南方古猿源地巴是多配偶制嗎?古生物學家解答讀者關於早期人類新化石的疑問

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


在最近一次前往南非的報道之旅中,為了撰寫一篇即將發表的關於一種名為南方古猿源地巴的新化石人類物種的專題文章,我請讀者提交他們關於這一驚人發現的問題。關於這個近兩百萬年前的原始人類的詢問——它被認為是我們人類屬的可能祖先,人屬——透過 Twitter、Google Plus 和本部落格的評論區湧入。我將這些問題提交給了約翰內斯堡金山大學的古生物學家李·伯傑,他在約翰內斯堡以北約 30 公里的馬拉帕遺址發現了南方古猿源地巴的遺骸。讀者的問題和伯傑的回答如下。

 

Twitter 上的 @milst1 問道:南方古猿源地巴是多配偶制嗎?是一妻多夫制嗎?


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李·伯傑:我們不知道。然而,靈長類動物模型可以提供一些線索。現存的靈長類動物傾向於多配偶制、男性主導的社會。作為一般的經驗法則,一個物種的雄性和雌性之間可觀察到的身體差異(或性二態性)的水平越高,他們的社會結構就越父權。(猩猩是這條規則的例外,它們過著更加獨居的生活。)我們預計早期人類是群體動物,雄性之間為爭奪雌性而發生的暴力互動程度低於大多數現代哺乳動物。線索來自諸如雄性犬齒尺寸的縮小等特徵,犬齒在其他生物中用於戰鬥。南方古猿源地巴的性二態性水平似乎甚至低於其他早期人類物種,在這方面更像現代人類。它也像我們一樣,犬齒非常小。因此,這個物種的成員可能生活在多配偶制社會中,就像今天許多社會中的人類一樣,可能相關的雄性群體之間的合作程度高於我們甚至在黑猩猩群體中看到的程度。關於馬拉帕最棒的事情之一是,我們有充分的理由相信,有一天我們將很好地瞭解南方古猿源地巴的群體結構,這當然最終可能會將這個相對推測性的答案變成一個有更多具體證據支援的答案。

Twitter 上的 @zzace 問道:能人南方古猿源地巴是同時代的人嗎?如果是這樣,是否有任何證據表明他們有過互動?他們是競爭對手還是雜交繁殖?

李·伯傑:在我們看來,沒有令人信服的化石證據表明能人在距今約 180 萬年前就已存在。這並不意味著該物種在此之前不存在,但南方古猿源地巴及其南方古猿類和人屬類特徵的混合體向我們表明,你不能像我們古人類學家一直以來所做的那樣,使用解剖學的孤立區域來識別物種。非凡的主張需要非凡的證據,而關於人屬最早證據的主張是非凡的主張。歸因於約 180 萬年前的早期人屬的孤立牙齒和碎片不符合非凡證據的標準。與此同時,人們批評南方古猿源地巴太年輕,[不能成為人屬的候選祖先]。由於同等年齡或更老的早期人屬的證據如此貧乏,我們認為它不是。但我們也絕不聲稱這是該物種的第一次或最後一次存在。它肯定在馬拉帕之前存在,可能在之後也存在。

至於這兩個物種是否互動的問題,很大程度上取決於我們最終如何理清這兩個物種之間的關係。他們的基因是否足夠接近,可以像我們現在知道的現代人類和尼安德特人雜交那樣雜交繁殖?幾年前,這似乎是一個無法回答的問題,但化石記錄現在正在產生非凡的事物,這些事物實際上可能使我們能夠在未來回答此類問題。這裡的首要任務是確定它們在時間和空間上重疊。

Google Plus 上的 Calvin Phuong 問道:南方古猿源地巴南方古猿阿法種(露西)的後代嗎?

李·伯傑:好問題!目前大多數模型都將南方古猿阿法種(露西的物種)視為所有後來的人科物種的祖先。然而,南方古猿源地巴的解剖學的某些方面確實讓人懷疑這是否屬實。從目前已發表的內容來看,源地巴的腳踝,特別是腳跟骨,似乎比一百多萬年前的阿法種更原始,阿法種的腳跟骨更像人類。因此,在解剖學的這個區域,它確實引出了一個問題,即一個已經衍生的腳是否產生了一個看起來更原始的腳。如果答案是否定的,那麼露西的物種就沒有產生源地巴,並且那裡有其他東西[產生了源地巴]。如果答案是肯定的,那麼它就提出了一個有趣的問題,即為什麼一個原始的腳跟——不僅僅是任何原始的腳跟,而是一個看起來更像猿的腳跟——會在已經成為陸地雙足動物之後進化出來。

ScientificAmerican.com 上的 Dredd 問道:是否已經有人詢問微生物是否像今天對人屬一樣與該物種形成了共生關係?

李·伯傑:我們現在根本無法回答這個問題。當我們研究可能的有機物質時——我在這裡強調“可能的”這個詞,因為我們尚未證實它是有機組織——我們將首先確定,並向科學界證明它看起來是:化石皮膚。如果它是化石皮膚,並且儲存的程度足夠精細,可以儲存微米級的結構,如毛髮和毛孔結構,那麼關於我們可以找到什麼,一切皆有可能。正是這些型別的問題強調了為什麼我們將整個科學界都納入這項分析,而不僅僅是一個實驗室,因為如果可以獲得這種化石材料,人們可能會提出如此多的潛在問題。

ScientificAmerican.com 上的 Sauce23 指出,您暗示了該遺址儲存了軟組織和工具,並想了解更多關於這方面的資訊。

李·伯傑:如果我們發現早期人科動物的軟組織被儲存下來,特別是皮膚,那麼曾經認為無法回答的無數重要問題可能會得到解答。早期人科動物有毛髮還是皮毛?毛髮或皮毛的分佈模式是什麼?他們的汗腺分佈像人類一樣,還是這種分佈尚未進化出來?這個問題的答案會告訴我們一些關於它們如何在陸地上移動的資訊。我們甚至可能會感覺到顏色——畢竟,研究人員已經在恐龍羽毛中識別出了顏色。而且可能存在一些問題,我們科學家們根本沒有想到要提出這些問題,因為我們真的沒有想到有一天我們可能會看到兩百萬年前的化石皮膚。這項研究的重要意義之一在於,它現在使我們至少探索了人科動物化石記錄中存在有機物的可能性,我敢打賭,就像恐龍羽毛和皮膚一樣,我們現在會發現這種儲存比我們曾經認為的更為常見。

關於工具是否存在,當然,源地巴的手看起來像工具製造者的手——它具有我們通常會與工具製造者聯絡起來的所有關鍵標準:長拇指、手指骨的曲率減小以及其他特徵。在源地巴之前近 60 萬年,[在其他地方]發現了工具。然而,考慮到源地巴的小腦,[相關工具的發現]將需要對這一解剖學區域的必要變化進行一些模型重塑,這些變化是複雜石器製造所必需的。石器工具直接與源地巴相關聯的存在將具有重要意義。工具是什麼樣的?它們有多複雜?它們是否符合我們目前對兩百萬年前工具應該是什麼樣子的想法。所有這些都是關鍵問題,在挖掘之前我們根本無法回答,而且答案太重要了,不容在此時推測。不幸的是,我們只能等待,但馬拉帕肯定會在我們深入挖掘這個非凡的組合時帶來更多驚喜。

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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