“许昌人”研究取得突破性进展

2017-11-11 17:23李占扬
寻根 2017年5期
关键词:尼安德特人古人类

编者按:

对于人类的起源、演化和繁衍脉络,学术界虽公认由非洲起源播撒全球,但也一直争议不断。今年3月3日,《科学》(Science)刊发了负责“许昌人”考古研究项目的李占扬研究团队关于“灵井人”头骨研究的成果,文章以科学严谨的研究论证了“中国华北现代人起源于本土”这一观点。此项成果,在考古人类学领域内首次打破现代人非洲单一起源说。今本刊在中文期刊中首发李占扬研究员《“许昌人”研究取得突破性进展》一文,公布其主要研究成果,以飨读者。

2017年3月3日,美国《科学》杂志发表题为《中国许昌出土晚更新世古人类头骨研究》的论文,论文称人类演化研究取得突破性进展:十多万年前生活在中国中原地区的“许昌人”,可能是中国华北地区早期现代人的直接祖先。“许昌人”上承周口店北京猿人,下连中国北方早期现代人,证明中国华北的现代人有着自己的演化轨迹,而不是非洲现代人取代的结果。研究还表明,“许昌人”头骨具有中国境内古老人类、欧洲尼安德特人和早期现代人的混合特征,不排除中国北方古老人类与欧洲尼安德特人基因交流的可能性。

美国科学院院士、美国圣路易斯华盛顿大学教授、论文作者之一埃瑞克·特林库斯说:“河南灵井遗址出土的古人类材料,堪称古人类学领域的伟大发现。该成果将极大改变世界现代人类起源研究的格局。”

“许昌人”的发现与研究

2005-2016年,笔者带领考古队对灵井“许昌人”遗址进行了连续12年的考古发掘,发现45件距今12.5万~10.5万年的“许昌人”头骨化石,其翔实的化石形态特征和可靠的地层年代数据,为研究中国华北地区更新世晚期(距今12.8万~1.2万年)人类形态变异及演化模式提供了关键证据。

2014年,河南省文物考古研究院、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、北京大学、美国圣路易斯华盛顿大学组建联合研究小组对“许昌人”头骨化石开展研究。

尽管头骨化石出土时已经破裂成碎片,但其中的1号年轻男性头骨和2号成年人头骨保存相对完整。研究小组采用形态观测、高清晰度CT扫描、手工及三维虚拟复原等手段,对头骨进行了拼接和复原,分别制作了1号和2号人头骨虚拟及实体的复原头骨及颅内膜。

在此基础上,对“许昌人”头骨形态特征、测量数据、脑形态、脑量、颅骨内部结构等特征进行了细致的研究,并与世界范围内古人类化石及数据进行了对比。

“许昌人”头骨呈现的中国境内古老人类、欧洲尼安德特人和早期现代人“三位一体”的混合特征,过去从来没有发现过,应代表一个新人种:低矮的头骨穹隆、扁平的脑颅、最大颅宽的位置靠下、短小并向内侧倾斜的乳突。研究发现,“许昌人”具有周口店北京猿人、和县猿人等中国北方古老人类的原始及共同特征。

“许昌人”还呈现向早期现代人过渡的重要特征,如脑容量增大、头骨变薄、眉脊较为纤细、头骨结构呈现纤细化等。1号头骨的颅容量约为1800ml,2号头骨虽然小于1号,但也位于晚更新世人类的变异范围平均值之上。

尼安德特人生活在欧洲和西亚地区,繁盛期为距今13万~3万年,其头骨上具有与世界上其他人种完全不同的两个独特性状——枕骨上有结构性凹窝、颞骨内耳迷路模式,“许昌人”头骨上具有与其相似的特征,也是尼安德特人活动区域以外第一次集中发现,暗示了两个人群之间基因交流的可能性。

“许昌人”这一混合型体质特征,可能是东西方两大人群基因交流或杂交的结果,同时反映东亚更新世晚期人类演化既具有地区连续性,又有人群间交流的特点。

“许昌人”和尼安德特人究竟是在何种情况下进行了基因交流?可能是“许昌人”之前,东亚大陆极度寒冷,“许昌人”先辈向气候温和的欧洲迁特别关注移,同早期尼安德特人相遇、杂交。距今12.8万~7.4万年间,气候转暖,这批古人类重返家园。在地质时期,为何古人类向西迁徙呢?因为那里有大西洋暖流存在,古人类多次在寒冷期因洋流的庇护躲过劫难。“许昌人”研究对现代人起源的贡献

