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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[小红猪]人类起源新说   

2013-07-16 09:41:35|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:小红猪小分队

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 【图片出处:liaoba.people.com】

译者:LinQu

校对:AnDong

进入人属的演化演变,我们的祖先便确定无疑地开始成为人类。现在,我们有证据证明这一重大事件并非出现在非洲而是欧亚大陆。

作为演化学曾经的世纪重大发现,一块身材矮小的类人的化石曾让我们不得不对关于人类起源的种种基本预设进行重新思考。”不过,它并非是十年前的九月在印度尼西亚被发现的佛罗勒斯人,或称为哈比人。这个麻烦的制造者,一个同样矮小的人类家族的成员――人族――在早于佛罗勒斯人大约80年前就被发掘出土了,它就是1924年被发现的 “陶格孩童”。这个发现曾使学术界深感震惊和不安,因为它与当时的人类演化图谱不相吻合:这块化石来自那片很少被认为在人类演化过程中起关键作用的大陆:非洲。

但是现在,没有人会怀疑非洲是人类起源的摇篮了,毕竟,达尔文就曾指出过这一点。而在20世纪早期时,大多数研究学者仍坚信人类起源于欧亚大陆。陶格孩童化石的出现,是第一个挑战这一传统认知的证据。它的发现者,雷蒙德· 达特,一位南非约翰内斯堡金山大学的人类学家,把他的发现列为一类他称之为“南方古猿”的新的人族,这使得他在学术界备受批评。几十年之后,批评他的人们才承认了自己的错误。

不过,这些批评者们关于欧亚大陆的观点究竟正不正确呢?最近一些杰出的研究学者重提了该观点,认为人族可能在更早于我们设想的年代便离开了他们的非洲发源地,并在非洲更北的地区经历了决定性的演化过渡。甚至有传闻说最重要的演化事件之一 ――我们人属的出现――更有可能发生在欧亚大陆而不是非洲。那么,引发这些激进的再思考的催化剂是什么?就是令人烦恼的小哈比人!

和陶格孩童一样,哈比人从一开始就与人类演化的标准图谱不相吻合(《自然》第431卷,1055页[a1] )。一些位于印度尼西亚弗洛勒斯岛上的残骸仅有一万八千年的历史,因此哈比人 比其他任何一支人族晚出现了至少一万年,除非我们人类灭绝过。唯一一副相对完整的骨骼属于一个刚刚1米高的哈比人。从骨架碎片来推测,大多数哈比人会更矮。再来看头骨,迄今为止发现的一个哈比人的脑容量大约是420立方厘米,仅约现代人类的三分之一。然而,从与哈比人的骨头一起被发现的石制工具可以推测出人族已经能够进行复杂的行为活动。 “在2003,这要把我逼疯了”,彼得·布朗说。他来自澳大利亚阿米代尔的新英格兰大学,并带领一个小组完成了这项发现。“你能把唯一一具生活在18,000年前的身材迷你的小脑袋的人族骨骼化石跟谁比较呢?”

有些人认为答案是很明显的。部分现代人类与生俱来便患有不同寻常的阻止颅骨生长的疾病,哈比人的头骨可能就属于这样的个体,换句话说,这具头骨可能属于人类(《新科学家》2006年10月14日,第17页)。

芝加哥菲尔德博物馆的罗伯特·马丁是这一观点的支持者,他指出人族的大脑在演化历史中是始终逐渐增大的。他声称,如果拥有18,000年历史的哈比人确实是人类演化的产物,他们应该拥有一个与我们人类大小相当的头骨,但哈比人反而与达特所发现的“南方古猿”的头骨更类似,而后者在大约120万年前就灭绝了。他补充说,虽然哈比人的体型小的不同寻常,但话说回来,现在有些人群的体型也很小。“最大可能的是,这一较小的大脑是病理性的――特别是考虑到我们仅拥有唯一一个头骨样本,”马丁说。根据其他两位支持者,来自宾西法尼亚州立大学大学公园校区的罗伯特·埃克哈特和澳大利亚阿德莱德大学的马切依·亨内贝格,这个哈比人头骨上异常的不对称也表明这个个体存在健康问题。

对于塔拉哈西市佛罗里达州立大学的迪恩·福尔克来说,这种怀疑观点与上世纪20年代人们对达特的发现所持的态度如出一辙。通过对哈比人的头骨进行扫描,福尔克研究了其大脑的形状,并由此得出结论:之所以判断哈比人的确是一个新的物种,正是因为他们过小的头骨(《人类演化期刊》第57卷,597页)。所有异常的不对称其实只是由于埋葬时不小心碰撞造成的。但她承认,这种解释因威胁到传统理论确实会引发争议。“关于佛罗勒斯人的第一篇论文发表时,有一大群科学家大叫着’不不不’”,她说,“这与当年陶格孩童被发现是相同的老故事――事情并没有改变。”

