人类的摇篮(1)(Cradle of Humankind)”(1)–从云南元谋人说起,浅谈人类的起源和进化

James

<h3>听过有个叫做“人类摇篮”的地方吗? “人类的起源进化”这么庞大复杂又遥远根本的议题,不是还在学者举步为艰百家争鸣的阶段吗?怎么就有地方胆敢“妄称”自己是“人类的摇篮”呢?? 没错,还真的有,它就在南非共和国豪登省(Gauteng)境内,距离约翰尼斯堡西北50公里的一片180平方英里的区域,不仅正式名称就叫“Cradle of Humankind(人类的摇篮)”,而且在1999年还经联合国教科文组织(UNESCO)认证为世界文化遗产,同时还在2005年12月开设了全球唯一的“人类摇篮访客中心博物馆”。这也难怪,一百多年来,经过无数考古人类学家的努力,目前出土的古人类化石,其实已经非常多了。然而根据2010年之前的数据,单独从南非这片“人类摇篮”里的一个洞穴系统“Sterkfontein”所出土的古人类化石,就占了全世界发掘出来总数的三分之一以上。 2013年,在这里的“Rising Star”洞穴系统里,更发现一千七百多片化石,包括22具相当完整的原始人类化石,堪称收获最多的一次远古人类考古发现,当时“国家地理杂志National Geographic Society”还特别做了一次专辑,详细介绍这个被命名为“Homo naledi”新人种的发现过程和分析</h3> <p class="ql-block">大多数现代人都被灌输而且认定了“人类是由猿猴演化过来,而且是源起于非洲”的基本结论,这也是目前学术界广为接受的论点。 然而,猿猴真的就是我们的祖先? 是直系还是旁支演化过来的? 猿猴与我们现代人之间还有过其他那些更接近的“祖先”?有哪些重要的演化阶段? 演化过程是先增加了脑容量还是先能站立起来? 或是先发展出使用工具的能力? 现代人真的是单一起源于非洲? 还是像少数学者坚持的”多源论“?…… 这许多既复杂又遥远却根本的疑问,绝对不是一朝一夕能找到答案的。过去一百多年来考古人类学的发展,有过无数不同的理论,伴随不断发掘出来的新发现也不断在修正,一点一滴逐渐形成今日主流的论点。 最近二三十年来又加入分子生物遗传学的介入,也提供了犀利的武器,帮忙厘清不少真相。 相信在日后更多新的发掘新的科技带领之下,在目前主流的架构之下,随时还会有新的结论出现。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">向来喜欢上探天文,下堪地理,钟情于人世间一切重要精彩人文学问的自己,对于“人类起源与进化”这方面的学习认知当然也不会放过。 在亲自拜访见识到“Lucy”,“Ms. Ples”,“Little foot”,“Homo naledi”这些考古人类学上最有名的古人类化石,并且认真研读请教之后,多少学到一些皮毛。 经常有股冲动,想把这些行万里路读万卷书,所获得的知识与照片整理成一篇文章。可是面对这么大的议题,总是不知从何下手,几次开始最后都作罢。 没想到这次,居然意外在昆明的云南省博物馆看到了这方面的展览,重新勾起了动笔的兴趣!</p> <h3>埃塞俄比亚国家博物馆内 与Lucy的模型合影</h3> <h3>埃塞俄比亚国家博物馆外</h3> <h3>参观“人类的摇篮”Sterkfontein溶洞,博物馆解说员介绍&quot;Little foot&quot;</h3> <h3>云南,作为全国人种物种地形气候最复杂的一省,本来就有丰富的内涵让省博物馆好好发挥,它也真的不辱使命,整理展示的非常好,自己在里面不知不觉就逛上了个大半天,当天闭馆前才被最后一个赶出来的。意外的是,里面居然有着不少恐龙与考古人类学的展示介绍!原来,云南省不仅出土了不少恐龙化石(全国排第一),而且还挖掘出国内年代最久远的人类化石 – “元谋人“!<br>“元谋人”的化石,是在1965年发现,1972年鉴定确认为早期古人类的“直立人种(Homo erectus)”。经过前后几次的年代测试,虽有到底是170万年或70万年的争议,但是官方与最新的结论还是判定有170万年之久,比之前发现的蓝田人和北京人都早了许多,坐实了“当今国内发掘出最古老的人类化石”的称号! 