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華龍洞6號(hào)頭骨面貌復(fù)原(A華龍洞6號(hào)化石;B虛擬復(fù)原頭骨;C實(shí)體復(fù)原頭骨;D雕塑頭骨;E復(fù)原像)。中科院古脊椎所供圖
華龍洞6號(hào)面骨化石。中科院古脊椎所供圖
華龍洞6號(hào)左側(cè)上頜骨及顴骨。中科院古脊椎所供圖
部分更新世中期中國古人類化石(從左到右:華龍洞6號(hào)、周口店 12號(hào)、和縣、大荔)。中科院古脊椎所供圖
華龍洞6號(hào)與世界范圍更新世古人類及現(xiàn)代人類面部測(cè)量數(shù)據(jù)多變量統(tǒng)計(jì)分析。中科院古脊椎所供圖
華龍洞6號(hào)(A)與部分古人類化石硬腭部門齒孔位置(B非洲;C周口店; D摩洛哥;E金牛山;F山頂洞) 中科院古脊椎所供圖
30萬年前的華龍洞古人類面部有什么特征?他們長(zhǎng)什么樣子?東亞古人類何時(shí)開始向現(xiàn)代人演化?這些古人類演化領(lǐng)域的研究議題長(zhǎng)期以來備受矚目。
由中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所(中科院古脊椎所)劉武研究員和吳秀杰研究員領(lǐng)導(dǎo)的中外合作團(tuán)隊(duì),通過安徽省東至縣境內(nèi)的華龍洞古人類遺址進(jìn)行連續(xù)8年考察與發(fā)掘,最新研究發(fā)現(xiàn)30萬年前的華龍洞人面部呈現(xiàn)鑲嵌性形態(tài)特征,除部分眶上部和顴部特征與周口店、南京、大荔、金牛山等更新世中期直立人及古老型人類相似外,多數(shù)面部特征位于早期現(xiàn)代人及現(xiàn)代人類變異范圍,這也是東亞迄今最早具有現(xiàn)代人面部特征的古人類。
合作研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)華龍洞人頭骨進(jìn)行面貌復(fù)原,展示出30萬年前華龍洞古人類的容貌。這項(xiàng)研究的論文近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《人類進(jìn)化雜志》在線發(fā)表,進(jìn)一步證明東亞中更新世晚期人類演化多樣性,提出東亞地區(qū)人類從古老形態(tài)向現(xiàn)代形態(tài)的演化過渡30萬年前已經(jīng)發(fā)生,比以往認(rèn)識(shí)提早了8萬-10萬年。
華龍洞遺址發(fā)現(xiàn)完整頭骨等30余件古人類化石
中科院古脊椎所介紹說,2013年以來,該所領(lǐng)導(dǎo)的中外合作研究團(tuán)隊(duì)對(duì)華龍洞遺址進(jìn)行連續(xù)考察與發(fā)掘,發(fā)現(xiàn)30余件古人類化石,其中包括一件較完整的頭骨化石。此外,還發(fā)現(xiàn)數(shù)百件石器,大量哺乳動(dòng)物化石及動(dòng)物骨骼表面切割、砍砸痕跡等多種反映古人類生存行為的證據(jù)。通過鈾系測(cè)年、動(dòng)物群組成分析及地層對(duì)比,確定古人類化石年代為距今33.1萬-27.5萬年之間。這是繼周口店之后,在中國發(fā)現(xiàn)的人類化石數(shù)量最為豐富、包含有石器等人類活動(dòng)證據(jù)的更新世中期人類化石地點(diǎn)。
在華龍洞發(fā)現(xiàn)的人類化石中,包括一件編號(hào)為華龍洞6號(hào)(HLD 6)的完整頭骨,保存有完整的面部骨骼。本次研究采用傳統(tǒng)形態(tài)描述、高清晰度計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、多變量統(tǒng)計(jì)等方法對(duì)華龍洞6號(hào)面部骨骼進(jìn)行了詳細(xì)的形態(tài)觀察與測(cè)量,并與世界范圍更新世古人類及現(xiàn)代人類標(biāo)本進(jìn)行對(duì)比分析,取得一系列新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)。