福尔克的研究表明,哈比人与一种已经灭绝的较大型人族“直立人”关系密切。我们已经知道这种“直立人”是生活在大约一百七十万年前至55万年前之间的印度尼西亚。通过在弗洛勒斯岛上发现的有84万年历史的石器可以推测,可能一部分直立人大约同一时间来到这个小岛上并在那里与世隔绝地独立生活。通常,生活在与世隔绝的岛屿上的动物体形会缩小,因此这可能部分地解释了哈比人为何体型矮小。

马丁不同意该观点的理由还有一个:“在任何一种灵长类生物中,根本不存在由于独立生活在岛上就会发生因体型变小而影响脑容量的先例。”争论还将继续。“大家针尖对麦芒,”福尔克称。

与此同时,布朗与其他研究者将注意力转移到了哈比人的颈部以下。尽管可能仅有一个头骨,但还有一堆确证无疑的属于至少四个哈比人的其他骨头。这些骨骼昭示了一致的特征,并且,它们拼凑在一起表明哈比人的肩部、手腕、四肢还有脚的比例,甚至比他那富有争议的头骨更奇怪(《人类演化期刊》,第57卷,第538页)。“如此多的原始特征令研究哈比人的团队认真考虑有关哈比人有可能是源自某些比直立人更原始的物种。”纽约州立大学石溪分校的威廉·琼格斯说,他曾主导了一些相关的分析工作。根据布朗的研究,哈比人的可能近祖属于达特发现的南方古猿。。

这个观点可能有点儿过火了。说哈比人确实是一个物种、并且它打破了人族大脑随时间增大这样一个规则是一回事,然而更进一步说这些小人是直接从南方古猿演化过来的将会威胁到几十年来人类演化论的核心观点。

“南方古猿唯一生活的地方是在非洲――这是写在教科书上的,”福尔克说。一直以来的传统观点认为南方古猿约在四百万年前于非洲逐步演化而成,并消亡于二百八十万年之后。可能是他们短小的腿阻碍了他们进行长途跋涉走出非洲。确实,他们没有离开非洲,直到我们这些身材更高的人属的出现在南方古猿时代的末尾出现,人族才开始向更广阔的世界探索。

走出非洲,然后又重返?

哈比人仍然构成另一种可能:某个南方古猿人可能确实在进入人属演化之前逃离出了非洲,他有可能幸存下来并在欧亚大陆生活足够长的时间,最后演化成了哈比人。

如果确实如此的话,我们难道不应该找到一些化石证据来证明这些古代欧亚大陆版的南方古猿确实存在么?布朗说不一定。他说,在某种程度上,非洲东部和南部的环境条件很利于保存人类化石,而这正是整个亚洲都不具备的。然而对马丁来说,欧亚大陆有南方古猿的这一观点是站不住脚的。“我无法理解我的同事,”他说,“他们一方面非常谨慎地彻底否定在人类演化思想中其他不寻常的观点。然而另一方面,他们中的一些人完全接受有关哈比人的观点,要知道这并没有任何化石碎片证据。”

但这并非如此绝对,在欧亚大陆有一个地方也许可以证明类似南方古猿的人族曾经走出非洲。更有甚者,有一些线索显示,这些谜一般的欧亚大陆种南方古猿不仅仅是在弗洛勒斯岛上演化成哈比人:他们可能对我们人属的形成也有所贡献。

1991年,研究者在发掘高加索格鲁吉亚地区的中世纪小镇德马尼西时发现了走出非洲的最早的人族遗迹。尽管关于有着177万年历史的德马尼西人族究竟应该放在人类演化树形图中的什么位置这个问题仍旧有一些争论,但是大多数人认为它应该属于直立人。通过他们的年龄和原始特征,可以推测他们曾是我们人种的最早成员,也暗示了直立人在大约187万年前就开始生活的非洲东部地区时,并没有浪费多少时间——传统的看法是,这是人族第一次冒险尝试离开非洲。德马尼西提供了唯一一个证据,证明在这个非常重要的时间点上人类开始走向世界。

