但伯傑有充分的理由認為還有更多東西要發現。五年前,他當時九歲的兒子在“搖籃”的中心地帶偶然發現了以前不為人知的人類家族成員——南方古猿源泉種的骨骼。

現在,博斯霍夫和當地的洞穴探險家裡克·亨特和史蒂文·塔克發現了似乎是人類骨骼散落在新星洞穴系統地下 30 米處一個極其難以到達的洞室的地板上,距離伯傑和他的兒子發現南方古猿源泉種的地點僅幾公里。探險家們沒有收集任何材料,但他們拍攝了照片。伯傑一看到照片,就知道這些骨骼很重要。它們具有明顯不同於解剖學意義上的現代人類——智人的特徵。而且數量很多,足以代表一個骨架。

伯傑立即開始制定計劃來回收這些遺骸。但有一個問題。他自己無法收集它們。從洞穴入口到容納骨骼的洞室的路線包含的通道太狹窄,無法容納伯傑寬闊的身材或他的大多數科學家同事的身材。拓寬這些通道會破壞洞穴的完整性,並可能損壞骨骼——就他而言,這是絕對不可接受的。因此,他在 Facebook 上釋出了呼籲,尋找身材苗條的科學家,他們有洞穴探險和挖掘舊遺骸的經驗,並且可以短時間內來到約翰內斯堡,以換取一張機票和冒險的承諾來組織一次探險。

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來源:“來自南非迪納萊迪洞室的新人族物種納萊迪人的地質和埋藏背景”,作者:保羅·H.G.M.·德克斯等,發表於 ELIFE,文章編號 09561;線上釋出於 2015 年 9 月 10 日;插圖由何塞·米格爾·馬約繪製

在博斯霍夫給他看了誘人的照片五週後,伯傑選出了他的挖掘團隊——巧合的是,全部是女性——來執行從洞室中回收骨骼的艱難而危險的工作,以及一個支援團隊工作的團隊;他制定了一項收集材料的協議,並記錄了洞室中每塊骨骼的確切來源;他建立了一個由高階科學家組成的小組,透過閉路電視監督挖掘工作,並在標本取出時對其進行識別、記錄和儲存。他還制定了一項計劃,說明如何宣傳這項工作——與國家地理NOVA合作進行的全面媒體閃電戰,其中包括現場推文和每日部落格、無線電採訪和從現場釋出的影片剪輯,以及一部將在稍後播出的電視紀錄片,在遺骸最終發表之後。11 月 10 日,在攝像機滾動拍攝的情況下,挖掘人員爬行、攀爬和扭動著身體進入漆黑的洞室,開始了回收工作。

瑪麗娜·埃利奧特是第一位進入洞室的科學家。“我不知道會發生什麼,但我很興奮,”當我和她一起去新星遺址時,她回憶道。現在是澳大利亞夏季晴朗炎熱的一天中午,在洞穴外,風帶來了汽車在附近高速公路上飛馳的聲音。但在洞穴內,光線昏暗、涼爽而寂靜——是歲月的靜謐。來自上方地面自然開口處的一束光線沐浴著崎嶇不平的內部,使其具有一種宗教場所的氛圍。

然而,洞穴這一部分的寧靜掩蓋了更遠處存在的危險。埃利奧特用她的手電筒照亮其中一條走廊,照亮了一道穿孔的石灰岩幕布。她解釋說,在那面牆後面是通往化石洞室的路線上的第一個擠壓點——超人爬行,這是一條隧道,女人們必須腹部貼地、一隻手臂伸出才能透過。從那裡開始,旅程並沒有變得更容易。一個被稱為“龍背”的鋸齒狀山脊在前方隱現,隨後是一個 12 米長、直徑不到 20 釐米(8 英寸)的垂直斜槽,斜槽通向骨骼洞室。

但他們的努力得到了豐厚的回報。到處都是骨骼——比伯傑預期的單個骨架要多得多。在接下來的 21 天裡,埃利奧特和她的同事們拖出了 1200 個標本。2014 年 3 月的第二次較短的探險又獲得了數百個標本。總共,該團隊從一張撲克牌桌大小的區域中回收了 1550 多塊骨骼和骨骼碎片,這些碎片來自至少 15 個人——包括嬰兒、青少年、青年人和老年人。總而言之,這是有史以來發現的單一人族化石組合中規模最大的之一。而且該團隊只觸及了表面。更多的骨骼,可能還有數千塊,仍然留在洞室中。

