你來自云南元謀
我來自北京周口
牽著你毛茸茸的小手
輕輕地咬上一口
啊
愛情
讓我們直立行走
——佚名
埃塞俄比亞新發(fā)現(xiàn)的一批地猿始祖種化石表明,這種古老猿人會直立行走,使得將它們歸人人類家族有了更充分的理由。
在確立了人由猿進(jìn)化而來的認(rèn)識之后,有那么一段時(shí)間,科學(xué)家根據(jù)古生物學(xué)證據(jù)認(rèn)為,人與猿最近的共同祖先大概生活在2500萬~2000萬年前,隨后發(fā)生分化。20世紀(jì)60年代,分子生物學(xué)的發(fā)展使人們認(rèn)識到,現(xiàn)存的非洲猿與人的相似度比原先認(rèn)為的更高,人猿分家的時(shí)間必須大大推后——大約在600萬~400萬年前(有關(guān)估計(jì)并不統(tǒng)一,700萬~500萬年前或800萬~600萬年前的說法也很常見)。這個(gè)上下限頗為模糊的時(shí)段,對理解人類早期進(jìn)化極其重要,因此科學(xué)家熱衷于尋找這段時(shí)間的化石,不斷推出“最早的人”。
1974年,古人類學(xué)家在埃塞俄比亞的沙漠中發(fā)現(xiàn)了著名的“露西”,即南方古猿阿法種。它生活在約320萬年前,能夠直立行走,具有明顯的人類特征,但有些地方也很像猿??茖W(xué)家認(rèn)為,它是一種仍保有許多猿類特征的原始人。此后十多年,沒有發(fā)現(xiàn)重要的古人類新化石,“最早人科動物”的桂冠在露西頭上頗戴了一段時(shí)間,直到本文的主角——地猿始祖種于1992年被發(fā)現(xiàn)。
地面上的始祖
1992年12月17日,埃塞俄比亞阿法盆地的中阿瓦什地區(qū),布滿石塊的荒蕪巖地上,露西的發(fā)現(xiàn)地以南80千米處。日本東京大學(xué)的古人類學(xué)家諏訪元走在酷烈的陽光下,他仔細(xì)地觀察四周,尋找古老的骨頭。巖石中間一縷微弱的光芒吸引了他:這是一枚半截露在地面上的牙齒。諏訪立刻想到,它屬于一種原始人類,并且是迄今最古老的原始人類之一——當(dāng)天上午,他們已經(jīng)在附近發(fā)現(xiàn)了一些非常古老的動物化石。
除了諏訪最早發(fā)現(xiàn)的這枚臼齒,還發(fā)現(xiàn)了一些下頜骨、頭蓋骨碎片以及臂骨和其他牙齒等化石。這批化石保存得非常好,它們處于一層沉積巖中,像餅干的夾心一樣,被兩層火山灰漂亮地夾在中間。放射性元素測年法顯示,下方緊挨化石的那層火山灰,形成于440萬年前。這使得該化石成為當(dāng)時(shí)最古老的原始人類化石。
最初,人們認(rèn)為這是一種比露西更早的南方古猿,因而稱之為南方古猿始祖種。后來的分析顯示,它不應(yīng)當(dāng)屬于南方古猿家族。1994年,諏訪和他的合作者、美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的蒂姆·懷特等人,在英國《自然》雜志上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn),正式將它命名為地猿始祖種(Ardipitheeus ramidus)。在阿法地區(qū)的土語中,Ardi意為“地面”,Ramid意為“根”,因此這個(gè)學(xué)名的意思就是“生活在地面上的始祖猿”,是人類祖先從樹上生活轉(zhuǎn)向地面生活的最早代表。
研究者基本上沒有發(fā)現(xiàn)頸部以下的骨頭,即使有也是碎片。骨頭上的咬痕顯示,這些地猿的遺體曾為肉食動物所啃咬,這使人很難確定其體形以及走路方式?;@示,某些地猿有1.2余米高,但不知道這個(gè)個(gè)頭在它們中間算高個(gè)子還是三寸釘。此外,在一些非洲猿中,雄性的個(gè)子比雌性高得多,露西家族就是這樣。如果地猿也是如此,推斷其體格的難度就更大。
盡管化石不多,仍可以清楚地看到,地猿始祖種在解剖形態(tài)上有著人猿混合特征。有的特征——比如幼體下頜骨上的一枚小臼齒——更像黑猩猩。有的科學(xué)家如懷特等人一度認(rèn)為,地猿始祖種就是人類與猿最近的共同祖先,或是人猿分家后人類這一支最早的成員。但也有人不同意這種觀點(diǎn),比如露西的發(fā)現(xiàn)者唐·約翰森說,在地猿始祖種與人猿最近的共同祖先之間,還有空間(或說時(shí)間)容納更多的物種。
最近幾年,科學(xué)家報(bào)告了好幾種更為古老的原始人類化石,包括在肯尼亞發(fā)現(xiàn)的原始人圖根種(Orrorin tugenensis),西非乍得發(fā)現(xiàn)的薩赫勒人乍得種(Sahelanthropus tchadensis),還有在阿瓦什地區(qū)發(fā)現(xiàn)的地猿家族的新成員Ardipitheeus kadabba(它原先被認(rèn)為是地猿始祖種的一個(gè)亞種,后來被確定為地猿屑的新種,比始祖種略老,Kadabba在土語中的意思是“主要的家族祖先”)。但是這些化石數(shù)量都很少,不足以做出非常強(qiáng)有力的論斷。
直立行走
