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葡萄牙发现40万年前人类头骨化石 或挑战线性进化史观

2017-04-10 11:40:45

【观察者网综合报道】日前,考古学家在葡萄牙南部阿罗埃拉洞穴发现了40万年前人类头骨化石,或改写整个人类进化史。

中国文物报社下属微信公号“在线文博”近日文章称,参与发掘的考古学家认为:这个头骨的发现很有可能推翻了古人类线性进化的旧有观点,代之以“多路进化”的非线性进化方案,无论是新发现的阿罗埃拉3号头骨所属的族群还是海德堡人,甚至于尼安德特人和智人,都不过是进化之树上或粗或细、或长或短的枝干而已。

头骨复原示意图

冰河时期的严寒让这些原始人部落逐渐孤立,天气转暖后这些人再相遇并有机会繁育后代,基因组互相交叉传播开去,因此尼安德特人的基因得以流传到了现代人的身上。

尼安德特人(学名:Homo neanderthalensis,简称尼人)是一群生存于旧石器时代的史前人类,1856年,其遗迹首先在德国尼安德河谷(Neanderthal)被发现。

据西班牙《国家报》此前报道,此项研究成果已于3月13日发表在美国《国家科学院学报》月刊上。根据通过岩石年代测定法得出的结论,这是一个生活在40万年前的人类右半边头盖骨化石。

头骨复原示意图

巴塞罗那大学研究员、此项研究的带头人若昂·齐良表示,这个原始人综合了该时期人类的所有特征,在某些方面类似于阿塔普埃尔卡山的原始人,但某些方面又不像。

由于这个原始人的特征与以往发现的所有人种都不相同,因此发现者尚未确定其属于哪个人种。这种情况类似于在阿塔普埃尔卡山发现的人类遗骨,但目前这个人种已经被命名为海德堡人,并被认为是尼安德特人的祖先。在葡萄牙发现的原始人与海德堡人非常相似,但又具有其独有的特征。

齐良表示,这些人种都是直立人的后代,是在100万年前最早离开非洲的人类。他们在欧洲不断进化,变成了阿塔普埃尔卡山的先驱人,在数十万年后又进化成尼安德特人。他还认为,新的发现促使科学界放弃旧有观点,即某个人种曾经战胜另一个人种,或者说智人是物竞天择、优胜劣汰的产物。

此项研究的合作者胡安·路易斯·阿苏瓦加指出,这个原始人的脑容量约为1200立方厘米,低于现代人的1300立方厘米,更低于尼安德特人的脑容量。这个时期的欧洲是一个“动荡不安的世界”,各个原始部落之间纷争四起,时有部落全体灭亡的情况发生。新发现的化石将有助于了解这段历史。

文章全文如下:

近日,由葡萄牙考古学家João Zilhão和宾厄姆顿大学(Binghamton University)人类学家Rolf Quam联合带领的大型跨国考古队伍发现了葡萄牙目前出土最古老的人类颅骨化石,为了解欧洲大陆中更新世的人类演化进程和尼安德特人的起源提供了重要契机。

头骨发现于葡萄牙南部阿罗埃拉洞穴后部,发现时头骨正包裹在厚厚的石化沉积物里。当天是野外工作的最后一天,头骨的出现纯属意外,其顶部还清晰地保留着液压破碎机留下的钻孔。

“考古学家们刚发现它的时候,还不知道该怎么取出来。”Quam 告诉记者,“最后不得不把头骨和它周围的石块一起锯下来。”研究人员将之带去了马德里人类发展与行为中心的文物修复研究室。修复技师表示:“这是我在职业生涯中遇到过的最为艰巨的挑战,不仅因为这批化石至关重要,更因为从岩石中提取化石极为困难。”

提取工作异常艰难,甚至一度中断。直到两年后,经过了漫长的准备和细致的剥离,这块头骨终于得以重见天日。“真是一项浩大的工程。”Quam这样感慨道。

头骨复原示意图

化石破损极为严重,现存部分仅有一部分蝶骨、接近完整的颞骨、左眼眶上弓及中部、鼻骨基部和接近完整的右眼眶,一小堆可以拼合成鼻骨下半部的碎片,以及一小部分右上颌骨,上面附有一小块牙槽和两个破碎的臼齿;牙齿的齿冠已经破碎,虽然牙釉质仍有保存,但已经很难通过它来复原口腔结构或咬合模型,因此无法进行更深入的形态学分析。但已经可以明显看出,这个头骨属于一个成年个体。

研究人员把刚剥离出来的头骨放入了CT扫描仪中,据此复制出了头骨的3D结构。它被命名为“阿罗埃拉3号”。经测量,阿罗埃拉3号的脑容积为67立方英寸(1100立方厘米,),与同期发现的其他古人类头颅大致处于同一水平。