一顆新星誕生

有了裝滿人族化石的安全箱後,伯傑和他的同事們現在面臨著評估它們的艱鉅任務。甚至在研究人員開始正式評估之前,當骨骼仍在從地下取出時,這一發現就帶有一種神秘色彩。首先,骨骼似乎具有原始和現代特徵的奇怪組合。其次,除了少數小型鳥類和齧齒動物的遺骸外,洞室中沒有發現其他動物遺骸與人族骨骼一起出現。猴子、羚羊和鬣狗等大型動物幾乎總是伴隨著人族化石,尤其是那些在地下洞穴中發現的化石。新星遺址缺乏這些物種需要解釋。

伯傑招募了一支由 35 名職業生涯早期的研究人員組成的隊伍,在 2014 年 5 月在約翰內斯堡舉行的為期一個月的研討會上幫助描述化石。對於這些人中的大多數人——許多人仍在攻讀博士學位——這是一個難得的機會來研究新的化石,而不是研究其他更資深的科學家已經描述過的材料。他們按身體部位分組工作:頭骨、手、牙齒、脊柱、髖部、腿、腳等。當他們彙總他們的發現時,一個令人震驚的畫面出現了一個高挑、苗條的人族,其上肢適合攀爬和使用工具,下肢適合直立行走,大腦很小。“這真是一種非常非常奇怪的生物,”伯傑說。

在 2015 年 12 月的一個星期五下午,威斯康星大學麥迪遜分校的高階團隊成員約翰·霍克斯帶我回到金庫,指出新星遺骸的一些顯著方面。他的其他同事仍在外面參加部門假日派對,享用啤酒和燒烤,但霍克斯在這裡的骨骼中如魚得水。他忙碌地在房間裡走動,將化石箱子放在桌子上,並從金庫龐大的收藏中挑選其他人類標本的複製品進行比較。

頭骨表現出與各種人族物種相關的特徵的混合。它本應容納一個僅有 450 到 550 立方厘米的大腦——與原始的阿法南方古猿一樣小,後者因 1974 年在衣索比亞發現的 320 萬年前的露西骨骼而聞名。然而,頭骨的形狀讓人聯想到更像人類的直立人。牙齒類似於能人的牙齒,能人是我們屬中最原始的成員之一,其牙齒尺寸從牙列前部到後部逐漸增大。但總的來說,牙齒很小,臼齒具有簡單的牙冠,牙尖更少、更低——這些特徵與後來的人屬有關。

頭部以下的骨骼與混合搭配的主題相呼應。上肢將適合攀爬的肩膀和手指與適合操作石器工具的手腕和手掌結合在一起——人們認為這種活動直到人族放棄樹棲生活並進化出大的、有創造力的大腦後才變得對人族重要。下肢將類似露西的髖關節與幾乎與我們自己無法區分的腳結合在一起。研究人員一直在假設,人屬的標誌性特徵——例如製造工具的手、大腦袋和小牙齒——是協同進化的。“源泉種納萊迪人表明,我們認為我們一起進化的東西並沒有,”霍克斯斷言。(與納萊迪人一樣,南方古猿源泉種也表現出驚人的特徵組合。)

這種前所未有的原始和現代特徵的結合並不是納萊迪人的唯一獨特之處。這些化石還具有以前在人類家族成員中從未見過的特徵。霍克斯從泡沫切口中取出一塊手指骨。它是第一掌骨,即位於拇指下方的手掌中的骨頭,當他將其與智人的同一塊骨頭並排放置時,差異非常明顯。它的第一掌骨的骨幹在其整個長度上都是光滑、厚實和寬闊的。相比之下,納萊迪人的第一掌骨底部狹窄,頂部寬闊,骨幹上有一條鋒利的脊,兩側有薄薄的骨翼。股骨也具有獨特的特徵,其他元素也是如此。