根據(jù)對1992年化石的分析,大多數(shù)專家認(rèn)為地猿是直立行走的,像露西一樣。但關(guān)于這一點(diǎn)的證據(jù)不算很充分確鑿。其中一個(gè)線索是枕骨大孔(頭骨底部的開孔,腦和脊髓相連之處)的碎片,其位置顯示頭骨位于脊柱上方而不是前方,看來地猿始祖種似乎是直立的。另外,其臂骨結(jié)構(gòu)也與四肢著地的猿不同。
如果地猿真的會直立行走,人類學(xué)家就必須重新考慮原始人類向智人發(fā)展的路途。從露西身上可以清楚地看到,它是直立的,但有著很多猿的特征,顯示是人類先學(xué)會了直立行走,然后才有了更大的腦。但到底是什么促使直立行走出現(xiàn)的呢?傳統(tǒng)理論是,非洲東部和南部的氣候變得干燥,森林變成開闊的稀樹草原,直立行走的猿在這種環(huán)境里更有生存優(yōu)勢。比起四肢著地的同類,它們能夠看到更遠(yuǎn)地方的捕食者,并能拿著食物或抱著孩子走更遠(yuǎn)的路。
然而,地猿始祖種似乎并不生活在大草原上,而是在森林里。在發(fā)現(xiàn)其化石的地方,還發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計(jì)的樹籽和豐富的樹木化石,以及600余只其他動物的化石,包括猴子、非洲大羚羊、蝙蝠、松鼠等森林居民,而典型的草原動物,如原始馬和長頸鹿的化石卻很少見。
由于證據(jù)不充分,科學(xué)家對地猿的行走方式一直存在爭論。近年來有人還提出,地猿不會直立行走,而且根本不是原始人類,屬于人猿分家后猿那一支的早期成員,跟黑猩猩更親。
然而,美國印第安納大學(xué)的科學(xué)家在2005年1月20日的英國《自然》雜志上發(fā)表的新報(bào)告,給地猿會直立行走的觀點(diǎn)提供了新的證據(jù)。
此前,只在一個(gè)地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過地猿化石,就是諏訪元找到第一塊化石的中阿瓦什地區(qū)。印第安納大學(xué)古人類基礎(chǔ)技術(shù)研究中心(CRAFT)下屬的石器時(shí)代研究所,組織了一個(gè)多學(xué)科的大型考察隊(duì),于1999年開始在埃塞俄比亞北部的戈納地區(qū)進(jìn)行發(fā)掘。戈納地區(qū)也屬于阿法盆地,離第一批地猿化石的發(fā)現(xiàn)地點(diǎn)約100千米。第一次考察時(shí),考察隊(duì)員們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)原始人類的下頓骨和一些指骨化石。在隨直到2003年間的發(fā)掘活動里,他們共在40余個(gè)地點(diǎn)找到了1500余塊原始人類和動物的化石。其中原始人類化石超過30塊,分別屬于至少9個(gè)個(gè)體,包括保存有完整牙齒的一個(gè)上頒骨和兩個(gè)下頜骨(其中一個(gè)下頜骨的主人可能是雌性),幾顆散的牙齒,一塊趾骨碎片,完整的指骨等。
科學(xué)家使用氬同位素測年法判定了化石附近火山物質(zhì)的年齡,并以此推斷這些化石屬于距今450萬~430萬年的某種生物。這些化石有著與地猿始祖種相同的特征——主要是牙齒方面,比如咬合部位的琺瑯質(zhì)厚度、第一和第二下臼齒的大小、前臼齒的特征等。此外,其上犬齒呈菱形,與人相似,而不是黑猩猩的三角形。由此可以判斷,這些化石所屬的生物,就是地猿始祖種。而根據(jù)趾骨的特征可以認(rèn)為,它們是直立行走的。這意味著,將地猿始祖種歸于人類家族有了更充分的理由。
對沉積物和動物化石的分析表明,在440萬年前,戈納地區(qū)的氣候比現(xiàn)在濕潤得多,植被為森林與草原混雜,有著豐富的湖泊、濕地和泉水。在這里,羚羊、犀牛、猴子、長頸鹿、河馬、野豬、大象等多種動物與地猿為伴。不過,地猿始祖種究竟喜歡哪種類型的棲息地,還有待進(jìn)一步分析。
這批新化石的意義很多:迄今數(shù)量最多、所屬個(gè)體最多的一批地猿始祖種化石;第一批在中阿瓦什地區(qū)以外發(fā)現(xiàn)的地猿始祖種化石;第四個(gè)研究430萬年以前原始人類的窗口。露西家族的化石發(fā)現(xiàn)了很多,但再往前追溯,化石就十分稀少和破碎了。此前只在埃塞俄比亞、肯尼亞和乍得的三個(gè)地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)過430萬年以前的人科動物化石。戈納地區(qū)的這一發(fā)現(xiàn),對研究早期人類的進(jìn)化十分重要。
除了已在論文中報(bào)告的,考察隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了大量新的原始人類化石,涉及進(jìn)化史上一些關(guān)鍵時(shí)期。例如,生活在550萬年前的原始人化石(主要是牙齒)、智人最早期成員的頭骨化石等。此前戈納地區(qū)還發(fā)現(xiàn)了世界最古老的石器,制作于250萬年前。新發(fā)現(xiàn)顯示,戈納地區(qū)在長達(dá)數(shù)百萬年的時(shí)間里,一直是原始人類重要的生活地帶,擁有豐富的生物和文化遺跡??疾礻?duì)員們繼續(xù)在這里搜尋,或許能夠發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于直立行走的驚人事件。