科學家發現的最全骨架化石,顯示類似人類的雙足走路的最早跡象

科學家們開始拼湊一個367萬年前的早期人類的進化過程,這個人類可能是最早像我們一樣走路的人之一。

科學家發現的最全骨架化石,顯示類似人類的雙足走路的最早跡象

經過20年的曲折挖掘,一具神秘的“小腳”的古代骸骨開始揭開人類進化的秘密。

一系列關於“小腳”的論文中的第一篇指出,這具化石是一名女性,她在367萬年前左右出現了一些類人兩足行走的最早跡象。她也可能屬於一個以前大多數研究人員都沒有認識到的獨特物種。

英國利物浦大學(University of Liverpool)肌肉骨骼生物學家羅賓•克朗普頓(Robin Crompton)表示:“它完好無損地出土,這幾乎是一個奇蹟。”克朗普頓與研究團隊合作發掘的這具骨骼。

與傳說中的“大腳”遙相呼應,“小腳”這個暱稱來自於腳骨的小尺寸,它們是最早被發現的骨骼的一部分。

1994年,首次有跡象表明有一種非常珍貴的古人類標本可供人們發掘。南非約翰內斯堡威特沃特斯蘭德大學(金山大學)的古人類學家羅納德•克拉克正在約翰內斯堡西北約40公里處的斯特克方丹洞穴的一個野外實驗室裡翻找成箱的化石。他意識到收藏品中有幾塊小骨頭是屬於早期人類的。

他確定這些骨骼屬於南方古猿的一個物種——類人猿,大約在400萬至200萬年前,人類還沒有達到統治地位的時候,就出現在非洲了。

克拉克和他的同事隨後在斯特克方丹洞穴深處的堅硬岩石基質中發現了更多的骨頭。他們開始小心翼翼地挖掘小腳,一塊一塊地,用錘子和鑿子,然後是精密的工具。整個過程花了他們將近20年的時間。

“骨骼化石實際上比基質更軟,”克朗普頓說。“把它弄出來絕對是個魔鬼般的考驗。”

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幾乎完整的標本

到去年年底,克拉克的團隊已經成功地取出了足夠的骨頭,重建了超過90%的骨骼,而且這個標本也向世界公開了。沒有其他南方古猿化石能達到如此完整的程度。相比之下,最著名的南方古猿露西大約完成了40%。

11月29日,克拉克的團隊向bioRxiv預印服務器提交了兩份關於小腳的論文,一份是關於樣本的年齡,另一份是關於四肢和運動的。12月4日,研究人員公佈了第三個結果,在頭骨上,以及與已知人類物種的潛在關係。研究小組於12月5日發表了第四篇論文,這篇論文關注的是她一生中手臂和小腳的傷勢。

bioRxiv(發音為“bio-archive”)是一個免費的在線檔案和分發服務,用於生命科學中未發表的預印本。它由冷泉港實驗室運營,這是一個非營利性的研究和教育機構。通過在bioRxiv上發佈預印本,作者能夠立即向科學界提供他們的研究結果,並在將稿件提交給期刊之前收到有關稿件草稿的反饋。

克朗普頓說,在不久的將來,還會有更多關於牙齒和內耳的論文發表。大多數最終會出現在人類進化雜誌的特別版上。

bioRxiv的論文使早期出版物中關於化石時代的觀點具體化。它們也覆蓋了一些新的領域,表明小腳是成年女性,站立高度約130釐米——比一些現代人群中的普通女性短20釐米。“小腳相當大,”克朗普頓說。

覆蓋四肢和運動的論文揭示,小腳的腿比胳膊長,與現代人類相似,這使她成為我們能夠確定這一特徵的最古老的人類,克朗普頓說。這意味著小腳比其他許多南方古猿更適應在地面上直立行走,至少有一些南方古猿似乎花了更多的時間在樹上生活。

獨特的物種

小腳的頭骨和牙齒非常罕見,克拉克和他的同事們把她歸為一個獨特的物種。他們沒有給這個物種起一個新名字,而是把它命名為南方古猿普羅米修斯。

普羅米修斯是1948年在約翰內斯堡以北約250公里處發現的一塊頭骨碎片的基礎上被發現的,但很快就過時了,因為研究人員認定它只是一種已被確認的非洲種的不尋常代表。克拉克認為小腳並不屬於非洲種,他說最簡單的選擇是為小腳和一些類似的化石重新命名普羅米修斯。

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預印本還表明,.普羅米修斯可能是一組名為“類人”(Paranthropus)的古人類的祖先。類人與早期人類共存了大約100萬年。

李·伯傑(Lee Berger)也是威茨大學(Wits University)的考古學家,他沒有參與發掘工作,但正在撰寫有關小腳的出版物。他不同意復活普羅米修斯的決定。伯傑在一篇定於12月10日發表在《美國體質人類學雜誌》(American Journal of Physical Anthropology)上的論文中指出,普羅米修斯這個名字從來就沒有被正確地定義過。

他還沒有決定小腳是否構成了一個獨特的物種,但如果小腳構成了,伯傑認為需要一個新的名字。

伯傑補充說,他對論文中缺乏關於年齡和運動發現的可靠信息感到失望——例如,他本希望看到骨骼化石的詳細測量結果。“沒有數據——幾乎沒有對化石的測量,”他說。伯傑希望在自己的出版物中提供這些數據——儘管他的分析仍處於早期階段。

克朗普頓回應說,這篇運動論文本質上是一個概述,試圖利用其他論文中給出的可靠數據,重建小腳是如何運動的。他說,更詳細的數據可以在該團隊的其他論文中找到。

英國牛津大學的生物人類學家加布裡埃爾·馬喬(Gabriele Macho)同意,運動論文對實體數據很清楚,但指出該團隊承認這是一項正在進行中的工作。

她期待著在未來看到更詳細的論文。“積極的一面是,這個骨架極其重要,”她說。“這是毫無疑問的。”


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