最早的人类起源于非洲已为学术界所公认,因为非洲发现有大量距今300万年至150万年的人类化石,以及大量的距今700万年至300万年的类人猿化石标本,演化脉络十分清楚。世界各地的早期人类(直立人,或称猿人)都是来自非洲的人类的后裔,并且各自进化成了当地早期智人。这就是常说的早期人类“走出非洲”。研究材料显示,最早走出非洲的时间,是距今约200万年前,以后又进行过多次。

问题是,在20万年前,一支最早进化成现代人的古人类走出非洲,进而取代了世界各地的早期智人,今天世界各地的现代人都是入侵者后代,这就是“现代人非洲单一起源说”。现代人单一起源或多地起源,是古人类学家长期争论的焦点。单一起源说是20世纪80年代美国科学家从现代人的DNA推算出来的。长期以来,现代人非洲单一起源虽然未被证明,但也未能打破,关键是没有找到距今10万年前后的人类化石证据,更没有得到DNA的进一步支持。

2007年冬,在灵井遗址发现的古人类头骨化石使人眼前一亮,因为它正处在现代人起源的关键时段(最初认为距今10万~8万年),学者们寄希望于打破上述僵局,对现代人起源问题有所贡献。

2017年3月3日的这篇论文,向全世界报告了“许昌人”頭骨化石的研究结果。这是一种具有中国境内古老人类、欧洲尼安德特人和中国早期现代人“三位一体”混合特征的古人类,大约生活在距今12.5万~10.5万年前,该成果向流行的现代人非洲单一起源说提出了挑战。

“许昌人”成果对现代人起源研究最主要的贡献是:“许昌人”生活的时期,相当于中国早期智人阶段,但他不是已知的早期智人,而是一个新的人种。“许昌人”具备了由北京猿人向中国华北早期现代人过渡的特征,补上了这一地区猿人向现代人演化中的缺环,证明了中国华北现代人起源于本土,而不是非洲现代人入侵取代的结果。这就意味着,在考古人类学领域内,首次打破现代人非洲单一起源说。

现代人非洲起源论业已流行了几十年,一个地区现代人起源模式的提出,仅是早期人类向现代人演化问题的局部,而不是整体,该成果还无法证明其他地区现代人的演化。中国华北现代人起源应和欧洲不同,欧洲的现代人很有可能是非洲现代人取代的结果,因为欧洲早期现代人的石器同非洲十分相似,在物质文化上有着显见的传承关系。

“许昌人”的重要性,一是中国北方现代人的祖先,二是和欧洲尼安德特人可能有基因交流。“许昌人”同欧洲尼安德特人有基因交流的证据,是由“许昌人”枕骨和内耳迷路特征确定的,美国华盛顿大学埃瑞克教授在研究中发现了二者的相似性。埃瑞克是研究尼安德特人的权威,也是“许昌人”研究论文的共同通讯作者。

“许昌人”是中国北方早期现代人的祖先,是根据其头骨具有中国北京猿人、安徽和县猿人之古老特征,以及向中国北方距今4万年前早期现代人过渡的特征,而不存在非洲早期现代人的特征。由此说明,这一地区现代人进化过程中,没有经过非洲人种的取代过程,至少是描绘了中国北方现代人演化的脉络。研究结论无疑支持了现代人多地起源说。

灵井“许昌人”遗址研究展望

专家认为,“许昌人”遗址是世界上罕见的大型古人类文化遗址,包含多项国际学术前沿问题,研究潜力巨大。“许昌人”研究论文发表后,国外古人类学家预言:中国正在改写人类演化的历史!

目前进行的最重要的研究,是早期人类行为和艺术起源等几个方面。艺术起源研究是和法国波尔多大学合作的项目,研究“许昌人”遗址地层中发现的可能是世界上最早的刻画和最早的立体雕刻鸟艺术。

另外,由李占扬和付巧妹组成的研究小组正在对“许昌人”头骨进行DNA研究,即将完成样品采集工作。

目前已组织有国际顶级学者参加的8个研究团队,瞄准现代人类起源、农业起源和艺术起源等世界性前沿学术课题开展国际合作,联合攻关研究。“许昌人”遗址开展的多学科研究,将成为地学领域研究的国际范例,也是国内科学技术研究的新亮点,目前已发表的50余篇国内外学术论文和13年的考古发掘成果,仅仅是冰山一角而已。endprint

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