編者按:
對(duì)于人類的起源、演化和繁衍脈絡(luò),學(xué)術(shù)界雖公認(rèn)由非洲起源播撒全球,但也一直爭議不斷。今年3月3日,《科學(xué)》(Science)刊發(fā)了負(fù)責(zé)“許昌人”考古研究項(xiàng)目的李占揚(yáng)研究團(tuán)隊(duì)關(guān)于“靈井人”頭骨研究的成果,文章以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯空撟C了“中國華北現(xiàn)代人起源于本土”這一觀點(diǎn)。此項(xiàng)成果,在考古人類學(xué)領(lǐng)域內(nèi)首次打破現(xiàn)代人非洲單一起源說。今本刊在中文期刊中首發(fā)李占揚(yáng)研究員《“許昌人”研究取得突破性進(jìn)展》一文,公布其主要研究成果,以饗讀者。
2017年3月3日,美國《科學(xué)》雜志發(fā)表題為《中國許昌出土晚更新世古人類頭骨研究》的論文,論文稱人類演化研究取得突破性進(jìn)展:十多萬年前生活在中國中原地區(qū)的“許昌人”,可能是中國華北地區(qū)早期現(xiàn)代人的直接祖先?!霸S昌人”上承周口店北京猿人,下連中國北方早期現(xiàn)代人,證明中國華北的現(xiàn)代人有著自己的演化軌跡,而不是非洲現(xiàn)代人取代的結(jié)果。研究還表明,“許昌人”頭骨具有中國境內(nèi)古老人類、歐洲尼安德特人和早期現(xiàn)代人的混合特征,不排除中國北方古老人類與歐洲尼安德特人基因交流的可能性。
美國科學(xué)院院士、美國圣路易斯華盛頓大學(xué)教授、論文作者之一埃瑞克·特林庫斯說:“河南靈井遺址出土的古人類材料,堪稱古人類學(xué)領(lǐng)域的偉大發(fā)現(xiàn)。該成果將極大改變世界現(xiàn)代人類起源研究的格局。”
“許昌人”的發(fā)現(xiàn)與研究
2005-2016年,筆者帶領(lǐng)考古隊(duì)對(duì)靈井“許昌人”遺址進(jìn)行了連續(xù)12年的考古發(fā)掘,發(fā)現(xiàn)45件距今12.5萬~10.5萬年的“許昌人”頭骨化石,其翔實(shí)的化石形態(tài)特征和可靠的地層年代數(shù)據(jù),為研究中國華北地區(qū)更新世晚期(距今12.8萬~1.2萬年)人類形態(tài)變異及演化模式提供了關(guān)鍵證據(jù)。
2014年,河南省文物考古研究院、中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、北京大學(xué)、美國圣路易斯華盛頓大學(xué)組建聯(lián)合研究小組對(duì)“許昌人”頭骨化石開展研究。
盡管頭骨化石出土?xí)r已經(jīng)破裂成碎片,但其中的1號(hào)年輕男性頭骨和2號(hào)成年人頭骨保存相對(duì)完整。研究小組采用形態(tài)觀測、高清晰度CT掃描、手工及三維虛擬復(fù)原等手段,對(duì)頭骨進(jìn)行了拼接和復(fù)原,分別制作了1號(hào)和2號(hào)人頭骨虛擬及實(shí)體的復(fù)原頭骨及顱內(nèi)膜。
在此基礎(chǔ)上,對(duì)“許昌人”頭骨形態(tài)特征、測量數(shù)據(jù)、腦形態(tài)、腦量、顱骨內(nèi)部結(jié)構(gòu)等特征進(jìn)行了細(xì)致的研究,并與世界范圍內(nèi)古人類化石及數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。