那到底又是什么样的化石了,其实就是两个上颚的大门牙(一左一右的第一门牙),属于同一男性个体,但是它们还颇有特色的,官方的基本描述是“牙齿粗硕,齿冠扩展指数达141.9;齿冠唇面扁平;底结节发达,占到舌面的一半左右;舌面有发达的铲形齿窝;舌根颈部横切面呈椭圆型”。<br></h3> <h3>进一步的详细比较陈述如下:<br>与大型类人猿(Pongidae,例如大猩猩)相比,元谋人的牙齿化石有相似之处,如齿冠呈扇形,底结节发达,占到舌面的一半左右,但其他方面差异甚大。与巨猿(Gigantopithecus)相比,相似之处甚少。与南猿(Australopithecus)相比,南猿缺乏发达的底结节,门齿铲形不发达,齿根更为粗壮。所以,元谋人不可能是猿类。[13]<br>与现代人相比较,有些黄种人族群具有舌面铲形,与元谋人类似。但现代人舌面基部明显收缩,结构大为简化,底结节隆突大为减弱,所以牙齿化石不可能是后期人类的。[14]<br>元谋人和北京人的门齿最为相似,但也有不同之处。相同之处有:大小接近、齿冠基部肿厚,底结节强烈凸起,向前做坡型延伸,分裂成数个指状突。舌面中部的凹面两边有凸棱。不同之处有:元谋人齿冠略呈三角形,北京人略呈长方形;元谋人齿冠唇面,北京人则凸起;元谋人齿冠舌面中部的凹面粗糙,北京人则平坦;元谋人和北京人的舌面指状突也相当不同。两相比较,元谋人应该是一个独立的直立人亚种,并较为原始,代表了南猿向直立人过渡的阶段。<br>(其后,在遗址周遭几次大规模考古发掘中,有发现一段古人类的小腿胫骨(1984年),经判定虽然是个女性的遗骨,也是属于“元谋人种”。 然而再也没有其他古人类化石的发现了。 当地虽然也想再次好好发掘或是借此打造成旅游中心,也建了个博物馆,但是因为经费和其他诸多问题,基本都荒废了,整个遗址也未能好好的保护。)<br></h3> <h3>以下是在云南省博物馆,有关元谋人与人类演化的一些介绍:</h3> <h3>在上述对元谋人的简单描述当中,已经出现几个猿类和古猿人的名称,一般人肯定看的有些不知所云。想要认真搞清楚“人类起源”这个议题,那各式各样的名称,类别,和独特命名,更是立刻迎面而来,多的让人满头雾水。<br>这里先来几张归属类别图表。 大家都知道,生物的命名与分类,照现代林奈科学命名的原则,从上到下的次序,基本就是界门钢目科属种。可能是因为这百年来所发现的远古人类太多,而且也逐渐厘清与其他灵长类猿猴的亲属远近关系,所以在人类祖先及近亲的分类上,单独的科,属,种已经不够描述。所以这里看到有“人科Hominidae”,之下有“人亚科Homininae”,然后一层一层下来的还有“人族Hominini”,“人亚族Hominina”,“人属Homo genus”,… 更为详尽的描述,当然另外还有这百年内陆续发掘到“人亚族”与“人属”之下的各个较为近代的古人类物种名称。 对人类起源及类别有兴趣的朋友,绝对要花点时间耐心的把这些名词和分类层次搞清楚,不然一定越读越成丈二金刚,满头雾水。<br></h3> <h3>先来个最基本的演化分类框架摘要 -- 根据目前主流的论点,大约一千五百万年前,长臂猿类(Gibbons)从人类演化途径分开; 接下来一千二百万年前,红毛猩猩亚科(Ponginae)与人亚科分开; 九百万年,大猩猩族(Gorillini)与人族分开; 七百五十万年,黑猩猩亚族(Panina)与人亚族(Hominina)分开; 自此,出现了许多早期的古猿人种(像“地猿Ardipithecus”与“南猿Australopithecus”),一直到二百五十万年左右,各种人属(Homo)开始陆续出现; 我们现代人的直系祖先“智人Homo sapiens”则是在二十五万年前左右开始出现的,并在七万五千年左右开始从非洲迁徙出去,逐步在世界各地取代了原先迁徙过去并演化下来的其他人属物种(以“直立人Homo erectus”为主),成为今天这独霸的局面。</h3> <h3>前面提到过,经过一百多年来,全世界无数考古人类学家的努力寻找发掘,目前出土的古人类化石,已经多的不胜枚举。 