30萬年前華龍洞人呈現(xiàn)哪些現(xiàn)代人面部特征
論文第一作者吳秀杰研究員表示,研究顯示,華龍洞6號(hào)頭骨具有一些東亞更新世中期直立人面部特征,包括眶上圓枕、眶上結(jié)節(jié)、眶下部的上頜溝、顴結(jié)節(jié)、上頜顴突、以及缺乏犬齒窩等。盡管如此,這些特征的表現(xiàn)程度比周口店等直立人明顯為弱。一些常見于更新世中期直立人及古老型人類的面部特征,例如鼻骨寬闊、低矮的上面部、明顯的突頜、犬齒軛、顴切跡等在華龍洞6號(hào)表現(xiàn)微弱,甚至缺失。
她說,相比之下,華龍洞6號(hào)絕大多數(shù)面部特征位于早期現(xiàn)代人及現(xiàn)代人類變異范圍。華龍洞6號(hào)淺的眶上溝、凹陷的眉間區(qū),深的淚腺窩與早期現(xiàn)代人以及現(xiàn)代人類表現(xiàn)相似;幾乎所有鼻部特征在華龍洞6號(hào)都位于現(xiàn)代人變異范圍,包括接近垂直走向的梨狀孔側(cè)緣、梨狀孔下緣發(fā)達(dá)的鼻前棘、橫棘以及鼻前窩;眼眶下方的中面部在華龍洞6號(hào)大致呈與冠狀面平行的垂直方向,使得面部顯得很扁平,與東亞地區(qū)現(xiàn)代人表現(xiàn)相似,而與向前傾斜的更新世中期直立人明顯不同;華龍洞6號(hào)顴弓根位置在第一臼齒水平,與大多數(shù)早期現(xiàn)代人以及現(xiàn)代人類相似,而與位置靠后更新世中期直立人及古老型人類不同;位于硬腭部的門齒孔開口在華龍洞6號(hào)非??壳?4毫米),位置靠前的門齒孔是早期現(xiàn)代人及現(xiàn)代人的典型特征(4-8毫米),而周口店等直立人門齒孔位置非常靠后(12-17毫米)。此外,華龍6號(hào)上頜齒槽弓呈現(xiàn)代人的短而寬,呈拋物線形,而與直立人齒弓長(zhǎng)而窄的橢圓形明顯不同。
華龍洞6號(hào)面部各項(xiàng)線性測(cè)量、角度以及指數(shù)數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)鑲嵌性特點(diǎn),但大多在現(xiàn)代人變異范圍。反映面部突頜程度的總面角在華龍洞為89.1度,與更新世中期古人類接近,說明華龍洞6號(hào)面部有一定程度的突頜,但其它面部測(cè)量特征都位于早期現(xiàn)代人及現(xiàn)代人變異范圍。反映面部扁平程度的鼻顴角在華龍洞6號(hào)143.3度,說明華龍洞6號(hào)具有很扁平的上面部。華龍洞6號(hào)眶后縮窄指數(shù)、眶指數(shù)、梨狀孔指數(shù)、上面高指數(shù)、齒弓指數(shù)等也都與現(xiàn)代人接近。與世界范圍更新世古人類及現(xiàn)代人類頭骨面部測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比的多變量統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與顯示,華龍洞6號(hào)與更新世晚期早期現(xiàn)代人及現(xiàn)代人類關(guān)系最為密切。
面貌復(fù)原顯示一位年輕的與現(xiàn)代人相似的個(gè)體面容
由于華龍洞6號(hào)保存比較完整的面部骨骼,可以提供準(zhǔn)確的面部形態(tài)解剖學(xué)信息。研究團(tuán)隊(duì)分別采用手工方法和CT掃描方法復(fù)原了華龍洞6號(hào)實(shí)體和虛擬頭骨。利用本次研究獲得華龍洞6號(hào)頭骨面部形態(tài)及測(cè)量特征數(shù)據(jù),對(duì)華龍洞6號(hào)頭骨面貌進(jìn)行了雕塑法復(fù)原。
吳秀杰稱,獲得的華龍洞6號(hào)頭面部復(fù)原像清晰、直觀地展示了30萬年前生活在華龍洞古人類的容貌特征,顯示這是一位年輕的與現(xiàn)代人相似的個(gè)體面容。
實(shí)證中更新世晚期中國古人類演化形態(tài)多樣性
