這一新發(fā)現(xiàn)的頭骨被正式命名為MRD-VP-1/1，屬于早期的人類祖先——湖畔南方古猿（Australopithecus anamensis）。
攝影：DALE OMORI, COURTESY OF THE CLEVELAND MUSEUM OF NATURAL HISTORY
日前，科學(xué)家們在埃塞俄比亞發(fā)現(xiàn)了極為罕見的化石:一塊幾乎完整的人類祖先的頭骨，其歷史可以追溯到大約380萬年前。
《自然》雜志刊登的一篇文章指出，這是迄今發(fā)現(xiàn)的最古老的南方古猿頭骨。南方古猿是生活在150萬到400萬年前的早期人類祖先的一個關(guān)鍵代表。這也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一個湖畔南方古猿頭骨，它是南方古猿屬最早的成員之一。
“它將你帶回到大約380萬年前，幫你描繪出我們的祖先在那個時候的樣子，”Yohannes Haile-Selassie說道，他是克利夫蘭自然歷史博物館(Cleveland Museum of Natural History)的古人類學(xué)家，也是這項(xiàng)研究的主要作者?！斑@真是一個激動人心的時刻?！?/p>
古生物學(xué)家John Gurche基于新發(fā)現(xiàn)的頭骨的掃描圖，重建了湖畔南方古猿的面部。
攝影：MATT CROW, COURTESY OF THE CLEVELAND MUSEUM OF NATURAL HISTORY.
這一發(fā)現(xiàn)可能填補(bǔ)人類進(jìn)化研究中的幾項(xiàng)重要空白。如此古老的古人類或人類祖先化石極其罕見，之前發(fā)現(xiàn)的通常都是骨頭碎片。相比之下，新發(fā)現(xiàn)的頭骨幾乎是完整的，這應(yīng)該能夠揭示古人類生活和進(jìn)化的許多細(xì)節(jié)。
“這就是我們一直在等待的頭骨，”密蘇里大學(xué)古人類學(xué)家Carol Ward說道，她并未參與這項(xiàng)研究?！霸既祟惖念^骨是非常罕見的寶藏，如此古老、如此完整的頭骨幾乎是前所未見的?！?/p>
‘他的手在發(fā)抖'
錯綜復(fù)雜的人類族譜的源頭可以追溯到400多萬年前的非洲， 那是古代靈長目動物的樂園，生活著地猿（Ardipithecus）和薩赫勒人（Sahelanthropus）等。直到300萬年前，人類才出現(xiàn)，從此譜寫出一章進(jìn)化傳奇，在這個傳奇中，阿法南方古猿（Australopithecus afarensis）等祖先扮演了重要角色。
一塊被科學(xué)家們稱為“露西”的化石是人類譜系最著名的代表之一，這一早期古人類及其后代擁有比早期靈長類動物更大的大腦，能夠用兩只腳走路，強(qiáng)壯的下顎使他們能吃下各種各樣的食物。這種靈活性日后會派上用場：在350萬年前阿法南方古猿的全盛時期，氣候的自然變化使東非變得越來越寒冷干燥，林地面積不斷縮小，而林地是它們賴以生存的家園。隨著時間的推移，阿法南方古猿及其后代在進(jìn)化中 不斷重塑，以便能在更開放、更多樣的環(huán)境中生存下去。
但是阿法南方古猿并不是第一個有這些特征的生物。1995年，科學(xué)家們命名了湖畔南方古猿（A. anamensis），這是一種更早的南方古猿，可能是阿法南方古猿的祖先。這一物種之所以引發(fā)科學(xué)家的極大好奇，因?yàn)樗c露西和后來的南方古猿有共同的關(guān)鍵特征。但那時科學(xué)家們對湖畔南方古猿的其他信息知之甚少。其已知的遺骸也只包含有牙齒和顎骨碎片。芝加哥大學(xué)古人類學(xué)家Zeray Alemseged表示:“盡管阿法南方古猿有很多頭骨，但我們不知道該屬早期成員到底有著什么樣的面孔?！?/p>
