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古脊椎所人类演化研究成果再次入选“中国科学十大进展”
2018-02-28 | 编辑: | 【

  2018227日,在科技部举行的新闻发布会上公布了2017年度“中国科学十大进展”。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所主持研究中国发现新型古人类化石-许昌人入选。这是该所古人类课题组继2010年度中国发现10万年前的早期现代人化石2015年度“发现东亚最早的现代人化石”,第三次获得该荣誉。 

  中国科学十大进展是由科技部基础研究管理中心等部门组织,两院院士973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任等专家学者,从推荐的“年度270项自然科学各领域重要研究成果”经过初选和终选两轮投票选出。截至20182月已举办13届,是我国基础研究传播工作的品牌项目。 

  长期以来,古人类学界对在中国境内发现的中更新世晚期至晚更新世早期过渡阶段古人类成员的演化地位一直存在争议。争论的焦点是:他们是由本地的古人类连续进化而来?还是外来人群的成功入侵者?以及在现代人出现与演化过程中的作用。河南灵井遗址发现的两件古人类头骨化石——许昌人,为探讨这一阶段中国古人类的演化模式提供了重要信息。 

1. 2017年度入选的“中国发现新型古人类化石”(吴秀杰供图) 
河南灵井遗址发现的2件人类头骨化石(右侧:许昌1号;左侧:许昌2) 

  2005-2016年,河南省文物考古研究院李占扬研究员带领的考古队对位于许昌市的灵井遗址进行了连续12年的挖掘,发现了45件人类头骨碎片化石,年代为距今10.5-12.5万年。2014年以来,吴秀杰研究员等对许昌人头骨化石开展了修复、拼接、复原和研究工作。许昌人头骨化石出土时已经破裂成45块碎片。经过鉴定,确认这些头骨碎片代表5个个体,其中1号和2号个体相对较为完整1许昌1号由26块游离的头骨碎片组成,复原后的头骨保留有脑颅的大部分及部分底部, 代表一个年轻的男性个体;许昌2号头骨由16块游离的碎片拼接而成, 复原后的头骨保存有脑颅的后部,为一较为年轻的成年个体。研究显示,许昌人颅骨既具有东亚古人类低矮的脑穹隆、扁平的颅中矢状面、最大颅宽的位置靠下的古老特征,同时又兼具欧亚大陆西部尼安德特人一样的枕骨(枕圆枕上凹/项部形态)和内耳迷路(半规管)形态,呈现出演化上的区域连续性和区域间种群交流的动态变化。此外,许昌人超大的脑量(1800 cc和纤细化的脑颅结构,又体现出中更新世人类生物学特征演化的一般趋势。目前还无法将其归入任何已知的古人类成员之中,许昌人可能代表一种新型的古老型人类。 这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段中国古人类演化上的空白,表明晚更新世早期中国境内可能并存有多种古人类成员,不同群体之间有杂交或者基因交流。许昌人化石为中国古人类演化的地区连续性以及与欧洲古人类之间的交流提供了一定程度的支持。 

  201733日,《Science》杂志报道了河南灵井遗址出土的两件新型古人类化石——中国许昌发现的晚更新世古老型人类头骨。文章发表后,引起了国内外学术界和媒体的极大关注,《Science》、《Current Biology》等国际顶端学术期刊都发表了专题评论,认为这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段东亚地区古人类演化上的空白,是中国学者在古人类研究领域取得的重大突破。 

  中国古人类学研究始于上世纪初周口店北京猿人化石的发现。经过几代人的努力,迄今已经在中国境内70余处地点发现了更新世时期人类化石。21世纪以来,国际古人类学界对东亚地区人类起源与演化的关注不断增加,尤其现代人在东亚的出现与扩散引发了许多研究和争论。组建于这一背景下的古脊椎所古人类研究团队围绕中国古人类起源与演化的前沿问题,开展了大量的野外调查、发掘和研究,取得了一系列重要化石发现和原创性研究成果。近10年来,在刘武研究员和吴秀杰研究员带领下,该团队连续在湖北郧西黄龙洞、湖南道县福岩洞、安徽东至华龙洞发现重要古人类化石;完成了对广西崇左智人洞、许家窑、马坝、盘县大洞、道县、许昌等中更新世晚期及晚更新世早期人类化石形态、病理、创伤、先天畸形等研究,提出早期现代人至少10万年前在华南地区出现、部分中国更新世晚期人类化石具有欧洲尼安德特人形态特征等观点。同时,在研究中他们也注意到东亚地区更新世晚期人类演化不同步,在化石形态方面呈现明显区域性差别,这一地区早期现代人直接祖先的地区分布及化石特征还不清楚,尤其缺乏可靠的人类化石证据。 

2  2010年度入选的中国发现10万年前的早期现代人化石吴秀杰供图 
广西崇左木榄山智人洞(左图)及其发现的人类下颌骨化石(右图) 

  2007年,金昌柱研究员带领的野外队在广西崇左木榄山智人洞发现一件人类下颌骨和两枚牙齿化石,年代为距今10-11.3 万年(2)。刘武研究员等对智人洞人类化石进行了研究,显示这件下颌骨已经出现一系列现代人类的衍生特征,如突起的联合结节、明显的颏窝、中等发育的侧突起、近乎垂直的下颌联合部、明显的下颌联合断面曲度等。这些特征明显区别于古老型智人,而与现代人接近,智人洞的人类可能是东亚的最早的现代人,将早期现代人在东亚出现时间提早了6万年。相关研究论文2010119日在《PNAS》发表,并入选2010年度中国科学十大进展。 

3  2015年度入选的“发现东亚最早的现代人化石(吴秀杰供图) 
湖南道县福岩洞、洞穴走向、地层及其发现的部分人类牙齿化石 

  2010-2015年,刘武研究员和吴秀杰研究员率领的古人类研究团队对湖南省道县境内的福岩洞进行连续调查和发掘,先后发现47枚人类牙齿化石,年代为距今8-12万年(3)。研究显示,道县人类牙齿较小,明显小于欧洲、非洲和亚洲更新世中、晚期人类,位于现代人变异范围;齿冠和齿根呈现典型现代智人特征,如简单的咬合面和齿冠侧面形态、短而纤细的齿根等,说明道县人类牙齿已经具有完全现代形态,可以明确归入现代智人。据此可以确定,具有完全现代形态的人类至少8万年前在华南局部地区已经出现。这项研究填补了现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白。该项研究的论文发表于20151029日《Nature》杂志,入选2015年度中国科学十大进展。 

  近年来,国际古人类学界对现代人在东亚大陆出现与演化的规律和细节过程予以日益增多的关注,引发了一些前沿与争议。广西智人洞、湖南道县、许昌灵井古人类化石的发现为探讨这些学术问题提供了关键的研究材料。该研究团队对这三批化石的研究取得了了一系列重要发现和认识,提出早期现代人和完全现代类型的人类至少10万年前在华南地区已经出现。同时,揭示现代人在东亚大陆出现与演化过程中具有非常复杂的多样性和区域间差别,在现代人在华南地区出现的同时,在华北地区仍生存有古老类型的人类,并可能与欧洲古人类发生基因交流。需要指出的是,东亚古人类的演化比以往研究认为的要复杂的多,目前的发现和认识只是基于现有的化石证据。寻找人类化石,犹如大海捞针,需要多学科合作,长期不懈地坚持野外工作,经过几代人的不懈努力,“众里寻她千百度”,总会有所收获。 

4 参加2017年度中国科学十大进展发布会部分课题组成员 

 
附件
◎ 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
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