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探索最早的“第一人类”,很可能来自东非?

 南郭老生 2023-01-05 发布于湖南

最早的“第一人类”

人类演化过去一直指的是在旧的解剖学意义上的,根据演化学说,所做出的各种关于现代人出现的假设。

通常包括灵长类的演化史。主要研究人属现代智人作为独特的人科物种出现的演化过程,而不是研究灵长类动物出现的演化过程。人类演化的研究涵盖多个学科领域,包括体质人类学、灵长类学、考古学、古生物学、行为学、语言学、进化心理学、胚胎学和遗传学。 在人类演化的脉络下,“人类”这个专有名词指的是“人属”,但人类演化的研究往往包括其他人科动物,如南方古猿,人属是在大约230万至240万年前的非洲,从南方猿人属分支出来。科学家们估计,人类大约在距今500万到700万年之间,从他们与黑猩猩的共同祖先分支出来。


其后发展的若干人属物种和亚种,已告灭绝。这些包括栖息在亚洲的直立人、栖息在欧洲的尼安德特人。古智人(早期智人)大约在距今25万年到40万年间演变出来。 关于解剖学上的现代人类的起源,科学家所持的主流观点是“现代人类晚近非洲起源说”或称“源出非洲”假说。此一演化说主张,智人兴起于非洲,并且在大约距今5万年到10万年间迁移出非洲大陆,取代了在亚洲的直立人以及在欧洲的尼安德特人。

“源出非洲”的人类单一起源说,近期获得线粒体DNA与Y染色体DNA两项研究证据强力支持,成为国际主流普遍认同的人类演化起源说。 另一“现代人类多区域起源说”或称“源起多地”假说的科学家主张,智人是在地理上相区隔但维持相互混血的诸多人类群体之间所产生的,这些群体源自于在距今约250万年前,源出非洲的直立人所从事的一场遍及世界各地的迁徙。证据显示,尼安德特人的数个单倍群类型出现于目前在非洲以外的人类群体中;而且,尼安德特人及其他人属例如丹尼索瓦人可能贡献了他们6%的基因体给现今的人类。


目前已有压倒性的证据支持演化的真实性,学界普遍认为演化是事实,而不仅仅是理论或假说,对于进化论的真确性,存在有强烈的科学共识,演化以外任何关于物种起源或人类起源的学说,目前都不获支持。所有的科学社群和学术团体,都认为进化论是唯一能完全满足在生物学、古生物学、分子生物学、遗传学、人类学及其他各领域中所观察到的现象的理论。一项在1991年所作的盖洛普民调显示,只有大约5%的科学家(包括生物学领域以外的其他科学家)认为自己是创造论者。

截至目前为止,没有任何反对进化论且经过科学方面同行审查的论文,名列科学与医学期刊搜索引擎PubMed当中。 虽然演化生物学有坚实科学和考古支持,但由于历史学依然缺乏严谨可靠的科学实证,只留于最近五千年的信史,科学家一般不会将短暂的信史视为人类演化史的重要阶段,而把信史视为文化演化范畴但由于二十一世纪大历史概念起飞,改变了人文学科思想,文明史已逐渐纳入人类演化史一环。


灵长类的演化史可追溯到距今6500万年,它们是在当时造成物种(特别是恐龙)灭绝的大灾难下幸存的胎盘哺乳动物之中,最古老的一群。已知最古老的类灵长类哺乳动物物种,更猴来自北美,但它们遍布于欧亚大陆和非洲,在古新世和始新世期间,这两处地方都处于热带。

随着当代气候的开始,特点是在大约距今3000万年前的渐新世第一次出现了南极冰帽。在这个时间出现的灵长类动物是假熊猴。1980年代在德国发现的化石证据,并正在挑战关于人类祖先源自非洲大陆的理论。 大卫·毕甘(David Begun)[37]表示,这些灵长类动物在欧亚大陆蓬勃发展,而这个谱系导向非洲猿类和人类,包括森林古猿,从欧洲或西亚向南迁移至非洲。


这支后来存活下来的热带群体,出土最完整的一群见于开罗西南部的法扬(Fayum)堆积层,始新世晚期和渐新世最早期的化石层位之中,这引发后续所有的现生灵长类,马达加斯加的狐猴,东南亚的懒猴,非洲的婴猴属或“丛林婴儿”(bush babies),以及人形亚目(Simian anthropoids);广鼻猴次目(platyrrhine)或新世界猴,和狭鼻猴次目(catarrhine)或旧大陆猴、类人猿和人类。

已知最早的狭鼻猴次目,来自渐新世晚期的卡莫亚猿(Kamoyapithecus),在肯尼亚北部大裂谷的Eragaleit出土,定年为距今2400万年前。其祖先一般认定是来自法扬的埃及猿、原上猿与傍猿(Parapithecus),在大约距今3500万年前。在2010年,Saadanius 被描述为狭鼻猴次目冠状群体(Crown group)最后共同祖先的一个近亲,目前暂时定年到距今2900万到2800万年间,有助于填补长达1100万年的化石记录断层。