2016年2月10日，多虧了一位名叫Ali Bereino的牧民的驚人發(fā)現(xiàn)，事情開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。
當(dāng)時，由Haile-Selassie率領(lǐng)的一支探險隊正在埃塞俄比亞阿法爾地區(qū)的沃朗索-米勒(Woranso-Mille)進(jìn)行挖掘。這片遺址距離 Bereino放牧的米羅·多拉(Miro Dora)不到5公里。據(jù)Haile-Selassie說，Bereino多年來一直試圖加入自己的團(tuán)隊。他有時會聲稱自己在侵蝕的巖石上發(fā)現(xiàn)了化石；但當(dāng)Haile-Selassie過去查看的時候，什么也沒有看到。
那天，Bereino正在修一個臨時羊圈，他在挖土?xí)r注意到砂巖表面露出了一根骨頭。Bereino迅速與當(dāng)?shù)匾幻賳T取得了聯(lián)系，他們都認(rèn)為Haile-Selassie會對此感興趣。
當(dāng)這位官員打電話給Haile-Selassie時，他仍然持懷疑態(tài)度，回答說Bereino應(yīng)該在他發(fā)現(xiàn)化石的地方做標(biāo)記，然后步行到他的營地說明情況。當(dāng)Bereino和官員到達(dá)時，Haile-Selassie很快意識到這一發(fā)現(xiàn)的重要性。Bereino發(fā)現(xiàn)了一塊屬于遠(yuǎn)古人類的上頜骨。
Haile-Selassie立即停下手中的工作，步行4公里來到Bereino的羊圈。就在離Bereino發(fā)現(xiàn)上頜骨一米多遠(yuǎn)的地方，Haile-Selassie很快發(fā)現(xiàn)了剩下的大部分頭骨?！拔壹拥靥咸?，甚至沒有立刻把它們挖掘出來，”Haile-Selassie說道?！?官員)疑惑地看著我，然后問他的朋友，’博士怎么了?他瘋了嗎?’”
Haile-Selassie發(fā)現(xiàn)上頜骨和頭骨完全吻合，之后帶著化石回到營地，用大手帕和借來的圍巾把它們包了起來?！拔疫@輩子從未見他這么開心過，”研究報告的合著者、馬克斯普朗克進(jìn)化人類學(xué)研究所(Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology)古生物學(xué)家、探險隊成員Stephanie Melillo說道。他甚至激動到說不出話來：他的手一直在發(fā)抖?！?/p>
凝灰?guī)r中時間表
第二天，Haile-Selassie、Melillo和他們的團(tuán)隊徒步前往米羅·多拉。他們決心用仔細(xì)篩選，哪怕是最細(xì)小的骨頭碎片也不放過。他們以發(fā)現(xiàn)點(diǎn)為中心，以5米為半徑向一邊呈扇形散開。但篩選過程中，他們個個都把自己弄得臟兮兮。他們附近有一個臭氣熏天的垃圾堆：由數(shù)年的山羊糞便層層堆積起來，厚度達(dá)30公分。事實(shí)證明，他們的忍受是值得的。在接下來的幾天里，研究人員在糞堆下面發(fā)現(xiàn)了更多的頭骨，包括一塊至關(guān)重要的顴骨。
回到實(shí)驗(yàn)室后，Haile-Selassie的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，該頭骨的下顎骨和牙齒與湖畔南方古猿的最相似。但辨認(rèn)出頭骨只是解開謎團(tuán)的其中一步。湖畔南方古猿是何時何地出生和死亡的呢?