對於伯傑和他的同事來說,南方古猿和人屬特徵的新穎組合,以及獨特特徵的存在,完全證明了將新星化石歸為新人族物種是合理的。儘管研究人員尚未確定化石的年代,但在 2015 年 9 月發表在線上開放獲取期刊 eLife 上的兩篇宣佈這一發現的論文之一中,他們提出,考慮到其與早期人屬物種(如能人直立人)相比的原始特徵,納萊迪人可能比兩百萬年前更古老,並且源於人屬的根基。如果是這樣,那麼這一發現將是一次重大政變:人屬的起源可以說是整個人類進化史上最大的未解之謎,因為介於具有許多類猿特徵的南方古猿和具有現代身體計劃的後期人屬之間的過渡化石非常罕見,而且大多是碎片。科學家們一直渴望闡明哪些人族物種奠定了人族家譜的人屬分支,以及現代人體計劃中的特徵是如何隨著新發現而進化的。

然而,伯傑的團隊並沒有止步於說這一發現可能與人屬的起源有關。它認為,納萊迪人中明顯的意外特徵組合意味著孤立的碎片不能用於理解化石人類的進化關係,因為部分不能預測整體——這對那些將孤立的骨骼解釋為人屬譜系的最早證據的研究人員來說是戰鬥口號。

也許比該團隊關於納萊迪人對理解人族關係意味著什麼的想法更具挑釁性的是,它是如何解釋納萊迪人的行為的。在他們試圖弄清楚人族是如何最終進入洞室的過程中,研究人員考慮了許多已知可以解釋其他人族遺址人族堆積的機制,包括他們的骨骼可能在洪水期間被衝入洞穴系統,或者大型食肉動物將它們拖到那裡吃掉的可能性。然而,現有證據與這些解釋都不符。例如,洪水肯定也會將其他動物的遺骸帶入洞室。食肉動物會在骨骼上留下明顯的牙齒痕跡。考慮到所有因素,該團隊得出結論,最可能的解釋是納萊迪人有意將屍體存放在洞室中。

人族必須付出相當大的努力才能做到這一點。儘管團隊地質學家尚不完全瞭解新星洞穴系統是如何形成和隨著時間推移而變化的,但他們只找到了一個通往骨骼洞室的入口——挖掘人員擠過那個入口來回收化石。如果那確實是唯一的入口,那麼處理死者的人至少必須攀登 20 米長的“龍背”脊柱才能到達通往洞室的斜槽的開口處。從那裡,他們可以將屍體爬下斜槽,或者只是將它們傾倒進去,讓它們滑入下方的洞室。如果通往洞室的路線一直像團隊認為的那樣漆黑,那麼人族可能需要人工光源才能找到進入洞室的道路。暗示是,小腦袋的納萊迪人不僅有喪葬儀式,而且掌握了火。

伯傑舒適地坐在他辦公室休息區的皮質扶手椅上,手裡拿著咖啡杯,開始討論新星的發現對人類進化的意義。現在是早上 7:30,但百葉窗拉上了,燈光也很昏暗。在裝飾地板的動物皮地毯和從老式轉盤中傳出的爵士樂之間,這個房間感覺更像是一個紳士的狩獵小屋,而不是一個工作空間。“無論[發現]的年代是多久,它都具有顛覆性,”他興高采烈地說。如果它很古老,那麼關鍵的身體和行為特徵可能出現在我們屬的根基或更早的時候,而不是在後來的人屬中。伯傑認為,真正古老的納萊迪人甚至可以將南方古猿從通向我們的譜系中趕出去。另一方面,如果化石很年輕,研究人員將不得不重新考慮哪些物種在非洲各地的關鍵考古遺址留下了文化遺蹟。

可能是納萊迪人起源於數百萬年前,並在漫長的歲月中保持不變,就像腔棘魚一樣,在一段時間內與其他人屬物種(包括智人)重疊。伯傑說,也許它發明了一些考古學家傳統上認為起源於我們人類的文化傳統。納萊迪人有可能與我們的祖先雜交,並將 DNA 貢獻給現代人類基因庫,就像尼安德特人和丹尼索瓦人所做的那樣。