以下这十几张截图,涵括了年代鉴定从七百二十万年前到三十万年前(中新世纪到旧石器时代初期)的古人类化石</h3> <h3>这里特别介绍几个在古人类学发展史上有历史意义的,最有名的,以及最近重大发现的古人类化石:</h3> <p class="ql-block">(1) Taung Skull 陶翁小童头骨</p> <h3>1924年在南非西北省(邻近号称“人类摇篮”的豪登省)的一处山洞里发现的四岁古猿人小童的头骨。这可是考古人类学历史上最早最重大的一次发现。因为在十九世纪达尔文进化论发表的前后时期,“人类是由猿猴演化而来”的理论,虽然已经渐渐被接受,但是一直缺乏有力的科学证据。 直到这个陶翁小童头骨化石的发现,才第一次有了实物,可以将猿猴与人类连接在一起。它是一个保存完好的古猿类細小頭骨,以及天然形成的顱內腔模型(endocranial cast)化石,推算其腦子的腦容量大约有410立方公分,(只有现在人类的四分之一),但是它的形狀是圓轉的,有別於黑猩猩和大猩猩的腦子,而更像是現代人類的腦子。此外,這個標本也顯示較短的犬齒,而且枕骨大孔的位置相对在较前面而且方向是直接朝下,直接成為雙足直立行走的證據。发现者Raymaond Dart据此推断,陶翁小童是一個雙足直立行走的人類祖先,也是介於類人猿與人類之間的一個過渡形式。 在此之前,有关人类演化还有一个主流的论点,就是大脑的进化先于双脚直立行走。塔翁小童化石的出现,翻转了这项论点,明确指出人类进化是先开始直立行走,然后才是大脑的进化。 在此后出土的无数古人类化石更是完全而且清晰的证实了这一重要理论。目前它的年代鉴定是在二百二十万年前,并被归属在“南方古猿人非洲种Australopithecus africanus”的类别里。</h3> <p class="ql-block">(2) “Lucy”, the most famous hominid fossil “露西”,历史上最出名的古人类化石</p><p class="ql-block">1974年,美国克利夫兰自然历史博物馆的Donald Johnson教授团队,在东非洲埃塞俄比亚(Ehtiopia)发掘出“露西”的古人类化石,震惊了世界。它不仅再一次证实了人类进化史上先从双足站立行走,然后才开始大脑容量和功能的扩充,而且所有出土的大量化石都属于同一个个体,加起来几乎有全副骨架的百分之四十! “露西”最终以骨盆腔的形状和角度被鉴定为一位女性,年代在三百二十万年之前,比之前知道的“南方古猿非洲种”的时期还早,同时因为在埃塞俄比亚东北部一个叫做“Afar”的三角地区发现的,所以给她创了另外新的类别“南方古猿阿法种Australopithecus afarensis”(之后几十年,在周遭地区又发现了其他阿法南方古猿的化石)。据说当时在整个考古团队庆功的聚会里,背景一直放着时下最流行的披头士的歌曲“Lucy in the Sky with Diamonds”,就给这具化石取了“Lucy露西”这个昵称。露西的主要特征是个身高矮小的年轻成熟女性(大约只有105公分高),智齿已经长出但只有轻微的磨损痕迹,脑容量还小(375-500毫升),下颚大所以下巴应该相当往前突出,这些都比较像猿猴。但是她的上下支比例介于现代人类与猿猴之间,腰椎有前后弯,再加上最特别的X形腿(膝盖外翻),还有生理性的自然扁平足,这些却又明确指出她多半时候是两脚站立着。</p><p class="ql-block">2007年,露西的化石原件开始在美国做了为时六年的巡回展示,目前存放在埃塞俄比亚首都的国家博物馆,但是并未再对外展示,而是代以整套模型。事实上,露西绝对是世界上“分身”最多的远古人类!就是因为她的名气,近乎一半的全身骨骼,还有历史上的意义,许多地方的博物馆都会展示露西的模型,借以生动的科普介绍人类进化的议题。 不是吗?连我们的云南省博物馆都有一套呢!</p><p class="ql-block">这里再多扯一下,到目前为止,古人类化石出土最多的国家,绝对就是埃塞俄比亚与南非共和国这两个国家。 我们标题里写到的南非“人类摇篮”这个地名,相比埃塞俄比亚人一定非常感冒。因为他们的“阿法三角区Afar triangle”,前后不仅挖掘出许多像露西这样的古人类化石,而且很多还年代更久远(像“地猿属Ardipithecus”)。 传统上,他们那里更早就把自己叫做“Cradle of Mankind”,或是“Cradle of Humanity”,只是现在南非的这个“摇篮”名气更响亮,而且还不断有庞大的考古团队在继续挖掘。 