在中新世早期,大约2200万年前,来自东非的多种适应树居生活的原始狭鼻猴亚目,显示一段历史悠久的早期多样化发展。

在2000万年前的化石,包括归类于最早的旧世界猴维多利亚猿(Victoriapithecus)的碎片。在这个属当中,被认为处在猿类谱系之内,可推至距今1300万年前的物种包括原康修尔猿、 Rangwapithecus、Dendropithecus、Limnopithecus、Nacholapithecus、Equatorius、Nyanzapithecus、非洲古猿、日猿(Heliopithecus)和肯尼亚古猿,都来自东非。

其他中新世的普遍非cercopithecids来自遥远的遗址,沉积在纳米比亚洞穴的Otavipithecus,出自法国、西班牙和奥地利的加泰罗尼亚皮尔劳尔猿和森林古猿,证实在中新世早中期,在气候相对温暖的非洲和地中海盆地,有着广大的生物型态多样性。年代最近的中新世类人猿,山猿,出土自意大利距今900万年的煤层。

分子证据指出,长臂猿(长臂猿科)的谱系,大约在距今1800万至1200万年前,从大猿的谱系分割出来;红毛猩猩(猩猩亚科)的谱系,大约在距今1200万年前,从大猿的谱系分割出来。目前并未出土足以清楚记载长臂猿祖先的化石,它可能源自于一个迄今未知的东南亚类人猿群体,但化石原红毛猩猩可由来自印度的腊玛古猿和来自土耳其的Griphopithecus做为其祖先的代表,追溯至距今1000万年前。 人类谱系从其他大猿分裂两族和之后


最接近大猩猩、黑猩猩和人类最后的共同祖先,可由肯尼亚出土的仲山纳卡里猿和希腊出土的欧兰猿为代表。分子证据显示,在距今800万至400万年前,首先是大猩猩,然后是黑猩猩,从这条通往人类的演化路线分离出来;人类的DNA大约有98.4%与黑猩猩相同,这是比较单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms)所得到的结果。大猩猩和黑猩猩的化石记录相当有限。两者的保存状况都不理想(热带雨林土壤往往是酸性,会分解骨骼)。

其他人族有可能适应赤道带以外的干燥环境,还有羚羊、土狼、狗、猪、大象以及马。约在距今800万年前,赤道带缩小。

这些化石人族–从与黑猩猩分道扬镳之后的人类谱系 - 比较广为人知。最早的是乍得沙赫人(距今700万年,乍得沙赫人可能是人与黑猩猩的最近共同祖先)和图根原人(距今600万年),其次是:

地猿(距今550万到440万年),包括地猿始祖种(Ardipithecus kadabba)和地猿根源种(Ardipithecus ramidus)。

南方古猿属(距今400万到180万年),包括湖畔南方古猿、阿法南方古猿、南方古猿非洲种、羚羊河南方古猿、惊奇南方古猿,以及源泉南方古猿。

肯尼亚猿人属(距今300万到270万年)。 傍人属(距今300万到120万年),包括埃塞俄比亚傍人、鲍氏傍人、粗壮种傍人(Paranthropus robustus)。

人属(距今240万年至今),包括能人、卢多尔夫人、匠人、格鲁及亚人、前人、西布兰诺人、直立人、海德堡人、罗得西亚人、尼安德特人、智人伊达图亚种、古智人、弗洛瑞斯人。

智人是人属唯一的现生物种,另有某些已告灭绝的人属物种可能是智人的祖先,已经透过物种生成过程而分离出去(speciated),远离我们祖先的路线。关于哪些群体应算作单独的物种,哪些是亚种,目前尚未达成共识。在某些情况下,这是由于缺乏化石证据;在其他情况下,这是由于使用细微的差异,来分类人属的各种不同物种的结果。“撒哈拉泵理论”(描述一个偶尔勉强称得上“湿润”的撒哈拉沙漠)提供对早期人属变异的解释。

依据考古学和古生物的证据,有可能在某种程度上推断出,各种古代人属的饮食习惯,并研究在人属之中,饮食对于体质与行为演化所扮演的角色。

能人存活在大约距今240万到140万年前。能人是人属的第一个物种,在上新世晚期或更新世早期的非洲南部与东非,大约距今250万到200万年前,从南方猿人分支出来。

能人具有比南方猿人更小的大臼齿与更大的脑袋,并且运用石头(可能也用动物骨骼)制作工具。这是目前已知最早的人属动物之一,其发现者路易·李基,因着它与石器的关连性,昵称为“能人”。