潑冷水

當該團隊在 2015 年在 eLife 上宣佈其發現時,全世界都為納萊迪人而瘋狂。地球上幾乎所有媒體都報道了這一發現。甚至《洋蔥報》也加入了潮流,刊登了一張淚眼汪汪的伯傑的經過處理的圖片,標題是“淚流滿面的考古學家發現人類的已故祖先,為時過晚 10 萬年”。然而,在那股公眾熱情的浪潮之下,隱藏著一些古人類學精英的不滿。沒有人質疑這一發現的重要性——一個裝滿人類化石的洞穴是非同尋常的——但該團隊回收、描述和解釋骨骼的方法引起了人們的關注。

伯傑對他的學術同行的斜視並不陌生。他英俊瀟灑、口齒伶俐,在他的職業生涯早期就與國家地理建立了聯絡。這種關係帶來了研究經費、署名文章和電視出鏡機會。然而,他發現的化石很少,他的一些科學論文和通俗作品遭到了一些古人類學界最受尊敬的人物(包括加州大學伯克利分校的蒂姆·懷特和喬治·華盛頓大學的伯納德·伍德)的指責,認為其學術研究馬虎和譁眾取寵。

伯傑在 2008 年發現南方古猿源泉種提高了他的科學聲譽。即使是他最嚴厲的批評者也承認,這一發現(包括兩個基本完整的骨架,年代為 198 萬年前)是驚人的。但許多人不同意他對它的解釋。伯傑長期以來一直認為,在尋找人屬的起源時,南非被忽視了,而東非則受到了重視。南方古猿源泉種具有南方古猿和人屬特徵的鑲嵌組合,似乎提供了一種可能將人屬紮根於南非的方法。問題是,歸因於人屬的最古老化石是比南方古猿源泉種更古老的東非標本。伯傑認為,像東非的那些被認為是早期人屬的化石碎片,不能再歸因於一個或另一個分類群,因為他的骨架具有令人驚訝的特徵組合,表明整體不能從部分推斷出來。他的同行們基本上拒絕了這一說法。

對於納萊迪人,伯傑加倍強調公眾宣傳,以及關於人屬起源和碎片化石的那些有爭議的觀點。批評家很快就放出了他們的箭。懷特告訴他所在大學的校友會雜誌《加利福尼亞》,新星化石看起來像原始的直立人,而不是一個新物種。懷特最出名的是他在衣索比亞發現的人族化石,包括 240 萬年前的加氏南方古猿,他和裂谷研究服務處的伯哈尼·阿斯法烏及其同事說,這些化石來自正確的時間和地點,可能是人屬的祖先。他進一步指責新星團隊在挖掘過程中損壞了化石,並倉促將其發現發表。後來,在《衛報》的一篇尖刻的部落格文章中,懷特警告說,將科學和賣弄技巧混為一談是危險的。“我們正在目睹部分科學正在崩潰為娛樂業,”他寫道。

懷特並不是唯一有顧慮的人。密蘇里大學的卡羅爾·沃德警告說,雖然化石的數量驚人,但它們的意義仍然未知。她強調確定骨骼年代的重要性:“當我們知道它們有多古老時,我們才能告訴你它們對人類進化的意義,但在此之前不行。”

沃德也對描述化石的論文感到不安,她指出,該論文沒有包含足夠的關於它們如何與其他相關化石進行比較的資料,以便外部科學家能夠評估該團隊的許多主張。該論文也沒有包含系統發育分析——基本上是一項研究,其中計算機程式比較一組生物的特徵,從而重建成員的進化關係——這可以揭示納萊迪人在人類家譜中的位置。“(作者)似乎非常渴望它與人屬的起源有關,”她觀察到,但在沒有詳細的系統發育或年代的情況下,沒有人能知道是否如此。