至于对人类起源和进化有兴趣的人,肯定要去拜访埃塞俄比亚国家博物馆和南非的这个“Maropeng人类摇篮访客中心博物馆”,这是当今展示和介绍人类起源进化最完整的两个地方。</p> <p class="ql-block">2014年的超卖座电影“Lucy”(法国大导演吕克贝颂Luc Besson和大明星Scarlett Johansson的作品,很多场景还是在台北拍摄的),是一部假想人的大脑经特殊药物刺激后极度发挥成为超人的电影,片名之所以取名Lucy,就是因为这具最有名的远古南方人猿Lucy,遥指人类演化的无限可能。</p> <p class="ql-block">(3) Ms. Ples</p><p class="ql-block">这是另一个在南非“人类摇篮”Sterkfontein洞穴里发掘出来的古人类化石,生存年代鉴定在二百零八万年,同样属于“南方古猿人非洲种Australopithecus africanus”。这是一科相当完整的头颅化石,大脑容量485毫升。因为在相对早期的1947年被发掘到的,在当时对“人类从猿猴演化过来”,“先两足站立再进化大脑”,“人类起源于非洲”,甚至是整个达尔文的进化论,都提供有力的论述证据,具有相当重要的历史意义。“Mrs. Ples”名称的由来,是根据她原来的科学全名“Plesianthropus transvaalensi” (意思是Transvaal地区出身的近人类 – “near-man from the Transvaal”;“人类摇篮”这片地区从前的旧名称叫“Transvaal”),因为太长了,所以就取前四个字母Ples,再加上鉴定她是中年女性,所以有了“Mrs. Ples”这个昵称。到目前为止,被发掘出来的“南方古猿人非洲种的化石非常多,可是年代几乎没有比二百万年还少近的,所以学术界推论,在Mrs. Ples之后没有多久,这个著名的古猿人物种就彻底消失了。</p> <p class="ql-block">(4) Little foot “小脚仔” 有史以来发掘出最完整,最原汁“原位”的古人类化石</p><p class="ql-block">这又是一具在“人类摇篮”Sterkfontein洞穴系统里发掘出来的古人类化石,但是比之前所有的化石都更精彩多多!! - 它是一具几乎完整体位的骨骼,被包在坚硬如混泥土的巨大石头里面,石头是三百多万年来不断沉淀积压的泥土物质石化而形成的。考古团队历经二十年(1997-2017),超级耐心仔细一点一滴清除硬石,才将这个“小脚仔”完整的请了出来,并加以清理比对分析! 目前认为它的年代在三百六十七万年到四百万年前之间,身高一米二,相当矮小,脚掌只有size2(二号鞋)的大小,双足直立行走,但也擅于爬树,大脑容量相对的比其他已发现的非洲种南方猿人还小一点。 应该也还归属于“南方古猿人非洲种“的早期,或是更早的新物种。 详细的分析研究仍在进行当中(例如,电脑断层扫描推论出它的颅内血管系统比想象中的发达,比更晚期出现的“傍人属古猿人Paranthropus”还好,….。)</p> <h3>当初就是从这里炸开岩石缝隙,进去里面才惊世发现了Little foot的化石,现在特别安装了带有监控的闸门保护。</h3> <p class="ql-block">(5) Lucy’s baby “露西的小婴孩 (又名“Selam塞拉姆”,或“Dikika Baby迪奇卡小婴孩”)</p><p class="ql-block">2000年在埃塞俄比亚阿法三角地带的“迪奇卡Dikika”地区,发现的三岁女童化石,距离露西的发现地点仅仅4公里,年代鉴定为三百三十万年前,比露西还早了十二万年。最令人震惊的是,它的躯干与头骨都保持的非常好,尤其是颅面骨更是堪称完美,另外还有相当部分的四肢骨骸,以及极少发现过的一个小“舌骨Hyoid”。 它的基本分类也是属于阿法南方古猿人种,虽然已经能直立行走,但是也经常活动栖息在树上。整体来说,下半身比较类似人类,但是上半身的结构更贴近猿猴。 目前还在做其他更细致的研究。(请看2006年11月版的国家地理杂志封面图片)</p> <h3>(未完,请继续阅读“人类的摇篮”(2)第二集)</h3>