論文共同通訊作者、負(fù)責(zé)本次研究的劉武研究員指出,最近10多年來,澎湖、許昌、華龍洞、夏河、哈爾濱等古人類化石發(fā)現(xiàn)及相關(guān)研究顯示,中更新世晚期中國古人類演化具有復(fù)雜的化石形態(tài)多樣性,這些形態(tài)多樣性表現(xiàn)為原始、衍生、以及一些特殊的特征并存的混合或鑲嵌模式。
雖然以往研究已經(jīng)注意到部分中國中更新世晚期人類化石呈現(xiàn)一些與現(xiàn)代人相似的特征,但這些特征數(shù)量很少,尤其缺乏面部形態(tài)變異的詳細(xì)數(shù)據(jù)。而華龍洞6號(hào)是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一例呈現(xiàn)如此豐富數(shù)量現(xiàn)代人面部特征的古人類化石,這在中國乃至整個(gè)東亞以往中更新世晚期人類化石記錄中尚未有過同樣發(fā)現(xiàn)。
此外,此次研究對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)大荔、金牛山、馬壩、巢縣、長(zhǎng)陽等中國中更新世晚期人類化石,在面部形態(tài)特征也呈現(xiàn)不同的多樣性表現(xiàn)。因此,華龍洞人的最新研究發(fā)現(xiàn),為中更新世晚期人類演化形態(tài)多樣性提供了新的證據(jù)。
東亞人類30萬年前已由古老形態(tài)向現(xiàn)代形態(tài)演化過渡
劉武表示,黃龍洞、智人洞、福巖洞等古人類化石發(fā)現(xiàn)與研究將現(xiàn)代人在東亞大陸出現(xiàn)時(shí)間提早到8萬-12萬年前。近期研究在盤縣大洞、大荔等中更新世晚期人類化石上發(fā)現(xiàn)一些與現(xiàn)代人類相似的衍生特征,但這些化石多數(shù)特征仍然位于更新世早期和中期直立人或古老型人類變異范圍。因此,之前古人類學(xué)界對(duì)東亞地區(qū)人類古老形態(tài)向現(xiàn)代形態(tài)轉(zhuǎn)變發(fā)生時(shí)間還不清楚,或缺乏一致意見。
此次最新研究顯示,華龍洞6號(hào)頭骨具有的現(xiàn)代人特征數(shù)量及表現(xiàn)程度均超過已知的所有中國中更新世晚期人類化石,這一發(fā)現(xiàn)提示東亞地區(qū)人類古老形態(tài)向現(xiàn)代形態(tài)的演化過渡時(shí)間比以往認(rèn)為的要早,可能在30萬年前就已經(jīng)發(fā)生,比以往認(rèn)為的年代要早8萬-10萬年。華龍洞6號(hào)所代表的人群不僅是東亞地區(qū)最早的從古老形態(tài)向現(xiàn)代形態(tài)演化過渡的成員,而且最初的向現(xiàn)代形態(tài)的演化過渡事件很可能發(fā)生在相對(duì)隔離的局部區(qū)域,而此時(shí)在中國其他地區(qū)仍然被更加古老的人類成員所占據(jù)。
根據(jù)華龍洞6號(hào)頭骨30萬年前的年代數(shù)據(jù)、在頭骨上呈現(xiàn)的大量現(xiàn)代人特征、以及面貌復(fù)原所展現(xiàn)的現(xiàn)代人容貌,這件頭骨代表著東亞地區(qū)最早的現(xiàn)代人面部骨骼形態(tài)及容貌?!叭A龍洞6號(hào)頭骨呈現(xiàn)出現(xiàn)代人特征提示,30萬年前生存在華龍洞的人群代表著東亞地區(qū)最早的準(zhǔn)現(xiàn)代人?!眲⑽湔f。
他指出,最近在非洲的古人類化石發(fā)現(xiàn)和研究將現(xiàn)代人出現(xiàn)時(shí)間提早到31.5萬年前。然而,遺傳學(xué)研究顯示,古老型人類與現(xiàn)代人類譜系的分別時(shí)間發(fā)生在55萬-76.5萬年前,提示可能有生存時(shí)間更早的現(xiàn)代人譜系成員,遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于目前的人類化石證據(jù)。未來更多的古人類化石發(fā)現(xiàn)與研究,將進(jìn)一步揭示現(xiàn)代人在東亞大陸的出現(xiàn)過程并澄清與現(xiàn)代人起源的相關(guān)爭(zhēng)議。
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