科学家发现的最全骨架化石,显示类似人类的双足走路的最早迹象

科学家们开始拼凑一个367万年前的早期人类的进化过程,这个人类可能是最早像我们一样走路的人之一。

科学家发现的最全骨架化石,显示类似人类的双足走路的最早迹象

经过20年的曲折挖掘,一具神秘的“小脚”的古代骸骨开始揭开人类进化的秘密。

一系列关于“小脚”的论文中的第一篇指出,这具化石是一名女性,她在367万年前左右出现了一些类人两足行走的最早迹象。她也可能属于一个以前大多数研究人员都没有认识到的独特物种。

英国利物浦大学(University of Liverpool)肌肉骨骼生物学家罗宾•克朗普顿(Robin Crompton)表示:“它完好无损地出土,这几乎是一个奇迹。”克朗普顿与研究团队合作发掘的这具骨骼。

与传说中的“大脚”遥相呼应,“小脚”这个昵称来自于脚骨的小尺寸,它们是最早被发现的骨骼的一部分。

1994年,首次有迹象表明有一种非常珍贵的古人类标本可供人们发掘。南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学(金山大学)的古人类学家罗纳德•克拉克正在约翰内斯堡西北约40公里处的斯特克方丹洞穴的一个野外实验室里翻找成箱的化石。他意识到收藏品中有几块小骨头是属于早期人类的。

他确定这些骨骼属于南方古猿的一个物种——类人猿,大约在400万至200万年前,人类还没有达到统治地位的时候,就出现在非洲了。

克拉克和他的同事随后在斯特克方丹洞穴深处的坚硬岩石基质中发现了更多的骨头。他们开始小心翼翼地挖掘小脚,一块一块地,用锤子和凿子,然后是精密的工具。整个过程花了他们将近20年的时间。

“骨骼化石实际上比基质更软,”克朗普顿说。“把它弄出来绝对是个魔鬼般的考验。”

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几乎完整的标本

到去年年底,克拉克的团队已经成功地取出了足够的骨头,重建了超过90%的骨骼,而且这个标本也向世界公开了。没有其他南方古猿化石能达到如此完整的程度。相比之下,最著名的南方古猿露西大约完成了40%。

11月29日,克拉克的团队向bioRxiv预印服务器提交了两份关于小脚的论文,一份是关于样本的年龄,另一份是关于四肢和运动的。12月4日,研究人员公布了第三个结果,在头骨上,以及与已知人类物种的潜在关系。研究小组于12月5日发表了第四篇论文,这篇论文关注的是她一生中手臂和小脚的伤势。

bioRxiv(发音为“bio-archive”)是一个免费的在线档案和分发服务,用于生命科学中未发表的预印本。它由冷泉港实验室运营,这是一个非营利性的研究和教育机构。通过在bioRxiv上发布预印本,作者能够立即向科学界提供他们的研究结果,并在将稿件提交给期刊之前收到有关稿件草稿的反馈。

克朗普顿说,在不久的将来,还会有更多关于牙齿和内耳的论文发表。大多数最终会出现在人类进化杂志的特别版上。

bioRxiv的论文使早期出版物中关于化石时代的观点具体化。它们也覆盖了一些新的领域,表明小脚是成年女性,站立高度约130厘米——比一些现代人群中的普通女性短20厘米。“小脚相当大,”克朗普顿说。

覆盖四肢和运动的论文揭示,小脚的腿比胳膊长,与现代人类相似,这使她成为我们能够确定这一特征的最古老的人类,克朗普顿说。这意味着小脚比其他许多南方古猿更适应在地面上直立行走,至少有一些南方古猿似乎花了更多的时间在树上生活。

独特的物种

小脚的头骨和牙齿非常罕见,克拉克和他的同事们把她归为一个独特的物种。他们没有给这个物种起一个新名字,而是把它命名为南方古猿普罗米修斯。

普罗米修斯是1948年在约翰内斯堡以北约250公里处发现的一块头骨碎片的基础上被发现的,但很快就过时了,因为研究人员认定它只是一种已被确认的非洲种的不寻常代表。克拉克认为小脚并不属于非洲种,他说最简单的选择是为小脚和一些类似的化石重新命名普罗米修斯。

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预印本还表明,.普罗米修斯可能是一组名为“类人”(Paranthropus)的古人类的祖先。类人与早期人类共存了大约100万年。

李·伯杰(Lee Berger)也是威茨大学(Wits University)的考古学家,他没有参与发掘工作,但正在撰写有关小脚的出版物。他不同意复活普罗米修斯的决定。伯杰在一篇定于12月10日发表在《美国体质人类学杂志》(American Journal of Physical Anthropology)上的论文中指出,普罗米修斯这个名字从来就没有被正确地定义过。

他还没有决定小脚是否构成了一个独特的物种,但如果小脚构成了,伯杰认为需要一个新的名字。

伯杰补充说,他对论文中缺乏关于年龄和运动发现的可靠信息感到失望——例如,他本希望看到骨骼化石的详细测量结果。“没有数据——几乎没有对化石的测量,”他说。伯杰希望在自己的出版物中提供这些数据——尽管他的分析仍处于早期阶段。

克朗普顿回应说,这篇运动论文本质上是一个概述,试图利用其他论文中给出的可靠数据,重建小脚是如何运动的。他说,更详细的数据可以在该团队的其他论文中找到。

英国牛津大学的生物人类学家加布里埃尔·马乔(Gabriele Macho)同意,运动论文对实体数据很清楚,但指出该团队承认这是一项正在进行中的工作。

她期待着在未来看到更详细的论文。“积极的一面是,这个骨架极其重要,”她说。“这是毫无疑问的。”


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