肯亞化石重燃關於早期人類多樣性的辯論

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如果要我選出古人類學中最熱門的話題,我會說是我們人屬Homo的起源和早期演化。研究人員對我們的南方古猿祖先(露西和她的同類)以及Homo後期演化階段瞭解頗多。但是,我們譜系的黎明期卻籠罩在神秘之中。專家們長期以來一直困惑的一個問題是,Homo是否在早期就分裂成多個譜系,還是已知的早期Homo化石都屬於單一譜系。為此,在肯亞北部庫比福勒 (Koobi Fora) 遺址(利基家族長期以來的化石狩獵場之一)的新發現據說解決了這個問題,傾向於支援多個譜系的觀點。但一些批評者對此持不同意見。

新發現——包括幾乎所有上頜臼齒的部分面部、近乎完整的下頜骨和部分下頜骨,其年代介於178萬年前至195萬年前之間——與庫比福勒一個著名的謎樣頭骨KNM-ER 1470的身份有關。自從1972年發現1470頭骨以來,研究人員一直在努力將其置於人類家譜中。一方面,它與來自庫比福勒和東非其他地區的H. habilis(能人)化石年齡相仿,距今近兩百萬年。該頭骨還與該物種有一些共同特徵,大多數研究人員認為該物種是Homo的創始成員。另一方面,1470頭骨比已確立的H. habilis化石大得多,並且與其他特徵相比,它的面部扁平而長,這方面也與它們不同。因此,一些專家將1470頭骨和庫比福勒的一些其他化石歸為單獨的物種,H. rudolfensis(魯道夫人)。

但是,要確定1470頭骨是異常的H. habilis還是一個單獨的物種一直很棘手,因為沒有其他頭骨具有如此長而扁平的面部,並且該標本缺乏牙齒和下頜骨,無法與其他化石進行比較。這就是庫比福勒新化石的用武之地。在8月9日《自然》雜誌上發表的一篇論文中,內羅畢圖爾卡納盆地研究所的梅芙·利基 (Meave Leakey)、萊比錫馬克斯·普朗克進化人類學研究所的弗雷德·斯普爾 (Fred Spoor) 及其同事報告說,新面部反映了1470頭骨的面部形狀,儘管整體上較小。作者從新面部推斷出1470頭骨的上頜骨解剖結構,他們說他們發現的下頜骨化石與1470頭骨和新面部的上頜骨非常匹配。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)


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利基在一份準備好的宣告中評論道:“在過去的40年裡,我們在圖爾卡納湖周圍廣闊的沉積物中長期而努力地尋找化石,以證實1470頭骨面部的獨特特徵,並向我們展示它的牙齒和下頜骨可能是什麼樣子。”“我們終於有了一些答案。” 在他們看來,這些答案表明,1470頭骨和新化石代表了與早期Homo其他化石不同的獨立人類譜系。這將意味著兩個人屬Homo譜系與我們的祖先H. erectus(直立人)並存。H. erectus本身可能從這兩個群體之一或另一個尚未知的群體演化而來。研究人員沒有正式命名來自庫比福勒的新化石,因為圍繞著定義H. habilis的化石存在混淆,但他們認為將它們歸為H. rudolfensis可能是合適的。最重要的是,他們說這些化石證實,東非非直立人的早期Homo化石構成了兩個譜系,而不是一個。

雖然今天可能難以想象與另一個人類物種共享地盤,但這些古代同時代譜系的成員不必互相踩腳。在分發給媒體的背景材料中,發現團隊指出,黑猩猩和大猩猩生活在一些相同的棲息地。兩者都吃成熟的水果,但大猩猩比黑猩猩更側重於堅韌的植被。“早期人科動物[人類家譜分支的成員]可能以同樣的方式劃分了他們的鄰域,”研究人員解釋說。“他們可能只是專注於不同的主要食物專案。” 這些人科動物究竟吃什麼尚不確定,“但從面部和頜骨的排列方式可以看出,新描述的化石和先前已知的[1470頭骨],它們的面部高而前牙排縮短,可能專注於需要用後牙咀嚼的食物。” 對牙齒化學成分以及磨損痕跡的分析可能會進一步深入瞭解這些人科動物的飲食。

在隨附的評論中,喬治·華盛頓大學的伯納德·伍德 (Bernard Wood) 稱新證據“令人信服”,它證明了Homo早期演化中至少存在兩個平行的譜系。事實上,他認為我們進化史的這一章甚至比這更復雜。“我的預測是,到2064年,即[路易斯·]利基 (Louis Leakey) 和同事描述H. habilis 100年後,研究人員將認為我們目前關於人類進化這一階段的假設非常簡單化,”他寫道。