阿罗埃拉1号、2号和3号

早在1987年,考古学家们就已经开始了针对艾尔蒙达洞穴古人类聚落遗址群的发掘和研究,在这里发现了大量旧石器时代和新石器时代早期的遗迹遗物。针对阿罗埃拉洞穴的发掘集中于1998–2002,期间出土了两枚人类牙齿,分别命名为阿罗埃拉1号和阿罗埃拉2号。阿罗埃拉3号的发现,为艾尔蒙达聚落遗址的资料又增添了详实的力证。虽然破损严重,但是这个头骨对于欧洲中更新世人类演进的研究有着极为重大的意义。

阿罗埃拉洞穴地层示意图

阿罗埃拉3号的年代非常久远

头骨出土于阿罗埃拉洞穴遗址的第二层,根据放射性同位素检测,这一地层大约形成于39到43.6万年前。Quam表示,它是葡萄牙出土的最古老的古人类头骨。“它的年代非常古早,这一事实非常关键,它能给人类进化历程带来更深的思考。”例如,当尼安德特人最初出现的时候,“是什么最先发生了变化。”除了头骨本身的年代,它也是迄今为止于欧洲发现的最早的阿舍利石器工业遗址。它有力地阿舍利文化年代上限向前推进了一大步,也刷新了欧洲大陆相关考古学文化的年代地图。

阿罗埃拉洞穴的位置较为偏远

阿罗埃拉洞穴位于整个欧洲大陆的西南端,换言之,阿罗埃拉3号也是欧洲出土的中更新世头骨中最靠西的一个。

阿舍利文化手斧和燧石

地层中发现了大量可以明确年代的工具,以及使用火的痕迹

这枚头骨出土的阿罗埃拉洞穴遗址不仅可以明确上溯到距今40万年前,还伴随着大量动物残骸和石器的发现。其中就包括大量阿舍利文化手斧和燧石。结合其出土地点,我们可以推断出,这项发源于中东的石器制造工艺,在短短的十万年间,就已经横跨欧洲大陆,扩散到了葡萄牙地区。相比同时期的其他考古发现,这一遗址的保存环境较好,该遗址具有清晰的地层信息和考古脉络,使其测年数据更为可信。

阿罗埃拉3号表现出了综合性的人种特征

这块头骨的眶上圆枕薄而连贯,乳凸更为短小,下颌后突呈稍大的三角形,另有一个凸起的关节结节将它们连接起来。由于它综合了该时期人类的所有特征,研究团队并不敢断言这个头骨是否是一种新发现的古人类人种,但是Quam注意到,头盖骨的眼眶、颞骨和下颌骨上有着显著的尼安德特人特征——眉骨和耳后乳凸的轮廓都更为窄小。“这块头骨与西班牙、法国、意大利等地发现的其它同时代人类化石有些相似之处……虽然它的部分特征或许与晚期尼安德特人相似,但它并非来自于尼安德特人。”Quam这样说道。

类似的情况出现在阿塔普埃尔卡山发现的人类遗骨身上,但目前这个人种已经被命名为海德堡人,并被认为是尼安德特人的祖先。在葡萄牙发现的原始人与海德堡人非常相似,但在具体细节上又有所不同。Quam认为,他们都是直立人的后代:100万年前最早离开非洲的直立人在欧洲经历了漫长的进化,变成了海德堡人,又在数十万年后又演变成尼安德特人。换言之,这个头骨的发现很有可能推翻了古人类线性进化的旧有观点,代之以“多路进化”的非线性进化方案,无论阿罗埃拉3号头骨所属的族群还是海德堡人,甚至于尼安德特人和智人,都不过是进化之树上或粗或细、或长或短的枝干而已。冰河时期的严寒让这些原始人部落逐渐孤立,天气转暖后这些再相遇并有机会繁育后代,基因组互相交叉传播开去,因此尼安德特人的基因得以流传到了现代人的身上。

阿罗埃拉洞穴远景及近景、艾尔蒙达地区图示、发掘图示

除此之外,阿罗埃拉3号头骨的发现还给考古学家提供了另外一个猜想:“飞地”。艾尔蒙达洞穴古人类聚落遗址群里,包含有三处较为重要的遗址,除了阿塔普埃尔卡山、阿罗埃拉之外,还有一处阿拉戈遗址。这三处遗址无论时间还是年代都较为接近,但是它们出土的化石却大不相同。这一方面证明了当时人类种群的多样性,另一方面也在说明,各个族群之间沟通交流的活跃度各不相同。换言之,未必不可能有些族群较为孤立,固守“桃源”。这个时期的欧洲是一个“动荡不安的世界”,此消彼长的人种之间,保留有一块早期尼安德特人的“飞地“”也不是没有可能的。

此次发现将在今年10月,于位于葡萄牙里斯本的国家考古博物馆进行展出。

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来源:观察者网综合 | 责任编辑:李东尧
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