許多研究人員堅持認為,根據目前的證據,人屬首次出現在東非。2015 年,在納萊迪人的細節公佈前幾個月,內華達大學拉斯維加斯分校的布萊恩·維爾莫爾、亞利桑那州立大學的凱伊·裡德及其同事宣佈,他們從衣索比亞東北部萊迪-格拉魯遺址發現了 280 萬年前的一塊下頜骨碎片,他們說這是我們屬的最早已知代表。他們觀察到,下頜骨具有明顯的人屬標誌,以及南方古猿人屬之間的過渡特徵。在裡德看來,如果沒有年代,納萊迪人化石就無法取代萊迪-格拉魯下頜骨成為我們譜系的最古老證據,她也不接受伯傑、霍克斯及其同事提出的論點,即解剖學的孤立碎片不能可靠地歸因於一個或另一個分類群。“我在 2.8 歲時有一個很好的年代,並且有人屬的特徵,”她堅持說。

古人類學家對哪些化石預示著人屬的黎明存在分歧,部分原因是他們對人屬的構成存在分歧。紐約大學的蘇珊·安東評論說,納萊迪人“突出了關於如何定義人屬的持續爭論,無論是對於我們擁有碎片的東西,還是對於我們擁有更多東西的東西”,她是一位早期人屬成員的專家。將人屬南方古猿區分開來,“對現在的每個人來說都是一件非常混亂的事情,不同的人對如何做出這種區分有不同的理念。”她和她的合作者一直在根據顱骨、頜骨和牙齒中發現的特徵來定義它。另一些人認為,兩者之間的區別必須基於頭部以下的骨骼——即所謂的顱後骨骼——因為它們反映了人族在從林地環境過渡到開放環境時所經歷的主要適應性變化。但對於早期人屬物種來說,這些顱後骨骼在很大程度上是未知的。安東評論說,新星化石是“令人尷尬的財富”。但特徵的鑲嵌組合發出了混合訊號,伯傑的團隊沒有明確說明它是如何定義人屬以及為什麼的。“我們還有很多話要說,”她談到該領域時說。

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插圖由波西亞·斯隆·羅林斯繪製,圖形由珍·克里斯蒂安森製作

然而,即使新星遺骸確實構成了一個新的人屬物種,即使它們最終被證明超過兩百萬年,僅憑這些事實可能不足以說服懷疑論者相信納萊迪人在我們譜系上或附近。喬治·華盛頓大學的伍德懷疑這些骨骼代表了一個遺蹟種群,該種群可能在相對孤立的環境中進化出其奇怪的特徵。“南非是非洲大陸底部的死衚衕,”他說。“我的猜測是,在這個死衚衕裡的基因交流可能不如東非那麼普遍,東非有更多的均質化潛力,基因來自南部和中部非洲。”伍德指出了另一種奇怪的人屬物種——小腦袋、小身材的弗洛勒斯人,它在印度尼西亞的弗洛勒斯島上持續存在了很長時間,甚至在智人起源於非洲之後——作為這種遺蹟種群的另一個例子。

小腦袋的納萊迪人正在進行儀式性地處理死者的建議同樣遭到了抵制。“這將非常激進,”喬治·華盛頓大學的考古學家艾莉森·布魯克斯說。這種做法被廣泛認為僅限於腦容量大得多的解剖學意義上的現代人類,可能還有尼安德特人,並且直到 10 萬年前才變得普遍。“我不想完全排除(新星研究人員)是正確的可能性,”布魯克斯補充說,“但我只是認為這太離譜了,以至於他們真的需要更高的證據標準。”

事實上,一些發現團隊成員自己也對納萊迪人故意將死者埋葬在地下洞室中的想法感到困惑,即使只是出於後勤原因。“帶著我的揹包進入那裡很困難,更不用說拖著一具屍體了,”埃利奧特反思道。“但我們花了兩年時間試圖找到替代方案,但找不到。”

關於骨骼如何進入偏遠洞室的爭論在 2016 年 4 月加劇,當時威特沃特斯蘭德大學的奧羅爾·瓦爾在《人類進化雜誌》上發表了一篇對該團隊解釋的評論。在評論中,瓦爾(她不在伯傑的團隊中,但曾是他的研究生)認為,由於洞穴會隨著時間的推移發生顯著變化,因此不可能說新星在化石落在洞室時是什麼樣的——可能有更簡單的方法進入。她進一步認為,研究人員沒有研究足夠多的來自該遺址的化石遺骸,以排除水或食肉動物活動在骨骼在那裡堆積中發揮作用的可能性。

