史上最完整人類祖先幼體骨骼告訴我們,人類早期晚上在樹上睡覺

330萬年前,一個大約3歲的小女孩死了。她可能從一棵樹上摔了下來,也可能死於一場疾病,或是溺水了。總之,這隻阿法南方古猿死在瞭如今的埃塞俄比亞境內。

女孩的骸骨很快變成了化石。

可能是因為她摔在河床上或者湍急的洪水中,石頭和水的運動沒有對她的骨骼造成什麼損傷,使其基本上完整無缺。2000年,有人發現她的頭骨從一處懸崖的陡壁上露了出來。

人類學家意識到,他們面對的是前所未有的發現。

史上最完整人類祖先幼體骨骼告訴我們,人類早期晚上在樹上睡覺

“塞拉姆”(Selam)是有史以來我們發現的早期人類祖先中最完整的幼體骨骼樣本。

非同尋常的完整幼體骨骼

這個女孩是有史以來發現的早期人類祖先中最完整的幼體骨骼樣本。她的頭骨、頸部、椎骨、肋骨和下半身幾乎被完整保存下來,甚至她的腦部也在岩石上留下了形狀印記。科學家把她命名為“塞拉姆”,這個詞語在阿姆哈拉語中是“和平”的意思。

“它的外觀看上去不同尋常,跟我以前見過的都不一樣,”達特茅斯學院(Dartmouth College)的人類學教授傑里米·德席爾瓦(Jeremy DeSilva)說,“成年人骨骼更大、更緻密,而且更容易被發現。兒童的骨骼往往很脆弱,不易保存下來。每隔一段時間,我們或許能夠找到兒童下頜骨的一塊碎片,或者是幾顆牙齒,所以這個發現實在非同尋常。”

雖然“塞拉姆”的骨骼化石在2000年就被人發現了,但直到2006年報告才首次發表,古生物學家澤拉塞奈·阿萊姆塞吉德(Zeresenay Alemseged)及其團隊花了5年多的時間才將她的骨骼完好無損地發掘出來。一支相關團隊又花了12年時間對化石進行成像處理,併發掘了包含有“塞拉姆”腳骨的石塊。

史上最完整人類祖先幼體骨骼告訴我們,人類早期晚上在樹上睡覺

近日,後一支團隊在《科學進展》(Science Advances)雜誌上發表了他們的首批研究成果。

這項分析研究非常重要,因為它涉及到拼湊起人類起源故事的最重要問題之一:我們是在什麼時候學會直立行走的? 在冰河時代之前,南方古猿的數十個亞種曾在非洲大陸繁衍生息,他們似乎構成了這個故事中的一個關鍵階段。

“塞拉姆”的骨骼看起來跟其他早期人類化石非常不一樣,“骨頭仍然處在解剖學意義上的關聯狀態,”來自杜魯內華達大學(Touro University Nevada)的人類學家金·康登(Kim Congdon)說道,他沒有參與上述研究。換句話說,“塞拉姆”的腳骨仍然像她生前一樣連接在一起。

“在大多數情況下,我們發現的化石都是分散開來的。‘露西’(Lucy)的骨骼就散落在一片廣闊的區域,從來沒有過一塊骨頭仍然跟另一塊骨頭連在一起的情況。但在這具骨骼中,她的腳骨仍然連在一起,這讓我們能夠看到這些骨頭在她生前的構造,”研究作者德席爾瓦如是表示。

這具骨骼能告訴我們什麼?

以“塞拉姆”的大腳趾為例,它們比現代人類兒童的大腳趾更大、更彎曲。長期以來人類學家一直認為,靈長類動物大腳趾的形狀意味著一種進化上的權衡:大而彎曲的大腳趾更易於爬樹;短而粗的大腳趾則更適於直立行走。例如,拿人類的腳跟黑猩猩的腳比較,我們會發現,黑猩猩的大腳趾又長又有抓力,它們在腳掌上的位置大致跟手掌上的大拇指相對應。而且,黑猩猩“幾乎能在樹上飛奔”,德席爾瓦說。

