我国学者发现直立人儿童化石 有助解读人类演化

2018-08-05 10:51 中科院古脊椎所

  众所周知,古人类化石稀少珍贵,而古人类的幼年化石标本更是“比稀少还多一分稀少,比珍贵还多一分珍贵”,是探秘现代人独特的生长模式及生活史特征起源问题的关键证据。

  我国学者发现直立人儿童化石

  中国科学院古脊椎动物与古人类研究所赵凌霞研究员等与洛阳市文物考古研究院合作报道了在河南栾川孙家洞出土的中更新世直立人化石,尤其重要的是发现了直立人儿童化石,为解读东亚地区古人类演化提供了宝贵证据,成果发表于近期《人类学学报》(第37卷第2期)。

  孙家洞里藏着什么“宝贝”?

  河南栾川孙家洞位于秦岭东端支脉伏牛山区,在栾川乡湾滩村的哼呼崖上,伊河南岸。洛阳市文物考古研究院2012年在孙家洞作抢救性发掘,于原生层位发现古人类化石,同时伴有大量的哺乳动物化石,以及少量人工石制品。出土的6件古人类化石,包括上颌残块(附带第一臼齿)、下颌残块(附带第一臼齿)和4枚牙齿(分别是上颌第二前臼齿,下颌外侧门齿,2个下颌第二臼齿)。这些标本代表3个古人类: 1个成年人和2个未成年人,其中未成年人的牙齿生长状况分别与现代人6-7岁和11-12岁的儿童相当。

  与人类化石相伴的哺乳动物化石非常丰富,初步鉴定有肿骨大角鹿、李氏野猪、中国鬣狗、梅氏犀、葛氏斑鹿等中国中更新世时期常见的代表性种类,同时还有大熊猫、貘、梅氏犀、竹鼠等华南更新世常见种类,栾川孙家洞动物群反映了南北气候地理过渡区的森林生态环境。

图1 河南栾川孙家洞古人类遗址外景

图2 河南栾川孙家洞古人类遗址发掘现场

  洞里藏着什么人?

  研究发现,栾川孙家洞古人类牙齿具有一定的原始性,明显区别于现代人,表现在牙冠尺寸大,牙根长而粗壮。前臼齿和臼齿咬合面皱纹复杂,副脊和附尖发育,下臼齿具有下原附尖等特点。相比之下,栾川古人类牙齿与我国发现的古老型智人和直立人更接近,位于周口店直立人变异范围内,可归入直立人的形态范畴。此外,栾川孙家洞3个下颌臼齿均具有转向皱纹的形态特征,这一特征在现代东亚蒙古人群比例高,也普遍存在于周口店直立人,中国其他直立人、古老型智人和晚期智人化石中,这一现象类似铲形门齿的地区性特点,支持古人类学家吴新智院士提出的中国古人类连续进化说。

图3 栾川孙家洞发现的古人类上下颌骨与牙齿化石

图4 栾川孙家洞发现的古人类下门齿和臼齿化石

  儿童不幸夭折,留下珍贵标本

  更重要的是,栾川孙家洞发现了2个少年儿童。儿童的年龄鉴定及牙齿发育特点对于探讨直立人及现代人生长发育特征的演化过程非常重要。根据5件儿童标本的观察分析,初步判断栾川古人类儿童的第一臼齿萌出年龄接近6岁,而且第一臼齿和第二臼齿的萌出时间间隔比较长,这两项重要生理指标,提示栾川直立人儿童的牙齿生长模式已经与现代人接近或相当。考虑到现代人和现生灵长类第一臼齿萌出年龄与其生活史重要参数(如新生儿脑量、成人脑量、幼儿生长期、青少年及性成熟年龄、初次生育年龄、寿命等)有密切相关性,初步推测栾川直立人可能已经具有接近或相似于现代人的生长发育模式和生活史特点,体现了栾川直立人的进步性,以及中更新世直立人生物学特征的镶嵌性,即原始特征与进步特征并存。

图5 著名的南方古猿化石——“汤恩幼儿”

图6 在埃塞俄比亚境内发现的幼女化石“塞拉姆”

  古人类幼年化石标本稀少而珍贵,是探秘现代人独特的生长模式及生活史特征起源问题的关键证据。著名的北京周口店直立人化石也发现过幼年个体(遗憾的是全部遗失)。南非著名的南方古猿汤恩小孩牙齿发育规律与猿类更接近,而区别于现代人,但是早期人属成员、直立人、古老型智人、尼安德特人等生长模式情况如何?如非洲肯尼亚特卡纳男孩、欧洲西班牙先驱人儿童的生长模式,是否与现代人一致还难以确定,更多儿童及未成年化石发现与及其年龄鉴定是解决这一问题的关键。由于牙齿生长与一系列生命指标及生理功能,如大脑发育、生长期、学习成长期、寿命、适应性等密切关联,栾川古人类儿童化石的发现,为我们探讨东亚地区直立人及古老型人类的生长模式和生活史特征,以及现代人一系列独特的生物学特征的起源演化过程,提供了难得的化石依据,具有重要意义。

  对未来成果的期待

  主持这项研究的赵凌霞研究员说,“下一步将对栾川儿童的年龄做更精确鉴定,需要借助无损微观技术观察内部结构。此外,栾川孙家洞古人类化石的地质年代测定,以及伴生动物群与生态环境的深入分析尚在进行之中”。

责编:陶宗瑶
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