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專訪|中國發現全新古人類支系“龍人”,來自14.6萬年前,或將改變人類起源學說

“你能想到的國外媒體基本都報道了我們的成果,” 最近聯合發現新人類物種 “龍人” 的中科院古脊椎動物與古人類所研究員倪喜軍,這樣向 DeepTech 描述該成果引起的關注。

專訪|中國發現全新古人類支系“龍人”,來自14.6萬年前,或將改變人類起源學說

圖 | 龍人頭骨化石(來源:The Innovation)

6 月 25 日,因為一塊頭骨,他和團隊在The Innovation一口氣發表三篇論文。透過研究該頭骨,發現了 “龍人” 這一新人種。

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圖 | 倪喜軍(來源:受訪者)

他的合作者 —— 河北地質大學終身特聘教授季強說:“儲存的太好了,所以無時無刻不在吸引著我。”

從外觀上看,

這塊頭骨儲存得近乎完整,甚至連眼眶內部、鼻甲骨、顱骨底部這些精細結構都被儲存下來。

圖 | 當期封面(來源:The Innovation)

這則研究故事跨越 80 多年,季強表示,龍人頭骨的發現是個極偶然事件,根據當時發現者的孫輩對他的轉述,1933 年其祖父發現了這一頭骨,後來幾十年都埋藏在水井中。直到這位祖父快去世時,才告訴家人有這樣一塊頭骨。

後來發現者的孫輩找到季強,後者判斷出這是國寶級文物,並建議其捐獻給國家。於是,這一頭骨被捐贈河北地質大學的地球科學博物館,並一直珍藏至今。

頭骨的外觀又大又粗壯,既有原始特徵、又有進步特徵 。他的眉脊又厚又長,顱骨穹隆比較低矮,且不具備明顯的球形隆起,以及枕部項平面朝向腹面的趨向非常明顯,以上這些是原始特徵。

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圖 |  龍人頭骨化石(來源:The Innovation)

智人特徵指的是,他的腦容量達到 1420 毫升,顴骨又矮又平,犬齒窩比較淺,吻部更加後縮。季強說,腦容量可反映人類的智力水平,我們現代人的腦容量一般是 1280 到 1700 毫升。

龍人有如此高的腦容量,說明他和現代人的腦容量落到同一區域,這表明龍人當時的智力也非常發達。

此外,頭骨的腦紋、中耳結構、臉骨結構,也能反映出很多資訊。

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圖 | 龍人和他的生活環境(趙闖 繪)

該團隊認為,這種獨特的特徵組合代表了一個新人種,並將其命名為龍人(Homo longi)。季強說自己此前在研究鳥類起源時,曾把研究物件命名為 “中華龍鳥”,因此他在起名時一是講究朗朗上口,二是要讓人一聽就是 “中國貨”。

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圖 | 季強(來源:受訪者)

而此次以 “龍人” 命名,是因為考慮到其發現於黑龍江,黑龍江這一省份名稱中含有 “龍” 字,因此根據地區名稱把他叫做龍人。

事實上,中國很多省市都發現了古人類化石,從人種來說一般只有兩大類,一類是直立人,另一類是晚期智人。

故此,季強認為,龍人和含當地人在內的其他人種並不相同,因此把龍人認作新人種是成立的。他們認為龍人的體格非常強壯,或許是為了適應高緯度地區寒冷冬季,並推測曾廣泛分佈在亞洲北部。

那怎麼證明這一推測呢?頭骨的原始地層資訊已經非常模糊,頭骨的發現者也已去世,因此較難去準確判斷化石年齡。

如何定為 “至少有 14 萬 6 千年”?

倪喜軍告訴 DeepTech,這塊化石是當初在修建哈爾濱東江橋時發現的,而這座橋在哈爾濱市內,由於正在使用因此不可能在此打鑽。

後來他們通過當地地質部門,選擇了距離東江橋大概一公里遠的位置,即在江的沉積範圍之內打了一個鑽,去比較江底下地層的資訊,看裡面的元素和同位素是否跟化石保持一致。

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圖 | 哈爾濱市頭蓋骨專案的地理位置(來源:The Innovation)

倪喜軍說,他們從附近收集到的大量哺乳動物化石可分為兩類,一類化石的時期比較晚,大約在 4 萬年左右;還有一類哺乳動物化石數量比較少,但是跟龍人化石頭骨在組成上呈現出一致性。

他告訴 DeepTech,研究中使用了各種前沿地球化學方法,其中還用了鈾系測年法,窮盡目前所有先進技術做了各種分析。

參與該研究的南京師範大學地理科學學院教授邵慶豐介紹說,動物在死亡後,骨骼埋葬在土壤中會經歷石化的過程。

這一過程也是骨頭中的有機質和埋藏環境中的無機質的交換過程,期間放射性鈾元素會參與地球化學的交換過程,即透過地下水的遷移進入到骨頭裡,這便是骨頭鈣化的過程。

這一過程可能是連續性的,也有可能鈾元素進去得非常晚,這時就要透過鈾系法來測定化石的年代,同時也需要分析化石不同點位反映出的鈾系年代。

對骨頭化石進行測量時,會從其中發現上千 ppm 濃度(parts per million)數量級的鈾含量,這證明鈾元素透過地下水過程遷移到了化石中,鈾元素遷移到骨頭並進入化石之後就會開始衰變,其中一個衰變子體叫 釷 - 230(230Th)。