為了找到答案，Beverly Saylor領(lǐng)導(dǎo)的一個地質(zhì)學(xué)家團(tuán)隊對沃朗索-米勒沃地區(qū)（Woranso-Mille）進(jìn)行了詳細(xì)的考察。他們要特別尋找的是凝灰?guī)r，由古代火山灰形成的沉積層。凝灰?guī)r中的一些礦物中含有微量放射性同位素鉀-40，從礦物形成到現(xiàn)在，鉀-40會按時間有規(guī)律地衰變。通過計算這些衰變產(chǎn)物，Saylor的團(tuán)隊便可以知道這些晶體以及凝灰?guī)r是什么時候形成的。因此，為了確定頭骨的年代，研究小組需要找到夾在化石沉積物中的兩層凝灰?guī)r。
《自然》雜志上刊載的第二篇研究論文中，Saylor的團(tuán)隊稱，頭骨上方的凝灰?guī)r形成于376萬至377萬年前，頭骨下方的凝灰?guī)r形成于380多萬年前。此外，研究人員還拼湊出了頭骨的埋葬環(huán)境：他們發(fā)現(xiàn)頭骨被埋在湖岸的一個三角洲中，周圍是灌木叢和成片的樹木?！翱赡苁窃诤舆?，也可能是在湖邊。它死在那里，然后被運(yùn)到三角洲，并埋在了那里，”凱斯西儲大學(xué)（Case Western Reserve University）的地層學(xué)家Saylor說道。
進(jìn)化的多種模式
這張臉在很多方面滿足了研究人員的預(yù)期。與其他南方古猿一樣，湖畔南方古猿的臉又長又斜，不像現(xiàn)代人的臉是平的。其牙齒和下顎的尺寸也能講得通：后來的南方古猿開始吃硬質(zhì)食物，其骨頭和肌肉都變大，面部也變得更大更寬。雖然湖畔南方古猿的臉比早期的靈長類動物更健壯，但卻沒有后來的親屬那么大。
但如果 Haile-Selassie和Melillo是正確的，那么這個頭骨可能會引發(fā)更多關(guān)于阿法南方古猿如何進(jìn)化問題的討論。
早期古人類頭骨的一個關(guān)鍵特征是眼窩后面的頭骨變窄了。更古老、更原始的古人類頭骨往往比年輕的古人類頭骨更窄。新發(fā)現(xiàn)的湖畔南方古猿的頭骨在眼窩后變得相當(dāng)狹窄。這一特征可能會澄清“貝羅德利額骨”（Belohdeli frontal）的身份，這是1981年發(fā)現(xiàn)的一塊距今390萬年的南方古猿頭骨碎片。
當(dāng)貝羅德利額骨首次被發(fā)現(xiàn)時，一些研究人員認(rèn)為它屬于阿法南方古猿，但他們不能確定。湖畔南方古猿發(fā)現(xiàn)后，其歸屬問題就變得難確定了。研究人員無法確認(rèn)這塊骨頭是否屬于湖畔南方古猿，因?yàn)槟菚r尚未找到該物種的特征分明的額骨。
Melillo說:“幾十年來，這塊化石一直未能分類?！?/p>
現(xiàn)在他們有了新的頭骨作為參考，Melillo和Haile-Selassie認(rèn)為貝羅德利額骨不屬于湖畔南方古猿，而屬于阿法南方古猿。
由于貝羅德利額骨比新的頭骨更加古老，這一發(fā)現(xiàn)表明，在380萬至390萬年前，湖畔南方古猿和阿法南方古猿曾共同生活在地球上。這是一次進(jìn)化上的劇變：科學(xué)家們曾認(rèn)為，湖畔南方古猿經(jīng)過幾代的連續(xù)進(jìn)化后演變成了阿法南方古猿，這是一個直線過程，排除了重疊情況。現(xiàn)在，研究人員認(rèn)為，到390萬年前，已經(jīng)有一群湖畔南方古猿已經(jīng)從其他湖畔南方古猿中分離出來，進(jìn)化成了阿法南方古猿，而其他湖畔南方古猿則保持原樣。
一些科學(xué)家表示，要證實(shí)這一進(jìn)化過程需要更多的化石?！盀榱嗽鰪?qiáng)信心……我們需要非常大的樣本量，無論是在時間層面還是跨越時間層面，”亞利桑那州立大學(xué)人類起源研究所的古人類學(xué)家William Kimbel說道，他并未參與這項(xiàng)研究?！澳悴荒軆H憑兩個樣本就對進(jìn)化模式作出斷言?！?/p>
研究小組表示，他們考慮了多方面的研究，包括更詳細(xì)地研究湖畔南方古猿和阿法南方古猿在飲食和生活方式上的差異。但現(xiàn)在，研究化石的科學(xué)家們獲得了一種新的樂趣：一種可以瞪著你的化石。
“它真的讓你充滿驚奇，” Melillo說道?！澳軌蚩吹竭@個我已經(jīng)如此熟悉的化石的真實(shí)面孔，真是太酷了?！?/p>
【“前所未見”的頭骨揭示了人類祖先的面孔】相關(guān)文章：
★ “五岳”的由來