“許昌人”頭骨呈現(xiàn)的中國境內(nèi)古老人類、歐洲尼安德特人和早期現(xiàn)代人“三位一體”的混合特征,過去從來沒有發(fā)現(xiàn)過,應(yīng)代表一個(gè)新人種:低矮的頭骨穹隆、扁平的腦顱、最大顱寬的位置靠下、短小并向內(nèi)側(cè)傾斜的乳突。研究發(fā)現(xiàn),“許昌人”具有周口店北京猿人、和縣猿人等中國北方古老人類的原始及共同特征。
“許昌人”還呈現(xiàn)向早期現(xiàn)代人過渡的重要特征,如腦容量增大、頭骨變薄、眉脊較為纖細(xì)、頭骨結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)纖細(xì)化等。1號(hào)頭骨的顱容量約為1800ml,2號(hào)頭骨雖然小于1號(hào),但也位于晚更新世人類的變異范圍平均值之上。
尼安德特人生活在歐洲和西亞地區(qū),繁盛期為距今13萬~3萬年,其頭骨上具有與世界上其他人種完全不同的兩個(gè)獨(dú)特性狀——枕骨上有結(jié)構(gòu)性凹窩、顳骨內(nèi)耳迷路模式,“許昌人”頭骨上具有與其相似的特征,也是尼安德特人活動(dòng)區(qū)域以外第一次集中發(fā)現(xiàn),暗示了兩個(gè)人群之間基因交流的可能性。
“許昌人”這一混合型體質(zhì)特征,可能是東西方兩大人群基因交流或雜交的結(jié)果,同時(shí)反映東亞更新世晚期人類演化既具有地區(qū)連續(xù)性,又有人群間交流的特點(diǎn)。
“許昌人”和尼安德特人究竟是在何種情況下進(jìn)行了基因交流?可能是“許昌人”之前,東亞大陸極度寒冷,“許昌人”先輩向氣候溫和的歐洲遷特別關(guān)注移,同早期尼安德特人相遇、雜交。距今12.8萬~7.4萬年間,氣候轉(zhuǎn)暖,這批古人類重返家園。在地質(zhì)時(shí)期,為何古人類向西遷徙呢?因?yàn)槟抢镉写笪餮笈鞔嬖?,古人類多次在寒冷期因洋流的庇護(hù)躲過劫難?!霸S昌人”研究對(duì)現(xiàn)代人起源的貢獻(xiàn)
最早的人類起源于非洲已為學(xué)術(shù)界所公認(rèn),因?yàn)榉侵薨l(fā)現(xiàn)有大量距今300萬年至150萬年的人類化石,以及大量的距今700萬年至300萬年的類人猿化石標(biāo)本,演化脈絡(luò)十分清楚。世界各地的早期人類(直立人,或稱猿人)都是來自非洲的人類的后裔,并且各自進(jìn)化成了當(dāng)?shù)卦缙谥侨?。這就是常說的早期人類“走出非洲”。研究材料顯示,最早走出非洲的時(shí)間,是距今約200萬年前,以后又進(jìn)行過多次。
問題是,在20萬年前,一支最早進(jìn)化成現(xiàn)代人的古人類走出非洲,進(jìn)而取代了世界各地的早期智人,今天世界各地的現(xiàn)代人都是入侵者后代,這就是“現(xiàn)代人非洲單一起源說”?,F(xiàn)代人單一起源或多地起源,是古人類學(xué)家長期爭論的焦點(diǎn)。單一起源說是20世紀(jì)80年代美國科學(xué)家從現(xiàn)代人的DNA推算出來的。長期以來,現(xiàn)代人非洲單一起源雖然未被證明,但也未能打破,關(guān)鍵是沒有找到距今10萬年前后的人類化石證據(jù),更沒有得到DNA的進(jìn)一步支持。
2007年冬,在靈井遺址發(fā)現(xiàn)的古人類頭骨化石使人眼前一亮,因?yàn)樗幵诂F(xiàn)代人起源的關(guān)鍵時(shí)段(最初認(rèn)為距今10萬~8萬年),學(xué)者們寄希望于打破上述僵局,對(duì)現(xiàn)代人起源問題有所貢獻(xiàn)。
2017年3月3日的這篇論文,向全世界報(bào)告了“許昌人”頭骨化石的研究結(jié)果。這是一種具有中國境內(nèi)古老人類、歐洲尼安德特人和中國早期現(xiàn)代人“三位一體”混合特征的古人類,大約生活在距今12.5萬~10.5萬年前,該成果向流行的現(xiàn)代人非洲單一起源說提出了挑戰(zhàn)。