某些科学家提议将这个物种的属别,从人属移到南方猿人属,因为依据对于它的骨架所做的型态学分析,它比较适应于树居,而不是如同智人一般双足直立行走。

这些物种名称是用在大约从距今190到160万年间的化石,然而它们与能人的关系尚未厘清。 卢多尔夫人指称来自肯尼亚共和国的一个不完整的头骨。科学家假设这是另一个能人,但这尚未获得确认。格鲁及亚人来自格鲁吉亚共和国,可能是介于能人与直立人间的一个中间型态物种,或是直立人的一个亚种。

第一个直立人化石是由荷兰军医杜保斯(Eugene Dubois)在1891年于印度尼西亚的爪哇岛发现的。他起初将这批化石材料命名为Pithecanthropus erectus,这是依据这些化石的型态学,他认为这是介于人类与大猿的中间物种。直立人存活的期间大约从距今180万年到7万年前(这或许指出,它们可能受到距今约7万年前的多峇巨灾影响而灭绝;然而,直立人梭罗亚种(Homo erectus soloensis)与弗洛瑞斯人逃过这场巨灾而存活下来。在前半段,从距今180万到125万年前的直立人,被认为是一个独立的物种:匠人,或是直立人的亚种:直立人匠人亚种(Homo erectus ergaster)。 在更新世早期,距今150万到100万年间的非洲、亚洲与欧洲,某些能人群体发展出较大的脑子,并制作更进步的石器;连同其他差异,足以让人类学家将它们分类为一个新物种:直立人。

此外,直立人确实是第一个直立行走的人类祖先。这可能借由膝盖的演化,以及枕骨大孔(foramen magnum,人类头骨正下方的大孔,连接脑子与脊髓)的位置前移而成为可能。直立人用火煮食肉类。


罗德西亚人,估计其年代约在距今30万年到125,000年前。目前大多数的专家相信罗得西亚人是属于人属海德堡种,即使其他学者提议其为古智人与智人罗得西亚亚种(Homo sapiens rhodesiensis)。 在2006年2月,贾威斯头骨(Gawis cranium)的化石出土,这可能是介于直立人与智人之间的中间物种,或是许多已告灭绝的演化路线之一。这个来自埃塞俄比亚贾威斯的头骨的年代约在距今50万年到25万年间。目前只有出版摘要资料,尚未由这个团队发表经过同僚审查的研究报告。贾威斯头骨的脸部特征显示,它是一个中间物种或是“波多人”(Bodo man)女性的标本。

智人存活于距今25万年到现在。在大约距今40万年至25万年间,当时是更新世第二间冰期,人类的脑容量变大,且发展出更细致的石器制作技术,这些都是由直立人转变为智人的证据。直接的证据显示,有一股直立人从非洲向外迁移,接着在非洲的物种生成过程中,智人从直立人演化出来。智人后续在非洲内部与向非洲以外地区的迁移,最终取代了较早散居各地的直立人。这个迁移与起源理论往往称为单地起源说或非洲起源说。目前的证据并未排除某些多区域演化或迁居的智人与各地既有的人属群体混血的可能。这是目前古人类学的一个热烈争辩的领域。

当前的研究确认了,人类在遗传学上是高度同质的;换言之,人类个体的DNA比起其他物种而言,具有较多的相似性。这可能源自人类演化的时间相对晚近,或由某些毁灭性的自然灾害所引起的种群瓶颈,例如多峇巨灾。然而,人类各群体已产生独特的遗传特征,主要导因于人类的小群体迁移到许多新环境。这些因适应而产生的特征,仅占智人基因体的极小成分,但包括了各种不同特征,例如肤色与鼻型,此外也有内部构造的特色,例如在高海拔地区更有效呼吸的能力。

来自埃塞俄比亚的长者智人可能是一个已消失的亚种,存活于大约距今16万年前。

2008年,在西伯利亚阿尔泰山从事研究工作的考古学家,于丹尼索瓦洞穴发现一个小指骨头碎片,来自目前称为丹尼索瓦人群体的一位小女孩。在这处洞穴的相同层位出土的器物,包括一个手镯,依据放射性碳定年法大约在距今四万年前。由于丹尼索瓦洞穴气候凉爽,因此在化石片段之中的DNA得以保存下来,目前已对其线粒体DNA及核心基因组DNA完成排序。 虽然其线粒体DNA的分歧点时间深度远比预期更深,但是完整的基因组排序,显示丹尼索瓦人与尼安德特人属于相同的世系,但两者就在现代人类兴起不久之后,就从同一条路线分裂开来。

目前已知在欧洲,现代人类与尼安德特人的重叠时间超过一万年,而且这项发现引发一种可能性,尼安德特人、现代人类、丹尼索瓦人或许曾经并存。帕博(Pbo)指出,这个分支的存在,使得更新世晚期的图像更加复杂。

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