鈾元素進入化石越早,產生的子體 230Th 就會越多,透過子體和母體的比值計算出來的年齡就越老;但如果鈾元素進入化石比較晚,那它產生的子體 230Th 就相對較少,那麼測出的年齡就更年輕。

要判斷一個化石的年代,就要從不同點位來測。為此,該團隊採取非常謹慎和保守的估算,基於區域性的底層對比、以及化石本身的面貌特徵呈現出古老型的特徵,透過資料對比以及鈾系測定的直接證據證明龍人頭骨化石的年代大機率來自中更新世晚期的湖相地層,並證實龍人的年齡老於 14。6 萬年,而該時間段恰好是智人和其他古人類分開演化的關鍵時期。

他們還對頭骨上沉積物與鑽孔沉積物進行了比較,並發現了哺乳動物化石的地球化學指標,這些指標均位於同一區域。本次三篇論文的其中一篇,主要研究的正是頭骨化石可能埋藏的地方、以及可能的年代。

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(來源:The Innovation)

此外,該團隊還建立了一個含有近 100 件對比標本、以及 600 多項特徵的資料庫,基於此進行了貝葉斯分析和簡約性分析,從而得出龍人與智人、海德堡人、直立人尼、安德特人等人種人群的系統演化關係。

他們發現,

龍人的所屬支系也是單系類群,它所屬的支系和智人所屬的支系是一對姊妹群,這意味著龍人和智人有著共同的最近祖先。

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圖 | 人屬的系統演化關係(來源:The Innovation)

在人類進化方面,“走出非洲” 模型是廣為人知的古人類演化模型,而本次研究提出了多方向 “穿梭擴散模型”。

倪喜軍說,憑藉新建立的系統演化關係樹,他們把人屬裡面的主要類群都放到分析中,並和課題組的數學家一起用,數學方法建立了一個目前為止比較可靠的系統關係樹。

基於這一系統關係樹,即可檢驗很多動物地理擴散的模型。他們發現,在歐亞非三大陸之間,發生過多次擴散,不僅包括走出非洲,也包括走入非洲,此外還有走出亞洲和走出非洲等。

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圖 | 更新世人物種 & 種群的最大可能性祖先範圍和傳播事件估計(來源:The Innovation)

也即是說,在歐亞非三大洲,古人類呈現出多方向擴散特徵,不單有走出非洲的擴散,也有走入非洲的擴散,據此他們建立了上述 “穿梭擴散模型”,該模型能較好地解釋人屬物種或種群的地理分佈狀況、以及相關多樣性。

利用最大似然法,他們還對龍人頭骨進行了生物地理學模擬分析,結果發現更新世古人類或許處於比較隔離的小種群狀態,但是更新世古人類具有長距離偶然擴散、以及成為建群種的能力。

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圖 | 穿梭擴散模型(來源:The Innovation)

生物地理學模擬分析結果也顯示,非洲是人類演化的擴散的源頭,而亞洲更多扮演著人類演化的匯合角色。

該團隊認為作為智人的姊妹群,龍人、金牛山人、華龍洞人、大荔人、夏河人等所屬的支系,在智人離開非洲之前,就已經在亞洲演化了數十萬年。故此他們推測,在基因和文化方面,該支系大機率影響了後續到來的智人種群。

中國東北可能是古人類演化的重要區域

概括來說,該團隊發現了一個已經長久消失了的人類姊妹群,跟我們當代人有著共同的祖先。此前,人們認為尼安德特人和智人是姊妹群,本次發現不僅重新整理了這一看法,也證明了龍人、尼安德特人和智人具備更古老的分異時間,大機率是在 100 萬年前就已走向不同的演化道路。

此外,該團隊均不贊同多地區或多系起源的論點,而是支援單系起源的概念。他們認為,龍人是智人的姊妹群,並從亞洲長期演化而來。

在歐亞非之間的地理擴散上,人屬的各個人種或種群呈現出多方向,並遵循 “穿梭擴散模型”。

其中,亞洲之所以能成為人類演化的匯合地,也和這裡具備較多的生境多樣性相關。同時,中國的東北地區,很有可能是古人類演化的重要區域。

一起參與該研究的還有英國倫敦自然歷史博物館地球科學系人類進化研究中心的古人類學家克里斯・斯金格(Chris Stringer),他今年已經 73 歲。

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圖 | 英國倫敦自然歷史博物館地球科學系人類進化研究中心的古人類學家克里斯・斯金格(Chris Stringer)(來源:維基百科)

季強表示,他認為 Human species 和 Homo longi 有可能有一個共同的亞洲祖先,而斯金格也能接受這一觀點,對此季強個人感到非常高興。

不過,本次研究只是第一階段性的成果,未來還會誕生很多新成果。未來,該團隊有望透過 CT 掃描龍人頭骨,來複現全身結構。

東北也將成為該團隊的重點關注區域,他們還將就更新世人群、動物化石、生態環境和人類遺存方面展開更多工作。

圖 | 本次發表的三篇相關論文(來源:受訪者)

倪喜軍告訴 DeepTech,類似本次成果的基礎研究本身並不能 “當飯吃”,也不會變成手機裡的 App,但是它會提高我們的思想,其目的在於啟發人類對世界的認識,論文的任何一個點能引起普羅大眾的興趣,他都會非常欣慰。

此外,

人類起源關係到我們人類本身,想必沒有民族不關心自己的起源,而這正是本次龍人成果的最大意義。

-End-