小腦容量人類物種可能已埋葬死者、掌握用火和創作藝術

關於小腦容量人類近親納萊迪人的驚人論斷挑戰了關於認知進化的主流觀點

Homo naledi portrait

化石人類物種納萊迪人是在南非 Rising Star 洞穴系統中被國家地理常駐探險家李·伯格領導的團隊發現的,考慮到其小腦容量,他們可能從事了出人意料的複雜行為。

Mark Thiessen/國家地理

在人類進化數百萬年的歷程中,腦容量增加了兩倍,行為也變得越來越複雜。早期小腦容量人族成員(人類家族的成員)僅製造了簡單的石器工具。後來,腦容量更大的祖先發明瞭更精密的工具,並發展了更高階的生存策略。至於我們大腦發達的物種智人行為複雜性,嗯,我們全力以赴——發展技術將我們帶到地球的每個角落,儀式性地埋葬死者,形成廣泛的社會網路,並創造了富含共同意義的藝術、音樂和語言。科學家們長期以來一直認為,腦容量的增加推動了這些技術和認知進步。現在,南非一個化石遺址的驚人新發現正在挑戰人類進化的這一基石般的原則。

在南非約翰內斯堡附近的 Rising Star 洞穴系統中工作的研究人員報告說,他們發現了證據,表明小腦容量化石人類物種納萊迪人從事了一些複雜的行為,這些行為以前被認為是腦容量較大的人族成員獨有的。他們在 6 月 5 日釋出在 bioRxiv 伺服器上的三篇預印本論文中描述了他們的發現,這些論文將在eLife雜誌上發表。他們認為,腦容量約為我們三分之一的納萊迪人使用火作為光源,不遺餘力地埋葬死者,並在洞穴系統的巖壁上雕刻了可能是象徵性的圖案。這些發現是初步的,但如果未來的研究證實這些發現,科學家可能需要重新思考我們是如何成為人類的。

納萊迪人是相對較新加入已知人族物種行列的成員。2013 年和 2014 年,由約翰內斯堡金山大學的古人類學家李·伯格(現為國家地理常駐探險家)領導的團隊從 Rising Star 洞穴深處發現了超過 1500 塊化石標本,至少屬於 15個個體。化石揭示了一種人族,它結合了意想不到的古老和新特徵。它像現代人類一樣完全直立行走,手也像我們一樣靈巧。威斯康星大學麥迪遜分校的團隊成員約翰·霍克斯解釋說,但它的肩膀適合攀爬,牙齒形狀像早期人族南方古猿屬的牙齒。最引人注目的是,納萊迪人的腦容量只有 450 到 600立方厘米。相比之下,智人的平均腦容量約為 1400立方厘米。伯格和他的團隊在 2015 年宣佈這一發現為一個科學新物種。兩年後,他們能夠確定化石的年代,距今約 335,000 年至 236,000 年前——對於一個腦容量如此小且具有其他原始特徵的物種來說,年代出乎意料地近。


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從一開始,關於納萊迪人爭議就沸沸揚揚。遺骸是在今天極其難以進入的洞穴系統部分中發現的,而且據團隊所知,在納萊迪人造訪時,這些地方也同樣難以到達。幾乎沒有從中型或大型動物骨骼的記錄,如果包括納萊迪人在內的生物不小心掉進洞穴,這種情況是可以預期的。而且,根據發現團隊的說法,該地點缺乏任何骨骼被流水沖走的證據。伯格及其合作者認為,這意味著納萊迪人個體故意進入這個地下洞穴系統來埋葬他們的死者。如果是這樣,他們一定使用了光源——即火——來在 Rising Star 洞穴黑暗而危險的隧道、斜井和洞室中導航。但是,喪葬行為和控制用火長期以來一直被認為是腦容量較大的人族成員的專屬領域。在沒有任何關於火或故意埋葬屍體的直接證據的情況下,鑑於納萊迪人腦容量很小,關於他們可能出人意料地複雜的說法仍然停留在推測領域。

交叉影線設計是可能是納萊迪人在 Rising Star 洞穴牆壁上製作的眾多雕刻之一。伯格於 2022 年 7 月發現了這些雕刻。圖片來源:Berger 等人,2023 年

隨後在洞穴中進行的工作大大加強了這一論點。伯格及其同事報告了在 Rising Star 洞穴的兩個地點,Dinaledi Chamber 和 Hill Antechamber,發現了埋葬的證據。納萊迪人的屍體被有意放置在地面上挖的坑中,然後用泥土覆蓋屍體。在其中一個案例中,屍體以胎兒姿勢放置在坑中——這是早期智人墓葬的常見特徵。在另一個納萊迪人墓葬中,在其中一位死者的手邊發現了一塊被團隊描述為類似石器工具的岩石。如果它確實是石器工具或其他人造物品,那麼它是迄今為止發現的唯一與納萊迪人有關的物品。

在發現墓葬後,伯格和霍克斯將目光投向在 Rising Star 洞穴中尋找更多關於納萊迪人文化的線索。這一次,伯格想親自探索洞穴系統。作為一個身材高大的人,他一直無法進入 Rising Star 洞穴中發現納萊迪人遺骸的部分——他根本無法透過進入化石洞室的路線中最狹窄的點。伯格聘請了一支身材苗條的科學家團隊來進行所有導致最初研究出版物的勘探和挖掘工作。然後,去年夏天,在減掉 55 磅(25 公斤)後,伯格終於冒險進入了 Rising Star 洞穴的中心地帶。那時,他注意到天花板上有菸灰,地板上有木炭和燒焦的骨頭碎片,這表明洞穴中曾使用過火。與此同時,金山大學的團隊成員 Keneiloe Molopyane 在挖掘洞穴系統的另一部分(稱為“龍背”)時,發現了一個火塘。伯格說:“幾乎所有這些墓室、相鄰的洞室甚至走廊……的每個空間都有火的證據。”