其他研究人員不相信庫比福勒的新化石表明早期Homo的多個譜系共存。韋爾斯利學院的亞當·範·阿斯代爾 (Adam Van Arsdale) 研究了來自喬治亞共和國德馬尼西遺址的176萬年前的H. erectus化石,他指出,鑑於年代明確的德馬尼西樣本中明顯的相當大的變異,非洲早期Homo化石的變異可以透過一個物種來容納。事實上,肯亞的新化石與德馬尼西的化石有共同特徵,因此有助於將非洲的早期Homo與喬治亞的H. erectus聯絡起來,他說。他認為,所有這些化石——habilis/rufolfensis化石和H. erectus——都屬於一個譜系。

“非洲組合缺乏的是來自單個地點的良好樣本,這些樣本顯示了變異。相反,您有很多零碎的、孤立的標本,都具有時間上的不確定性,這些標本顯示出巨大的變異,”範·阿斯代爾解釋說。雖然利基和斯普爾將這種變異視為多個同時存在的譜系的證據,“但我傾向於認為這種新證據使得更難以拒絕單一演化譜系的觀點,”他說。

對這項新研究更尖銳的批評來自約翰內斯堡金山大學的李·伯傑 (Lee Berger)。伯傑指出,利基、斯普爾及其同事在他們的論文中忽略了將庫比福勒的新化石與來自南非的南方古猿Australopithecus africanus和南方古猿A. sediba化石進行比較,後者與來自東非的早期Homo是同時代。 (伯傑領導的團隊發現了南方古猿A. sediba,該發現於2010年宣佈,並被認為是人屬Homo可能祖先。)伯傑認為,透過忽略這些南非化石,該團隊無法排除對其解釋的替代方案。

伯傑還對該團隊使用零碎的材料來論證其立場提出異議。“不幸的是,這篇論文所做的只是突出了在這一時期孤立和零碎的東非記錄給圍繞人屬Homo起源的辯論造成的混亂,並且對闡明這個問題幾乎沒有幫助,”他認為。伯傑先前曾指出,南方古猿A. sediba,最出名的是兩個在很大程度上完整的骨骼,它們表現出南方古猿樣和人屬Homo樣特徵的混合,表明進化以有時令人驚訝的方式混合和匹配了人類化石特徵,因此零碎的遺骸無法可靠地分配給物種。“我們和其他人已經表明,你不能將孤立的碎片強行組合成解剖學關聯。 [庫比福勒]下頜骨與上頜骨相配? 這方面的證據在哪裡?”他質問道。“雖然我們需要更多這樣的化石,但將它們硬塞進它們不夠完整以用作證據的辯論中並沒有幫助。”

斯普爾反駁說,他和他的同事確實將南非化石納入了他們的分析,但他們將這些比較從他們的報告中排除在外,因為他們的《自然》雜誌論文側重於新化石揭示的關於東非早期Homo類群的問題。“南方古猿A. africanus和南方古猿sediba對此無話可說,”他斷言,並指出南方古猿africanus和南方古猿sediba具有原始的面部,並且“頭骨中沒有特別像Homo的特徵”。他補充說,“南方古猿A. sediba的有趣部分在顱後骨骼中。”

可以說,我非常懷疑我們是否聽到了這場辯論的最後結論。敬請關注。

更新(8/9/12 上午 9:53):哈佛大學古人類學家菲利普·G·賴特邁爾 (Philip G. Rightmire) 傳送了以下關於新化石的觀察。與範·阿斯代爾一樣,賴特邁爾長期以來一直研究德馬尼西化石,但他對庫比福勒遺骸得出了不同的結論。

“我的印象是,作者們將他們的材料歸因於包括 KNM-ER 1470 在內的典範是正確的。長期以來,這個群體的檔案記錄非常少,因此令人費解。新的面部部分複製了原始(非常獨特的)面部的一些關鍵特徵,但規模要小得多。單一譜系內的性別二態性和個體變異似乎是最好的解釋。此外,很明顯,該譜系不同於諸如 OH 13、OH 24 和 KNM-ER 1813(歸因於Homo habilis)之類的標本。我想說,有充分的理由證明存在兩個不同的Homo譜系與Homo erectus並存。對我來說,一個重要的問題是,這些人科動物中的哪一個(如果有的話)邁出了走出非洲的第一步,在德馬尼西等地區建立定居點。我們的材料最好被描述為早期Homo erectus,但我認為德馬尼西人口的直接祖先是更古老的Homo形式。最早走出非洲的人科動物可能是Homo habilis(不是新論文中記錄的群體)。或者我們可能必須繼續尋找Homo erectus的合適祖先。無論如何,在亞洲進化的Homo erectus可能只是在稍後(返回)非洲,當然還有遠東地區才傳播開來。”

 

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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