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牙齿的秘密揭示了我们古人类祖先的历史

人属牙齿蕴含着我们进化史的线索。了解化石牙齿如何重塑我们对人类起源和家族树复杂性的理解。

作者:Carl Zimmer
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在埃塞俄比亚发现的上、下犬齿和前臼齿,被归类到一个新分类的人属物种,称为“卡达巴地猿”(Ardipithecus kadabba)来源:Science

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探究人类的起源,其实很像当牙医。我们人属祖先的骨骼往往会碎裂,留下零星的碎片。但牙齿由牙釉质构成,更能抵抗时间的侵蚀。

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而且,牙齿——尤其是哺乳动物的牙齿——不仅坚韧,而且很有趣。哺乳动物——包括我们——有几种不同类型的牙齿,每种都覆盖着独特的凸起、尖头和牙根。所有这些细节在不同物种之间都有所不同。所以,即使你找到一块牙齿的碎片,也可能能够判断出它属于哪个物种。如果你有足够多的牙齿可以相互比较,你就可以探究一些相当深刻的问题,关于我们从何而来。

今天发表了一篇关于人属牙齿的迷人论文,但我迄今为止看到的几篇新闻报道都错过了真正的主题。

牙齿如何揭示我们人属祖先的历史

几十年来,科学家们倾向于将人类进化视为从四足、小脑的猿到双足、大脑发达的智人(Homo sapiens)的稳步、线性的进步过程。当他们发现一个以前未知的类人猿物种时,他们试图找出它在这个从原始到进步的谱系中的位置。尼安德特人似乎就位于现代人类之前。而“露西”——更广为人知的南方古猿(Australopithecus afarensis)——似乎就位于我们与黑猩猩的共同祖先之后。

但随后事情开始变得复杂起来。在化石记录中,尼安德特人并未平滑地过渡到智人。事实上,解剖学意义上的现代人类至少存在于 16 万年前,而尼安德特人则在 3 万年前才灭绝。它们更有可能是两个不同的物种。

与此同时,古人类学家发现了在约 300 万年前与露西明显不同的物种。即使在人属进化最早的阶段,即 500 万到 600 万年前,似乎至少有三个高度不同的物种共存。人属的进化看起来不像一条直线,更像是一棵灌木,在人属进化过程中分支出许多枝条。因为我们的枝条碰巧是地球上唯一存活下来的,我们自欺欺人地认为我们是线性进步的产物。


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地猿牙齿揭示早期人类物种

蒂姆·怀特(Tim White)从未接受过这种说法。怀特是加州大学伯克利分校的古人类学家,他对人类进化做出了许多杰出的贡献。(除此之外,他还发现了那些 16 万年前的智人。)怀特认为,仅仅找到同时代人属之间的一些差异并不总是意味着人属物种的多样性很大。他认为,由于非常古老的人属化石数量很少,我们没有足够大的样本来得出任何确切的结论。我们不知道某个化石中的哪些特征是它们进化中的新特征,哪些是来自原始祖先的遗留。人属的家族树可能是一棵茂密的灌木,也可能更像一棵查理·布朗的圣诞树,只有几根稀疏的枝条。没有人能确定。

这就是牙齿发挥作用的地方。怀特和他的长期合作者(克利夫兰自然历史博物馆的 Yohannes Haile-Selassie 和东京大学的 Gen Suwa)多年来一直在研究来自埃塞俄比亚的一些非常古老的化石遗骸。其中一些骨骼属于一种小脑、可能双足的物种,称为拉米多斯地猿(Ardapithecus ramidus),生活在大约 500 万年前。

2001 年,他们发现了更古老的牙齿,年代可追溯到 520 万至 580 万年前,最初他们认为这些牙齿可能属于拉米多斯地猿的一个亚种。但在今天的《科学》杂志上,他们报告说这些牙齿的差异足以归类为一个独立的物种,他们称之为卡达巴地猿(Aradapithecus kaddaba)。据称,它们拥有明显较长的犬齿,咬合方式更像黑猩猩,而不是后来的人属(包括拉米多斯地猿)。

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牙齿证据表明人属家族树更简单

起初,这一发现似乎为茂密的人属进化树又增加了一个分支。但 Haile-Selassie、Suwa 和 White 认为并非如此。他们发现,卡达巴地猿与同一时期已知的另外两个人属物种——奥罗林(Orrorin)和图根原人(Sahelanthropus)——之间存在显著的相似之处。他们甚至提出,这三个物种都应该被归入同一个属,就像黑猩猩和倭黑猩猩被归入同一个属一样。甚至有可能它们都属于同一个物种。

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换句话说,在人属树的底部看起来像是茂密的分支,应该被修剪成一根主干。也许进步的进程确实有道理。你的牙齿中蕴含着古老的秘密。所以,一定要每天刷牙。


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