行走史

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象人那样行走，行走之史(转)

　在埃塞俄比亚新发现的一批地猿始祖种化石表明，这种古老猿人会直立行走，将他们归入人类家族有了更充分的理由。
　　
　　在确立了人由猿进化而来的认识之后，有那么一段时间，科学家根据古生物学证据认为，人与猿最近的共同祖先大概生活在2000~2500万年前，随后发生分化。20世纪60年代，分子生物学的发展使人们认识到，现存的非洲猿与人的相似度比原先认为的更高，人猿分家的时间必须大大推后——大约在400~600万年前（有关估计并不统一，500~700万或600~800万的说法也很常见）。这个上下限颇为模糊的时段，对理解人类早期进化极其重要，因此科学家热衷于寻找这段时间的化石，不断推出“最早的人”。

　　1974年，古人类学家在埃塞俄比亚的沙漠中发现了著名的“露西”，即南方古猿阿法种（Australopithecus afarensis）。她生活在约320万年前，能够直立行走，具有明显的人类特征，但有些地方也很像猿。科学家认为，她是一种仍保有许多猿类特征的原始人。此后十多年没有发现重要的古人类新化石，“最早人科动物”的桂冠在露西头上颇戴了一段时间，直到本文的主角——地猿始祖种于1992年被发现。
　　

　　地面上的始祖

　　1992年12月17日，埃塞俄比亚阿法盆地的中阿瓦什地区，布满石块的荒芜岩地上，露西的发现地以南80公里处。日本东京大学的古人类学家诹访元（Gen Suwa）走在酷烈的阳光下，仔细地观察四周，寻找古老的骨头。岩石中间一缕微弱的光芒吸引了他：这是一枚半截露在地面上的牙齿。诹访立刻想到，它属于一种原始人类，并且是迄今最古老的原始人类之一——当天上午他们已经在附近发现了一些非常古老的动物化石。

　　除了诹访最早发现的这枚臼齿，还发现了一些下颌骨、头盖骨碎片、臂骨和其它牙齿等化石。这批化石保存得非常好，它们处于一层沉积岩中，像饼干夹心一样，被两层火山灰漂亮地夹在中间。放射性元素测年法显示，下方紧挨化石的那层火山灰，形成于440万年前。这使得该化石成为当时最古老的原始人类化石。

　　最初人们认为这是一种比露西更早的南方古猿，因而称之为南方古猿始祖种（Australopithecus ramidus）。后来的分析显示，它不应当属于南方古猿家族。1994年，诹访和他的合作者、美国加利福尼亚大学伯克利分校的蒂姆·怀特（Tim White）等人，在英国《自然》杂志上报告了这一发现，正式将它命名为地猿始祖种（Ardipithecus ramidus）。在阿法地区的土语中，ardi意为“地面”，ramid为“根”，因此这个学名的意思就“生活在地面上的始祖猿”，人类祖先从树上生活转向地面生活的最早代表。

　　研究者基本上没有发现颈部以下的骨头，即使有也是碎片。骨头上的咬痕显示，这些地猿的遗体曾为肉食动物所啃咬，这使人很难确定其体形以及走路方式。化石显示，某些地猿有4英尺高（1.2米多一点），但不知道这个头在他们中间算高个子还是三寸钉。此外，在一些非洲猿中，雄性的个子比雌性大得多，露西家族也是这样。如果地猿也是如此，推断其体格的难度就更大。

　　尽管化石不多，仍可以清楚地看到，地猿始祖种在解剖形态上有着人猿混合特征。有的特征——比如一个幼儿下颌骨上的一枚小臼齿——像黑猩猩超过像任何人科成员。有的科学家如怀特等人一度认为，地猿始祖种就是人类与猿最近的共同祖先，或者人猿分家后人类这一支最早的成员。但也有人不同意，比如露西的发现者唐·约翰森（Don Johanson）说，在地猿始祖种与人猿最近的共同祖先之间，还有空间（或说时间）容纳更多的物种。

　　最近几年，科学家报告了好几种更为古老的原始人类化石，包括在肯尼亚发现的原始人图根种(Orrorin tugenensis)，西非乍得发现的萨赫勒人乍得种(Sahelanthropus tchadensis)，还有在阿瓦什地区发现的地猿家族的新成员Ardipithecus kadabba（它原先被认为是地猿始祖种的一个亚种，后来确定为地猿属的新种，比始祖种略老，kadabba在土语中的意思是“主要的家族祖先”）。但是这些化石数量都很少，不足以作出非常强有力的论断。
　　