關注獎品

伯傑駁斥了批評者。他堅定地為團隊挖掘化石的細緻程度辯護,他在 Facebook 的一篇公開帖子中解釋說,當新星團隊成員首次到達現場時,骨骼上的損壞已經存在。伯傑推測這是由他們之前探索過洞室並踩到骨骼的不知名的業餘洞穴探險家造成的。他說,挖掘人員能夠快速工作,因為“我們沒有其他團隊遇到的很多問題。”在其他遺址,化石通常被包裹在岩石中。挖掘和清理此類化石通常非常費力且耗時。但在新星遺址,化石只是躺在潮溼的泥土中,很容易被刷掉。與其他團隊(規模小,每年在偏遠地區進行六到八週的研究)不同,伯傑的團隊規模龐大,總部設在約翰內斯堡,因此它可以隨時在現場或金庫工作。如果你從發現到發表的時間段內記錄的人工小時數來看新星的工作,“它與任何其他人所做的工作一樣多,”他堅持說。

至於懷特提出的化石屬於原始直立人,而不是一個新物種的說法,“除了他基本上命名的物種外,他對所有事物都不同意,”伯傑諷刺道。將納萊迪人遺骸歸為直立人將意味著直立人的變異比我們自己的物種中看到的還要多,這在他的觀點中是不太可能的。更重要的是,納萊迪人具有在任何其他人族中都未曾見過的獨特特徵。“如果我們要做進化生物學家,爭論就到此為止,”伯傑宣稱。“坦率地說,我感到驚訝的是,(人們)沒有爭論它是一個新屬,”而不僅僅是一個新物種。

當被問及新星化石的年代測定時,伯傑說地質學家正在研究它,最終會確定年代。但他堅持認為,年代不會改變他們對納萊迪人與人類家族其他成員的關係的理解。儘管納萊迪人具有人屬的一些關鍵特徵,但總體而言,在某些方面,它比能人更原始,並且就此而言,也比目前保持最古老人屬化石稱號的萊迪-格拉魯下頜骨更原始。無論新星化石最終的年代是多少,它們都暗示納萊迪人的家譜分支比其他分支更早萌發。如果化石很年輕,那麼它們就代表了這個物種的晚期種群。

那麼,為什麼研究小組在宣佈這些化石為新物種的論文中沒有包含系統發育樹呢?為了弄清生物體之間的相互關係,進化生物學家使用一種稱為分支系統學的方法,該方法根據分類群與其最後共同祖先共有但不與更早祖先共有的新特徵,將分類群歸類。關鍵在於,當所有相關生物體的特徵都可觀察到時,該方法效果最佳。

就化石而言,滿足這一要求說起來容易做起來難,因為化石儲存的性狀差異很大。在古人類學中,研究人員傾向於根據顱骨和牙齒的特徵進行分支系統學分析:顱骨是因為它們在人族中形態差異很大,因此歷史上被認為對於界定物種特別有用;牙齒是因為它們是人族化石記錄中最常見的元素。骨骼其餘部分的骨骼並不總是與顱骨或牙齒一起發現,因此可能難以將它們歸類為由顱骨或牙齒遺骸定義的物種。此外,在一個物種中已知的骨骼元素在另一個物種中通常會缺失。

事實上,H. naledi 的一些關鍵要素——包括其幾乎完整的手骨和腳骨——在其他Homo物種(如H. erectusH. habilis)的化石記錄中僅部分呈現,甚至根本沒有呈現。由於缺乏可供比較的相應部分,研究人員無法對 H. naledi 進行分支系統學分析,將許多感興趣的顱後特徵納入考量。由於比較途徑受阻,研究人員進行了基於顱骨和牙齒特徵的分析。但一些測試結果不合邏輯,表明具有許多原始特徵的 H. nalediH. sapiens 的親緣關係比與更古老的 H. erectus 更近。伯傑認為,這一發現突顯了基於頭部或牙齒等單一解剖區域資料的系統發育樹是不可靠的。(在 2016 年 8 月出版的《人類進化雜誌》上發表的一篇論文中,不列顛哥倫比亞省西蒙弗雷澤大學的瑪娜·德姆博和她的同事報告說,對 H. naledi 顱骨和牙齒遺骸的統計分析支援了與 Homo 的聯絡,但表明其年代要年輕得多,為 912,000 年。)