伯格還在 Rising Star 洞穴中做出了另一個可以說是更令人震驚的發現:在洞穴牆壁上雕刻的圖案。這些雕刻包括孤立的線條和幾何圖案,包括十字、正方形、三角形、X 形、井字形和階梯形或梯子狀的形狀。這些標記深深地刻在 Dinaledi Chamber 和 Hill Antechamber 墓葬地點附近的白雲岩上。伯格說:“白雲岩是一種特別堅硬的岩石,在莫氏礦物硬度等級中約為 4.7——大約是鑽石硬度的一半。”這意味著雕刻者必須付出相當大的努力才能製作這些標記。研究人員表示,雕刻表面似乎也用錘石打磨過,並用泥土或沙子拋光過。一些雕刻區域閃耀著殘留物,這可能是岩石被反覆觸控的結果。

如果腦容量很小的納萊迪人正在埋葬死者、使用火作為光源並創作雕刻,那麼科學家可能需要重新思考腦容量與行為之間的聯絡。普林斯頓大學的團隊成員奧古斯丁·富恩特斯說:“我們需要退後一步,嘗試理解‘在沒有這種龐大而複雜的大腦的情況下,是什麼樣的社會和社群情感動力促成了這種複雜的行為’。”他補充說,採取這種觀點使我們以新的方式思考人類進化,並提醒我們“我們知道的比我們想象的要少得多。”

巖畫權威 Genevieve von Petzinger 說,“這正在挑戰我們對人類意味著什麼、對擁有足夠的智慧來創作藝術意味著什麼、對用影像進行交流意味著什麼的認知。” 她沒有參與新的論文。就在 25 年前,傳統的理解是智人在 35,000 年前的歐洲發明了藝術。在過去的二十年中,研究人員發現了證據,表明我們的表親尼安德特人丹尼索瓦人也創作了藝術。儘管如此,納萊迪人的腦容量比那些人族成員小得多。馮·佩特辛格指出,Rising Star 洞穴的發現是初步的,研究人員尚未進行詳細的研究,以便弄清楚“是誰在何時何地製作了什麼”。她補充說:“我認為,只要我們將此視為一場新的、令人興奮的對話的開始,那麼我們以開放的心態對待它就沒什麼損失。”

一些沒有參與這項新研究的專家認為伯格及其同事有些超前。英國杜倫大學的考古學家保羅·佩蒂特說:“我不相信該團隊已經證明這是有意的埋葬,即挖掘一個淺墳,將屍體放入其中,然後用挖掘出的沉積物覆蓋屍體。”他說,對遺骸進行完整的挖掘可能會解決這個問題,但研究人員“明智”地決定暫時保留一些沉積物,這意味著“他們的資料只是部分調查,而且,無論它們多麼令人印象深刻,遺憾的是,它們並沒有清晰而明確地證明是有意埋葬。”佩蒂特認為,洞穴系統中季節性的、低能量的水流可能將納萊迪人的遺骸沖刷到地面的自然凹陷處。

澳大利亞格里菲斯大學的考古學家邁克爾·佩特拉利亞認為,研究人員為埋葬提供了充分的證據,但他質疑納萊迪人對雕刻負責的說法。一個大問題是科學家尚未直接確定這些標記的年代。發現團隊認為,沒有跡象表明除了納萊迪人和現代洞穴探險者之外,還有其他人族成員進入過 Rising Star 洞穴的黑暗區域,而化石和考古材料就是在那裡發現的,因此這些圖案最好歸因於納萊迪人。然而,佩特拉利亞並不信服。他說:“納萊迪人製作了巖畫的證據很薄弱。儘管骨骼材料和雕刻都處於同一洞穴環境中,但目前尚無法將它們直接聯絡起來。”火的證據也同樣存在問題:研究人員尚未公佈該材料的年代。佩特拉利亞說:“在現階段,我沒有理由相信納萊迪人掌握了用火,我等待令人信服的科學證據來證明情況確實如此。”

該團隊正在努力獲取這些證據以及更多證據,包括遺傳物質,例如,這可以揭示在該遺址發現的納萊迪人個體之間的關係。科學家們希望其他研究人員參與他們的工作,共同思考如何最好地繼續研究洞穴系統中豐富的材料。某些型別的分析依賴於固有的破壞性方法,例如挖掘;其他型別的分析則依賴於侵入性較小的方法,例如雷射掃描。伯格在談到 Rising Star 洞穴時說:“你們現在遇到了一種比當代大腦容量較大的人族成員更復雜的物種,而這裡是它的空間。我們該如何對待它?摧毀它?尊重它?我認為我們應該作為一個社群來討論這個問題。”

凱特·王是一位屢獲殊榮的科學作家,《大眾科學》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學。她對人類起源非常著迷,並對此進行了 25 年以上的報道。最近她對鳥類著迷。她的報道帶她去了法國和克羅埃西亞的洞穴,那裡曾是尼安德特人的家園;去了肯亞圖爾卡納湖畔,尋找世界上最古老的石器工具;去了馬達加斯加,參加挖掘古代哺乳動物和恐龍的探險;去了南極洲冰冷的海域,那裡座頭鯨以磷蝦為食;還參加了康涅狄格州“大日”競賽,在 24 小時內儘可能多地找到鳥類。凱特與唐納德·約翰遜合著了《露西的遺產:人類起源的探索》。她擁有密歇根大學生物人類學和動物學理學學士學位。在 X (原 Twitter) 上關注 Wong @katewong

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