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南方古猿:我们古老、猿类般的祖先

探索塑造人类进化的南方古猿物种多样性,其中包括南方古猿阿法种等标志性标本。

作者:Bridget Alex
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南方古猿阿法种头骨的复原图。图片来源:维基共享资源

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120万到440万年前是人类进化的一个活跃时期。那时,我们进化的分支——人族——分化成大约十几个物种,统称为南方古猿

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这些生物中最著名的是露西,这是一个大约3英尺6英寸高的女性的部分骨架,于1970年代被发现。但露西只是科学界已知的众多南方古猿之一。多年来,研究人员从埃塞俄比亚、肯尼亚和坦桑尼亚的遗址中挖掘出了超过400个标本,这些标本被归为她的物种——南方古猿阿法种(Australopithecus afarensis)。

除了阿法南方古猿(A. afarensis)之外,许多南方古猿种类曾漫游在非洲大陆。第一块此类化石于1924年被发现:一块来自南非的3岁非洲南方古猿(Australopithecus africanus)的头骨,被昵称为汤恩幼儿最新的发现是本周公布的,一块在埃塞俄比亚沃兰索-米勒发现的阿纳姆南方古猿(Australopithecus anamensis标本

那么,南方古猿是谁?他们是齐臀高的人科动物,大脑约为我们大脑的三分之一大小,形似直立行走的猿猴。物种多样性使得人类学家仍在努力将其归入一个连贯的家谱。最重要的是,无数南方古猿谱系中的一个是我们物种的祖先。

南方古猿时代

人类学家将“南方古猿”作为一个统称,指代120万到440万年前生活的人科动物(与黑猩猩分离后的人类分支物种),他们用两条腿走路,但大脑容量在385530立方厘米(1.6 – 2.2杯)之间。尽管早期祖先可能已经直立行走,但南方古猿是第一批似乎完全致力于在地面上、离开树木生活的人科动物。

他们的遗骸在非洲各地保存化石的地区都有发现,但从未超出非洲大陆。然而,2018年在中国报道的210万年前的石器等发现,提出了人科动物可能进入欧亚大陆的可能性,尽管他们的化石尚未被发现。

雄性南方古猿比雌性南方古猿体型大得多。例如,对露西物种——阿法南方古猿(A. afarensis)的估计是,雄性身高约4英尺11英寸,体重100磅,而雌性平均身高3英尺5英寸,体重65磅。在现存的灵长类动物中,这种两性之间的体型差异通常意味着该物种的雄性会为了雌性而激烈竞争。人类学家认为南方古猿可能也是如此,推断出其社会中阿尔法雄性拥有多个配偶。

至少11种南方古猿在外观、地质年代或地理来源上似乎足够独特,可被指定为独立物种。人类学家就这些分类争论不休,因此不同的研究人员使用略微不同的名称。更令人困惑的是,有些物种,如阿法南方古猿(Australopithecus afarensis),其学名中包含“南方古猿”;而另一些物种,如粗壮傍人(Paranthropus robustus),则没有。“傍人”(Paranthropus)种类,也称为“粗壮型”,与“纤细型”南方古猿(Australopithecus)相比,面部特征更厚更大。

如果你想在下次约会时给人留下深刻印象,这份名单包括:阿法南方古猿(Australopithecus afarensis)、非洲南方古猿(Australopithecus africanus)、阿纳姆南方古猿(Australopithecus anamensis)、巴赫尔加扎尔南方古猿(Australopithecus bahrelghazali)、德耶雷梅达南方古猿(Australopithecus deyiremeda)、加里南方古猿(Australopithecus garhi)、源泉南方古猿(Australopithecus sediba)、肯尼亚平脸人(Kenyanthropus platyops)、埃塞俄比亚傍人(Paranthropus aethiopicus)、鲍氏傍人(Paranthropus boisei)和粗壮傍人(Paranthropus robustus)。

研究人员一致认为,这些纤细型物种之一——或一个尚未发现的变种——是人属(Homo)的直接祖先,并最终是现存人类的祖先。其他的是已经灭绝的人族分支(尽管可能与我们的主要祖先有过杂交)。哪些南方古猿是智人(Homo sapiens)的曾曾曾……祖父母,这是一个激烈争论的问题。候选者是根据它们与最早人属化石的时间或地理接近性,或者骨骼在我们的谱系中演变出的新特征方面的相似性而提出的。潜在的祖先包括东非物种阿法南方古猿(A. afarensis)、加里南方古猿(A. garhi)和肯尼亚平脸人(K. platyops),以及来自南非的非洲南方古猿(A. africanus)和源泉南方古猿(A. sediba)。

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这个问题可能永远无法解决。由于这个时期过于古老,非洲化石DNA无法保存,人类学家必须根据可见的骨骼特征重建南方古猿家族树,这为模糊性和解释留下了更大的空间。

巨大的磨牙

这些生物最显著的特征可能就是它们那巨大的后槽牙。尽管它们的身体只有我们的一半大小,但南方古猿磨牙的咀嚼面积是智人(Homo sapiens)的两倍

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南方古猿的颧骨也很大,下颌骨很厚。咀嚼肌连接的部位,在头顶和颈部之间,发育良好。这些特征的结合表明南方古猿吃的是坚硬的食物,如坚果、种子、块茎或根。

在“粗壮型”南方古猿,或者说那些学名中带有“傍人”(Paranthropus)的物种中,牙齿和咀嚼肌尤为发达。纤细型南方古猿的磨牙不那么巨大——但仍然很大。研究人员认为这种差异与饮食有关,但对其具体原因仍有争议。根据它们牙齿上的微观凹痕和划痕,一些人认为粗壮型南方古猿食用了更多坚硬易碎的食物,如种子,而纤细型则食用耐嚼的资源,如叶子。

另一些人提出,纤细型南方古猿使用工具来粉碎食物,并指出已知最早的石器出现在这一时期。在肯尼亚330万年前的洛梅奎遗址,研究人员发现了被故意敲打成工具的石块,这些工具具有锋利的边缘,长度约在1到8英寸之间。然而,该遗址没有发现人科化石,因此它们的精确制造者尚不清楚。

如果这个假说正确,那么纤细型和粗壮型物种将代表两种应对坚硬食物的不同策略:一种是文化适应,即纤细型南方古猿发明了石器。另一种是粗壮型通过生物进化形成了巨大的磨牙和咀嚼肌。

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他们幸存下来真是幸运

回顾300万年前,在南方古猿时代,没有人会预料到人科谱系会有多大发展。南方古猿身材矮小、行动缓慢,很可能成为捕食者的主要目标。他们缺乏后来人科动物的优势——大脑袋、先进武器、火——也缺乏早期更像猿猴的祖先的防御能力,例如爬树技能和大型犬齿。

然而,在此期间,人科动物分化成了众多物种。智人(Homo sapiens)之所以能延续至今,是因为其中一个谱系幸存了下来。

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