接下来,2011年德马尼西再次传出的惊人消息向这一观点发起了挑战。后续挖掘发现的证据显示,格鲁吉亚这一地区至少在185万年前就有人活动――关键是同一时间直立人在非洲东部出现。这引发第比利斯的格鲁吉亚国家博物馆的大卫·洛德基帕尼泽和他的同事们开始思考一个关于人类历史惊人的可能。他们声称,直立人可能曾在欧亚大陆演化。如果确实如此,在德马尼西发现的化石就不是一个证明人类首次北迁的证据,而是证明了直立人向南方迁徙,进入了他们祖先的土地上(《美国国家科学院院刊》,第108卷,第10432页)。“这必定是一个可行的想法,”洛德基帕尼泽说。

更广泛地说,德马尼西开始有人类活动的新时间意味着直立人可能是在大约二百万年前或更早的时间,从离开非洲的南方古猿演化而来。福尔克说,她对哈比人头骨的研究与这一观点是一致的。如果哈比人与直立人共有一个来自欧亚大陆的祖先,而不是说哈比人是直立人的后代,那么她鉴定出来的两种人大脑形状的相似性就可以得到解释了。

尽管德马尼西化石作为额外的佐证被添加到了哈比人的演化故事之中,当我们试图理解我们自己的演化时,直立人的故事才是重点(详见后图)。“我认为直立人是第一个人属物种,并且没必要去解释其他任何重要的例外情况,”来自华盛顿乔治·华盛顿大学的贝纳德·伍德说。他补充说,一个更原始的物种,能人,通常也被放到我们人属的范围当中,但它可能并不属于人属或者并非是人类的一个直接祖先(《美国国家科学院院刊》,第108卷,第10375页)。关键是,直立人常被当作我们人类物种的直接始祖,因此如果直立人在搬到非洲之前就在欧亚大陆演化了,而非洲又是我们人类大约二十万年前演化的地方,那么非洲和欧亚大陆可证实同为现代人类孕育的摇篮地(见下图)。

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伍德强调,弗洛勒斯岛和德马尼西的证据仅仅是与这些激进的新观点一致,而并非能强有力地证实它们。来自欧亚大陆的化石证据仍旧不足以改变什么,除非研究者们接受南方古猿进入欧亚大陆并在那里孕育产生了我们人属这一可能性并开始为之寻找新的证据。“除非我们能开放我们的思想去接受这种可能,否则我们将永远不会发现这种可能。”伍德说。

然而,非洲的化石关于直立人的纪录也匮乏的令人吃惊。“由于东非材料的严重残缺,在二至三百万年前之间有一个令人困惑的断代”弗雷德·斯波说,他来自坐落于德国莱比锡的马克斯·普朗克演化人类学研究所。直立人在这段时间里演变,在非洲化石纪录上却没有令人眼前一亮的发现。如果这个关键的物种在非洲大陆之外演化,那么这个困惑当然就解决了,他说。

尽管如此,斯波却并未被这些所说服,“想象早期的前直立人迁徙出非洲是很有趣的一件事,不过缺乏诸如化石或者石器工具这样决定性的证据支持这个说法。”他说。他研究人族的头骨,并仍然认为最好把哈比人视作从某种类似直立人的物种演化而来的变矮的物种,而不是来自和直立人的共同祖先的后代。“其他人称这种事情为‘古生物学X档案’。它确实有点类似的味道。”

尽管非洲的化石纪录存在重大问题,但伍德认为让研究者们对欧亚大陆假说这一非主流观点引起重视仍很困难。也许,讽刺地说,这正是因为达特和他的追随者们把非洲起源说发展得太好了。“试图让人们信服欧亚大陆假说并不必比达特最开始让人们相信非洲假说更困难,但却是也不是一件简单的事,”伍德说。

埃克哈特、亨内伯格和马丁有不同的看法。他俩认为伍德低估了这个不同凡响的人类演化故事对人们的诱惑力,即便是这个故事并没有化石证据的支撑。他们认为,真正具有达特精神的现代人不是那些去苦苦思考如何让人们接受欧亚大陆的南方古猿观点的人,而是致力于反对这一观点的人。

双方共同承认,未来几年,随着挖掘出新化石,学界还会有重要的意见碰撞。由于可预见的这些争论,雷蒙德·达特的名字将不断的被人们提及――毕竟,他的观点曾经最终赢得了主流认可。

“达特花了30年的时间才得到承认,”埃克哈特说,“而自弗洛勒斯岛的发现以来仅仅过了10年。”等着瞧化石证据更支持哪边儿吧。

科林·巴拉斯是一位居住在密歇根安娜堡附近的科学作家

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