智人纳勒迪颅内模的曲率图。(资料来源:PNAS) 也许大小并不那么重要。自2013年首次发现以来,作为我们家族树中的新成员——智人纳勒迪(Homo naledi)——一直引发着猜测和惊喜。这位南非古人类最新的颠覆性发现:它的脑容量虽然很小,但其结构细节却与我们属下那些脑容量更大的成员,包括我们人类,有相似之处。新的研究表明,这些结构在智人属的早期就已发展,并且可能在智人纳勒迪整体脑容量较小的情况下,允许了更高级的认知功能。智人纳勒迪以其结合了早期和晚期古人类化石记录的独特解剖特征,为古人类学家带来了许多有趣的谜团。但当智人纳勒迪的发现于2015年公之于众时,大部分注意力都集中在其低脑容量与明显复杂的行为之间的差异上。具体来说,古人类学家李·伯杰(Lee Berger)及其同事解释了发现地点(一个极其难以进入的洞穴中至少15个个体的遗骸)是死后有意堆放的。这是一种委婉的说法,意在表明该团队认为智人纳勒迪会埋葬(或至少有意放置)死者,这暗示了其具有象征意义和仪式行为的认知能力。这一假说引起了轰动,因为当时该领域的大多数人都认为只有现代人类和尼安德特人才能进行这种行为。2017年,关于智人纳勒迪化石年代的研究又引发了一场新的骚动:这位古人类生活在几百万年前的南非,很可能与早期智人在地理和时间上都有重叠。化石相对年轻的年代提出了一个新的难题。也许智人纳勒迪是一种原始的、脑容量小的遗存物种,竟然奇迹般地存活到了现代、脑容量大、“优越”人类的时代。或者,它可能是一个意想不到的分支,就像印度尼西亚的矮小弗洛勒斯人(Homo floresiensis)一样,在进化意义上,当它从其他古人类家族树中分化出来时,反而退化回了更原始的特征。头部案件 今天,研究人员宣布了对智人纳勒迪大脑进行新模型分析的结果,这不仅修正了我们对这位奇特古人类的理解,也颠覆了“大脑越大越好”的观念。该团队对来自约翰内斯堡附近星辰(Rising Star)洞穴系统中Dinaledi洞穴原始发现的几位智人纳勒迪个体的部分头骨进行了颅内模(即颅骨内腔的印模)制作。(2017年公布的第二个智人纳勒迪地点,包含迄今为止发现的最完整的个体,并未包含在本研究中。)在新研究包含的部分头骨中:DH1,它是智人纳勒迪的模式标本,即研究人员在其上进行物种初步正式描述的个体。

智人纳勒迪个体DH1的部分头骨,该个体为该物种的模式标本,包含在本研究中。(资料来源:Berger et al 2015, https://doi.org/10.7554/eLife.09560.019) 值得注意的是,颅内模并非大脑的完美复制品,尤其是在处理不完整头骨时。即使在最佳条件下,颅内模也只是大脑结构的近似值,在活体中,大脑与其头骨之间隔着数层组织。尽管如此,研究人员从古人类化石记录和其他灵长类动物中获得了足够的样本,能够进行一些一般性比较。而这正是令人兴奋之处。容量之争 在脑容量方面,此前的研究已确定智人纳勒迪的脑容量为465-560毫升。(在本项研究中,作者们承认了基于虚拟重建的早期数字,并进行了自己的物理重建,使用排水法测量体积,得出了相似的460-555毫升的范围。)对于不熟悉公制单位的读者来说,这个脑容量范围大约相当于1.9-2.3杯,或者说,非常粗略地,大约一品脱。这与生活在智人属之前的南方古猿(包括像露西和小脚这样的早期古人类明星)的脑容量相当,或略大一些。这也与“霍比特人”古人类弗洛勒斯人的脑容量相当——但明显小于智人属的其他成员。已知最早的智人属成员——能人(Homo habilis),脑容量范围为500至700毫升以上。鲁道夫人(Homo rudolfensis)标本的脑容量为752至830毫升。直立人(Homo erectus),是早期智人中地理分布最广的成员,其脑容量范围也最大,从550至1200毫升以上。值得注意的是,作者们包含了格鲁吉亚德马尼西(Dmanisi)的一些有争议的直立人化石,一些人认为它们是亚种甚至独立的谱系。

在第比利斯展出的五具德马尼西颅骨模型。这些古人类约有180万年的历史,是出现在非洲以外最古老的智人属成员。尽管大多数研究人员将其归类为直立人亚种,但其他人认为它们可能与能人关系更近。(资料来源:G. Tarlach) 至于现代智人(Homo sapiens)的脑容量,今年早些时候在《科学进展》(Science Advances)上发表的一项关于大脑尺寸和形状演变的研究,将我们的大脑容量范围设定为1082-1832毫升(该研究的表格1,该研究是开放获取且内容详实)。正面思考 所以,智人纳勒迪脑容量较小的数字相当显著,这一直是批评者认为该古人类无法进行复杂认知的主要证据。然而,智人纳勒迪的颅内模表明,该古人类的大脑在结构上比预期的更先进。例如,智人纳勒迪的额下回和侧眶回的组织方式,明显更像智人属的其他成员,而不是南方古猿。这些是大脑中与复杂行为相关的部分,例如沟通、规划和工具制造,这些在我们的谱系中尤为重要。发现智人纳勒迪的大脑在结构上与脑容量更大的智人属成员相似,告诉我们两件重要的事情。首先,这意味着智人纳勒迪本身可能比脑容量相似但大脑结构不同的南方古猿具有更复杂行为的能力。其次,它打破了“智人属的大脑在大小和复杂性上稳步增长,直到达到智人这一进化顶峰”的旧观念。(/讽刺,只是略带一点)。正如新研究的作者们所说,“智人属大脑大小的演化是多样的,而不是一个随着时间逐渐增加的简单模式。”今天的研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。