　　直立行走

　　根据对1992年化石的分析，大多数专家假设地猿是直立行走的，像露西一样。但关于这一点的证据不算很充分确凿。其中一个线索是枕骨大孔（头骨底部的开孔，脑和脊髓相连之处）的碎片，其位置显示头骨位于脊柱上方而不是前方，看来地猿始祖种似乎是直立的。另外，其臂骨结构也与四肢着地的猿不同。

　　如果地猿真的会直立行走，人类学家就必须重新考虑原始人类向智人发展的路途。从露西身上可以清楚地看到，她是直立的，但有着很多猿的特征，显示人类先学会了直立行走，然后才有了更大的脑。但到底是什么促使直立行走出现呢？传统理论是，非洲东部和南部气候变干燥，森林变成开阔的稀树草原，直立行走的猿在这种环境里更有生存优势。比起四肢着地的同类，他们能够看到更远地方的捕食者，并能拿着食物或抱着孩子走更远的路。

　　然而，地猿始祖种似乎并不生活在大草原上，而是在森林里。在发现其化石的地方，还发现了数以千计的树籽和丰富的树木化石，以及600多只其它动物的化石，包括猴子、非洲大羚羊、蝙蝠、松鼠等森林居民；典型的草原动物如原始马和长颈鹿的化石却很少见。

　　由于证据不充分，科学家对地猿的行走方式一直存在争论。近年来有人还提出，地猿不会直立行走，而且根本不是原始人类，而属于人猿分家后猿那一支的早期成员，跟黑猩猩更亲。美国印第安纳大学的科学家在2005年1月20日的英国《自然》杂志上发表的新报告，给地猿会直立行走的观点提供了新的证据。


新发现的地猿化石，photo by Scott Simpson



　　此前只在一个地点发现过地猿化石，就是诹访元找到第一块化石的中阿瓦什地区。印第安纳大学古人类基础技术研究中心（CRAFT）下属的石器时代研究所，组织了一个多学科的大型考察队，于1999年开始在埃塞俄比亚北部的戈纳地区进行发掘。戈纳地区也属于阿法盆地，离第一批地猿化石发现地点约100公里。第一次考察时发现了一个原始人类下颌骨和一些指骨化石，随后直到2003年间的发掘活动里，共在40多个地点找到了1500多块原始人类和动物的化石。其中原始人类化石超过30块，分别属于至少9个个体，包括保有完整牙齿的一个上颌骨和两个下颌骨（其中一个下颌骨的主人可能是雌性），几颗散的牙齿，一块趾骨碎片，完整的指骨等。


地猿始祖种的牙齿，photo by Sileshi Semaw



　　科学家使用氩同位素测年法判定化石附近火山物质的年龄，推断这些化石属于距今430~450万年的某种生物。这些化石有着与地猿始祖种相同的特征——主要是牙齿方面，比如咬合部位的珐琅质厚度、第一和第二下臼齿的大小、前臼齿的特征等。此外，其上犬齿呈菱形，与人相似，而不是黑猩猩的三角形。由此可以判断，这些化石所属的生物，就是地猿始祖种。而根据趾骨的特征可以认为，它们是直立行走的。这意味着，将地猿始祖种归于人类家族有了更充分的理由。

　　对沉积物和动物化石的分析表明，在440万年前，戈纳地区的气候比现在湿润得多，环境为森林与草原混杂，有着丰富的湖泊、湿地和泉水。在这里，羚羊、犀牛、猴子、长颈鹿、河马、野猪、大象等多种动物与地猿为伴。不过，地猿始祖种究竟喜欢哪种类型的栖息地，还有待进一步分析。
　　
　　这批新化石的意义很多：迄今数量最多、所属个体最多的一批地猿始祖种化石；第一批在中阿瓦什地区以外发现的地猿始祖种化石；第四个研究430万年以前原始人类的窗口。露西家族的化石发现了很多，但再往前追溯，化石就十分稀少和破碎了。此前只在埃塞俄比亚、肯尼亚和乍得的三个地点发现过430万年以前人科动物化石。戈纳地区的这一新发现，对研究早期人类进化十分重要。


研究人员在现场，photo by Sileshi Semaw  



　　除了已在论文中报告的，考察组还发现了大量新的原始人类化石，涉及进化史上一些关键时期，例如生活在550万年前的原始人化石（主要是牙齿）、智人最早期成员的头骨化石等。此前戈纳地区还发现了世界最古老的石器，制作于250万年前。新发现显示，戈纳地区在长达数百万年的时间里一直是原始人类重要的生活地带，拥有丰富的生物和文化遗迹。考察队员们继续四肢着地在这里搜寻，或许能够发现更多关于直立行走的惊人事件