“許昌人”成果對(duì)現(xiàn)代人起源研究最主要的貢獻(xiàn)是:“許昌人”生活的時(shí)期,相當(dāng)于中國早期智人階段,但他不是已知的早期智人,而是一個(gè)新的人種?!霸S昌人”具備了由北京猿人向中國華北早期現(xiàn)代人過渡的特征,補(bǔ)上了這一地區(qū)猿人向現(xiàn)代人演化中的缺環(huán),證明了中國華北現(xiàn)代人起源于本土,而不是非洲現(xiàn)代人入侵取代的結(jié)果。這就意味著,在考古人類學(xué)領(lǐng)域內(nèi),首次打破現(xiàn)代人非洲單一起源說。
現(xiàn)代人非洲起源論業(yè)已流行了幾十年,一個(gè)地區(qū)現(xiàn)代人起源模式的提出,僅是早期人類向現(xiàn)代人演化問題的局部,而不是整體,該成果還無法證明其他地區(qū)現(xiàn)代人的演化。中國華北現(xiàn)代人起源應(yīng)和歐洲不同,歐洲的現(xiàn)代人很有可能是非洲現(xiàn)代人取代的結(jié)果,因?yàn)闅W洲早期現(xiàn)代人的石器同非洲十分相似,在物質(zhì)文化上有著顯見的傳承關(guān)系。
“許昌人”的重要性,一是中國北方現(xiàn)代人的祖先,二是和歐洲尼安德特人可能有基因交流。“許昌人”同歐洲尼安德特人有基因交流的證據(jù),是由“許昌人”枕骨和內(nèi)耳迷路特征確定的,美國華盛頓大學(xué)埃瑞克教授在研究中發(fā)現(xiàn)了二者的相似性。埃瑞克是研究尼安德特人的權(quán)威,也是“許昌人”研究論文的共同通訊作者。
“許昌人”是中國北方早期現(xiàn)代人的祖先,是根據(jù)其頭骨具有中國北京猿人、安徽和縣猿人之古老特征,以及向中國北方距今4萬年前早期現(xiàn)代人過渡的特征,而不存在非洲早期現(xiàn)代人的特征。由此說明,這一地區(qū)現(xiàn)代人進(jìn)化過程中,沒有經(jīng)過非洲人種的取代過程,至少是描繪了中國北方現(xiàn)代人演化的脈絡(luò)。研究結(jié)論無疑支持了現(xiàn)代人多地起源說。
靈井“許昌人”遺址研究展望
專家認(rèn)為,“許昌人”遺址是世界上罕見的大型古人類文化遺址,包含多項(xiàng)國際學(xué)術(shù)前沿問題,研究潛力巨大?!霸S昌人”研究論文發(fā)表后,國外古人類學(xué)家預(yù)言:中國正在改寫人類演化的歷史!
目前進(jìn)行的最重要的研究,是早期人類行為和藝術(shù)起源等幾個(gè)方面。藝術(shù)起源研究是和法國波爾多大學(xué)合作的項(xiàng)目,研究“許昌人”遺址地層中發(fā)現(xiàn)的可能是世界上最早的刻畫和最早的立體雕刻鳥藝術(shù)。
另外,由李占揚(yáng)和付巧妹組成的研究小組正在對(duì)“許昌人”頭骨進(jìn)行DNA研究,即將完成樣品采集工作。
目前已組織有國際頂級(jí)學(xué)者參加的8個(gè)研究團(tuán)隊(duì),瞄準(zhǔn)現(xiàn)代人類起源、農(nóng)業(yè)起源和藝術(shù)起源等世界性前沿學(xué)術(shù)課題開展國際合作,聯(lián)合攻關(guān)研究?!霸S昌人”遺址開展的多學(xué)科研究,將成為地學(xué)領(lǐng)域研究的國際范例,也是國內(nèi)科學(xué)技術(shù)研究的新亮點(diǎn),目前已發(fā)表的50余篇國內(nèi)外學(xué)術(shù)論文和13年的考古發(fā)掘成果,僅僅是冰山一角而已。endprint