世界上最早的原始人年龄有多大?在哪里?

在非洲中部的沙漠中,发现了已知最古老的原始人类化石。这使得人类进化史变得更加复杂。

风带着沙子,没完没了地吹着。这片荒凉的沙漠位于撒哈拉沙漠南缘,距离同事们最热衷的东非大裂谷2500公里,环境迥异。化石层最多只有几米厚,远离沉积海滩,难以探测。普瓦捷大学的米歇尔·布鲁内特和他的同伴正在乍得北部的朱拉布沙漠不知疲倦地挖掘。在古人类学中,中非以前并没有盛产奇迹的名声。然而,一个头骨可以改变这种情况——并改变人们对自身历史的认识,就像77年前的非洲南方古猿化石一样。

1925年,雷蒙德·达特(Raymond Dart)在《自然》杂志上报道说,他在南非陶恩(Taung)的一个石灰石矿里发现了一个幼年灵长类动物的头骨,它混合了类人猿和人类的特征。达特认为这块“汤恩婴儿”化石是类人猿和人类之间“缺失的一环”,并将其命名为非洲南方古猿。在此之前,人们对自己远祖的认识仅限于一些完全具有人类特征的古代人——尼安德特人、爪哇直立人、比尔唐人(这个后来被发现是假的)。虽然进化论的地位已经确立,但很多人还不准备接受一个半猿半人的祖先,不愿意相信人类的根不在欧亚,而在非洲。所以,当局说达特发现的只是一只猴子的头骨。

汤儿童

但达特最终被证明是正确的,唐恩的孩子们开启了古人类学的新时代。后来的研究人员,如罗伯特·布鲁姆和李基家族,在非洲东部和南部挖出了许多著名的骨头。这些祖先拥挤在200万至500万年前,不断给试图重建人类进化树的人们带来新线索和新谜题。7月11日,Nature——还是Nature——发表了乍得新发现化石Toumai的故事。一位鲜为人知的科学家在一个化石不被重视的地方发现了一个意义重大的头骨。看来Dart的故事又重演了。不过布鲁内特在比达尔是幸运的,他不用等很多年就能得到同龄人的欢呼。

150年前有人提出,与其他灵长类动物相比,人类与黑猩猩的血缘关系特别近。考古证据和DNA分析支持这一观点。近年来,我们也知道人类和黑猩猩的基因差异只有1%多一点。据估计,人类和黑猩猩的共同远祖生活在500-700万年前。达尔文认为人类的根在非洲根深蒂固,至今在非洲以外发现的古人类化石也没有突破200万年的界限,说明这个观点比较靠谱。粗略地说,人属的独立进化始于300-500万年前的非洲。

非洲古代人类的窗口

人们从非洲的四个“窗口”地区窥视着自己的道路。最古老的窗口是南非,南方古猿非洲种的发源地。最大最繁忙的窗口是东非大裂谷的东支,北起靠近亚丁湾的埃塞俄比亚北部,南至坦桑尼亚北部,中间经过肯尼亚。另外两个窗口,马拉维和乍得,化石有限,所以不像窗口,只是像两个窥视孔。图迈之前发现的最古老的古人类化石出土于埃塞俄比亚和肯尼亚,都是2001新报道的(肯尼亚的还存在争议)。东非大裂谷东部有如此多的古人类化石,以至于一些科学家认为大裂谷起到了地理隔离的作用,大裂谷东部干旱开阔的环境迫使类人猿从树上下来,发展成为人类。在潮湿茂密的西部森林里,类人猿仍然生活在树上。这种说法叫做“东方的故事”。但在1995年,布鲁内特在乍得挖出了一块距今300多万年的颚骨化石,被确认属于一只南方古猿,并被命名为加扎利南方古猿(the Australopithecus Ghazali)。这为西部的故事写下了一个开头,头麦的发掘在西部画下了沉重的一笔。

图迈:600-700万年前的原始人类

尽管朱拉布沙漠环境恶劣,但许多脊椎动物化石保存完好,而编号为TM 266-01-060-1的图迈化石却意外完整。它包含一个头骨、下颚碎片和几颗牙齿,出土于这片沙漠中托罗斯·梅纳拉地区一个编号为TM266的地方。因为没有尘埃层提供所需的氩和钾,所以没有办法通过氩钾同位素定年来确定地层的年代。磁性年代测定法在这里也不适用。然而,在TM266地区有多种脊椎动物化石。通过与东非发现的类似化石进行对比,可以通过东非的地层时代间接判断TM266的时代。这些化石与肯尼亚两个地区的TM266最为对应,提供了可靠的推断结果:600万至700万年。

这是一个非常重要的时期。10万年前,世界上到处都是猿猴。大约500万年前,人类已经成熟。我们对人类和黑猩猩分离的关键阶段几乎一无所知——这个时期发现的所有化石只够填满一个鞋盒。可想而知,图麦会让古人类学家多么兴奋和紧张。另外,这看起来很奇怪。简单来说,从背面看像黑猩猩,但又像654.38+0.75万年前的高级南方古猿。它的头骨与猿类非常相似,但具有许多人类特征:犬齿更小,牙齿的珐琅质更厚,突出的眉脊形状是人类特有的,头骨后部与颈部肌肉连接处的特征表明他(她)是直立行走的。从眉脊判断,科学家倾向于认为头麦是“他”。

Toumai在分类学上的正式名称是Sahelanthropus tchadensis,似乎翻译成了“萨赫勒乍得种”(萨赫勒是撒哈拉以南地区,近几十年已经严重荒漠化)。Toumai这个昵称来自当地方言,意思是“出生在旱季即将开始的危险时期的孩子”。如果不是在人类进化树的最开始,应该是相当接近了。但这并不意味着头麦可以简单地被视为现代人的直系祖先。长期以来,科学家认为人类进化是级联的,即分类学上唯一的原始人类只出现一次,然后它继续发展成更高级的形式。每个时期的成员都比前一个时期多一点人类特征,少一点猿类特征,最后成为智人。这个模型整洁干净,很容易在课本上画出来。真的很漂亮。但是事实对于我们的分析和理解来说并不是那么简单。新发现的骨头越来越多,进化树也杂乱无章,变得像一堆麻烦的灌木。

让我们看看进化树——如果它还是一棵树的话。点击图片放大。

有科学家提出,人类早期进化经历了一个“适应辐射”的过程:一个物种产生了许多不同的后代分支,每个分支都以自己的方式适应新环境,走上不同的进化道路。在这个过程中,人类的一些重要特征,如直立行走、双手灵巧、大脑变大等,可能沿着不同的路径进化了很多次。人类的进化树可能有多个开端,仅凭某些人类特征直接把一个原始人类和现代人联系起来是不够的——头麦可能是我们的直系祖先,也可能不是,也没有希望证明。

可以肯定的是,图麦支持了人类进化史的混沌和灌木状模型,这给级联模型带来了很大的麻烦:这样一个古老的原始人类,应该只是刚刚开始显现出一些人类的痕迹,而不应该看起来像一个地质年龄只有1/3的南方古猿。如果图迈被迫被放在一个级联模型中,那么所有比他晚出现但有更老面孔的化石——名单很长——都将被驱逐出人类家族。为简单起见,不如认为头麦只是那个大变革时代众多新原始人类中的一个,是沉没在遥远历史中的冰山之一。更多同一时期的化石无疑有助于我们了解那个时期。不幸的是,我们的祖先和他们的亲戚不合作:他们最喜欢的森林环境不利于化石遗骸。例如,我们从未发现黑猩猩化石。