與此同時,人類的大腳趾又短又粗。我們擅長行走,但到了爬樹的時候,我們必須緩慢而小心地向上爬。“看起來,當我們獲得了直立行走的適應性時,我們就必然會失去一些有利於攀爬的解剖學結構,”德席爾瓦表示。

黑猩猩和人類之間的這些差異並非偶然事件。黑猩猩是現代人類關係最近的近親,兩者在700萬年前擁有共同的祖先。德席爾瓦說:“人類和黑猩猩還擁有相同的26塊腳骨,它們只是形狀稍有不同,正是這些微妙的差異導致兩者使用腳的方式完全不同。”

新研究論文提出,“塞拉姆”的腳趾介於黑猩猩和人類之間,它們不像黑猩猩的腳趾那麼長,但又比現代人類的腳趾更有抓力。德席爾瓦和同事認為,“塞拉姆”這樣的年幼南方古猿擁有又大又長的腳趾是因為他們經常爬樹,即便他們對於樹棲生活的熟練程度比不上黑猩猩。

“如果這些孩子被捕食者嚇到了,他們就會爬上樹;或者他們會爬到母親背上,方便母親帶著自己行動,”德席爾瓦說,“在沒有嬰兒車和嬰兒揹帶的情況下,母親們必須帶著孩子行動。如果這時候孩子能夠緊緊抓住自己的母親,就能減少攜帶他們行動所需的能量。”

“我認為他們不像黑猩猩那樣擅長攀爬,”他補充說,“他們沒有那樣的解剖學結構,但從他們的解剖學結構來看,他們的攀爬本領比人類稍微好一些。”

德席爾瓦和同事認為,“塞拉姆”的腳趾幫助解答了有關這一歷史時期人類祖先的一個長期謎題。在330萬年之前,成年的南方古猿似乎擁有非常“類似於人”的腳,他們的腳很適合走路,甚至連年幼的南方古猿也可能是直立行走的。不過,成年的南方古猿仍然擁有類似於黑猩猩的彎曲大腳趾。因此,科學家產生了爭議:也許南方古猿既會爬樹,也會直立行走;也許他們碩大的腳趾——跟現代人類的闌尾一樣——是一種幾乎無用的殘留特徵,只不過尚未被進化機制所淘汰。

德席爾瓦提出了第三種可能:“成年南方古猿之所以看起來是這個樣子,是因為他們曾經也是孩子,他們的骨骼曾經也在生長。既然骨骼是活體組織,它們會對你正在做的事情做出反應——所以,如果你做了大量的攀爬運動,那些骨骼就會做出反應,它們會變得彎曲。”

而且,南方古猿有可能會在夜裡爬上樹,不過不是為了捕獵。當在熱帶稀樹草原,日落後南方古猿家族或規模更大的社會群體可能在夜裡爬上樹睡覺,以此避免捕食者的侵襲。“他們可能慢慢爬上樹,把孩子遞上去,在樹上構築夜間巢穴,”德席爾瓦說,“但他們其實更適合在地面生活以及像我們一樣直立行走。”

蒙特利爾大學(University of Montreal)的人類學家米歇爾·德拉珀(Michelle Drapeau)沒有參與這項研究,但她認同這樣一個觀點,即“塞拉姆”較長的腳趾可能讓她得以做出“比現代人類更多一點的動作”。

史上最完整人類祖先幼體骨骼告訴我們,人類早期晚上在樹上睡覺

不過,她對較大的腳趾能夠幫助南方古猿幼兒緊貼在母親身上持懷疑態度。研究人員已經發現,現代的猴子是通過彎曲它們較小的腳趾來抓緊母親的。為什麼南方古猿的幼兒會有所不同呢?“它們不需要這種適於抓握的大腳趾來抓住母親的毛髮,”德拉珀說道。

論文還提到的一點是,“塞拉姆”的踵骨不像成年人類那樣發育良好和堅硬。這並不令人意外,因為現代人類小孩的踵骨同樣更小和更軟,它們會隨著孩子的成長而變得更大和更硬。由於南方古猿成年之後似乎擁有較大的踵骨,這表明南方古猿幼兒的發育方式跟現代人類小孩相似。

翻譯:何無魚

校對:李莉

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