伯傑仍然確信,H. naledi 將以某種方式或另一種方式撼動科學家對人類進化的理解。但他並沒有要求同行們相信他的話。與古人類學中通常的做法不同,古人類學在化石獲取方面以保密而聞名,他為“冉起之星”遺骸制定了一項明確的政策,允許任何申請檢視的研究人員查閱。在他們發表 eLife 論文的當天,研究人員在 MorphoSource(一個解剖資料數字儲存庫)上釋出了關鍵骨骼的免費三維掃描圖,允許訪問者列印他們自己的標本 3D 複製品。資料解析度尚不足以用於進行原創研究,但“它足以檢查我們所說的話”,伯傑說。

“人們能夠獲取資料,這絕對是一件非常積極的事情;抱怨只是噪音,”聖路易斯華盛頓大學的大衛·斯特雷特觀察到。他指出,2000 年,懷特撰寫了一篇重要的社論,他在其中斷言,鑑於公眾對人類起源的濃厚興趣,古人類學家有特殊的責任把事情做好。“這完全是錯誤的,”斯特雷特斷言。“當然,我們應該努力把事情做好,但科學應該透過證偽可能性來運作。我們縮小了可能的真相範圍,以便更好地瞭解過去發生了什麼,而且總是存在新資料出現的可能性,從而改變每個人的想法。”斯特雷特說,透過向其他研究人員開放化石,伯傑為那些不同意他觀點的科學家提供了一條途徑來檢驗他們的想法:“只有當人們能夠研究這些東西時,這個領域才能向前發展。”

與此同時,無論反對者是否批准,在“冉起之星”的工作都將繼續快速進行。地質學家正在重建洞穴的歷史,挖掘人員正在從洞室中回收更多的化石,分子生物學家將嘗試從骨骼中提取 DNA。化石獵人正在尋找新的線索。“[H. naledi] 應該開啟有史以來最偉大的探索時代,”伯傑以其特有的熱情宣稱。如果它沒有,也許研究小組的下一個發現會:他透露,他的探險家已經在這一領域取得了進展。當被追問更多細節時,伯傑含糊其辭,只是狡猾地笑著說,他們已經找到了“不止一個”新地點,這些地點讓他心跳加速,就像他第一次看到那些粗糙的照片時的“冉起之星”一樣。演出將繼續進行。

更多探索

南非迪納萊迪洞室中發現的新人族物種納萊迪人(Homo naledi)的地質和埋藏學背景。 Paul H.G.M. Dirks 等人,《eLife》,文章編號:09561。線上發表於 2015 年 9 月 10 日。

納萊迪人(Homo naledi),來自南非迪納萊迪洞室的人屬新物種。 Lee R. Berger 等人,《eLife》,文章編號:09560。線上發表於 2015 年 9 月 10 日。

《大眾科學》線上

我們同類中的第一人。 Kate Wong;2012 年 4 月。

凱特·王(Kate Wong) 是一位屢獲殊榮的科學作家,也是《大眾科學》的資深編輯,專注於進化、生態學、人類學、考古學、古生物學和動物行為。她對人類起源著迷,並且已經報道了 25 年以上。最近她開始痴迷於鳥類。她的報道曾帶她去過法國和克羅埃西亞的洞穴,那裡曾是尼安德特人的家園,去肯亞圖爾卡納湖岸邊尋找世界上最古老的石器,去馬達加斯加進行探險以發掘古代哺乳動物和恐龍,去南極洲冰冷的水域,那裡座頭鯨以磷蝦為食,並在康涅狄格州進行了一場“大日”比賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類物種。凱特與唐納德·約翰遜合著了《露西的遺產:人類起源的探索》。她擁有密歇根大學的生物人類學和動物學理學學士學位。在 X(前身為 Twitter)上關注王:@katewong

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SA Special Editions Vol 25 Issue 5s本文最初以“神秘人類”為標題發表於 SA 特刊 第 25 卷第 5s 期(),第 88 頁
doi:10.1038/scientificamericansciencestories1216-88
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