編者按:
對于人類的起源、演化和繁衍脈絡,學術界雖公認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》(Science)刊發了負責“許昌人”考古研究項目的李占揚研究團隊關于“靈井人”頭骨研究的成果,文章以科學嚴謹的研究論證了“中國華北現代人起源于本土”這一觀點。此項成果,在考古人類學領域內首次打破現代人非洲單一起源說。今本刊在中文期刊中首發李占揚研究員《“許昌人”研究取得突破性進展》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》雜志發表題為《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展:十多萬年前生活在中國中原地區的“許昌人”,可能是中國華北地區早期現代人的直接祖先。“許昌人”上承周口店北京猿人,下連中國北方早期現代人,證明中國華北的現代人有著自己的演化軌跡,而不是非洲現代人取代的結果。研究還表明,“許昌人”頭骨具有中國境內古老人類、歐洲尼安德特人和早期現代人的混合特征,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。
美國科學院院士、美國圣路易斯華盛頓大學教授、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,堪稱古人類學領域的偉大發現。該成果將極大改變世界現代人類起源研究的格局。”
“許昌人”的發現與研究
2005-2016年,筆者帶領考古隊對靈井“許昌人”遺址進行了連續12年的考古發掘,發現45件距今12.5萬~10.5萬年的“許昌人”頭骨化石,其翔實的化石形態特征和可靠的地層年代數據,為研究中國華北地區更新世晚期(距今12.8萬~1.2萬年)人類形態變異及演化模式提供了關鍵證據。
2014年,河南省文物考古研究院、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、北京大學、美國圣路易斯華盛頓大學組建聯合研究小組對“許昌人”頭骨化石開展研究。
盡管頭骨化石出土時已經破裂成碎片,但其中的1號年輕男性頭骨和2號成年人頭骨保存相對完整。研究小組采用形態觀測、高清晰度CT掃描、手工及三維虛擬復原等手段,對頭骨進行了拼接和復原,分別制作了1號和2號人頭骨虛擬及實體的復原頭骨及顱內膜。
在此基礎上,對“許昌人”頭骨形態特征、測量數據、腦形態、腦量、顱骨內部結構等特征進行了細致的研究,并與世界范圍內古人類化石及數據進行了對比。
“許昌人”頭骨呈現的中國境內古老人類、歐洲尼安德特人和早期現代人“三位一體”的混合特征,過去從來沒有發現過,應代表一個新人種:低矮的頭骨穹隆、扁平的腦顱、最大顱寬的位置靠下、短小并向內側傾斜的乳突。研究發現,“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”還呈現向早期現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、頭骨結構呈現纖細化等。1號頭骨的顱容量約為1800ml,2號頭骨雖然小于1號,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,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獨特性狀——枕骨上有結構性凹窩、顳骨內耳迷路模式,“許昌人”頭骨上具有與其相似的特征,也是尼安德特人活動區域以外第一次集中發現,暗示了兩個人群之間基因交流的可能性。
“許昌人”這一混合型體質特征,可能是東西方兩大人群基因交流或雜交的結果,同時反映東亞更新世晚期人類演化既具有地區連續性,又有人群間交流的特點。
“許昌人”和尼安德特人究竟是在何種情況下進行了基因交流?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,氣候轉暖,這批古人類重返家園。在地質時期,為何古人類向西遷徙呢?因為那里有大西洋暖流存在,古人類多次在寒冷期因洋流的庇護躲過劫難。“許昌人”研究對現代人起源的貢獻
最早的人類起源于非洲已為學術界所公認,因為非洲發現有大量距今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本,演化脈絡十分清楚。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,并且各自進化成了當地早期智人。這就是常說的早期人類“走出非洲”。研究材料顯示,最早走出非洲的時間,是距今約200萬年前,以后又進行過多次。
問題是,在20萬年前,一支最早進化成現代人的古人類走出非洲,進而取代了世界各地的早期智人,今天世界各地的現代人都是入侵者后代,這就是“現代人非洲單一起源說”。現代人單一起源或多地起源,是古人類學家長期爭論的焦點。單一起源說是20世紀80年代美國科學家從現代人的DNA推算出來的。長期以來,現代人非洲單一起源雖然未被證明,但也未能打破,關鍵是沒有找到距今10萬年前后的人類化石證據,更沒有得到DNA的進一步支持。
2007年冬,在靈井遺址發現的古人類頭骨化石使人眼前一亮,因為它正處在現代人起源的關鍵時段(最初認為距今10萬~8萬年),學者們寄希望于打破上述僵局,對現代人起源問題有所貢獻。
2017年3月3日的這篇論文,向全世界報告了“許昌人”頭骨化石的研究結果。這是一種具有中國境內古老人類、歐洲尼安德特人和中國早期現代人“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,該成果向流行的現代人非洲單一起源說提出了挑戰。
“許昌人”成果對現代人起源研究最主要的貢獻是:“許昌人”生活的時期,相當于中國早期智人階段,但他不是已知的早期智人,而是一個新的人種。“許昌人”具備了由北京猿人向中國華北早期現代人過渡的特征,補上了這一地區猿人向現代人演化中的缺環,證明了中國華北現代人起源于本土,而不是非洲現代人入侵取代的結果。這就意味著,在考古人類學領域內,首次打破現代人非洲單一起源說。
現代人非洲起源論業已流行了幾十年,一個地區現代人起源模式的提出,僅是早期人類向現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現代人的演化。中國華北現代人起源應和歐洲不同,歐洲的現代人很有可能是非洲現代人取代的結果,因為歐洲早期現代人的石器同非洲十分相似,在物質文化上有著顯見的傳承關系。
“許昌人”的重要性,一是中國北方現代人的祖先,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,是由“許昌人”枕骨和內耳迷路特征確定的,美國華盛頓大學埃瑞克教授在研究中發現了二者的相似性。埃瑞克是研究尼安德特人的權威,也是“許昌人”研究論文的共同通訊作者。
“許昌人”是中國北方早期現代人的祖先,是根據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4萬年前早期現代人過渡的特征,而不存在非洲早期現代人的特征。由此說明,這一地區現代人進化過程中,沒有經過非洲人種的取代過程,至少是描繪了中國北方現代人演化的脈絡。研究結論無疑支持了現代人多地起源說。
靈井“許昌人”遺址研究展望
專家認為,“許昌人”遺址是世界上罕見的大型古人類文化遺址,包含多項國際學術前沿問題,研究潛力巨大。“許昌人”研究論文發表后,國外古人類學家預言:中國正在改寫人類演化的歷史!
目前進行的最重要的研究,是早期人類行為和藝術起源等幾個方面。藝術起源研究是和法國波爾多大學合作的項目,研究“許昌人”遺址地層中發現的可能是世界上最早的刻畫和最早的立體雕刻鳥藝術。
另外,由李占揚和付巧妹組成的研究小組正在對“許昌人”頭骨進行DNA研究,即將完成樣品采集工作。
目前已組織有國際頂級學者參加的8個研究團隊,瞄準現代人類起源、農業起源和藝術起源等世界性前沿學術課題開展國際合作,聯合攻關研究。“許昌人”遺址開展的多學科研究,將成為地學領域研究的國際范例,也是國內科學技術研究的新亮點,目前已發表的50余篇國內外學術論文和13年的考古發掘成果,僅僅是冰山一角而已。endprint