 《三思科学》电子杂志
2002年第8期 总第14期
2002年8月1日
目 录
封面
封面故事
[柯南]台风！台风！
编者的话
[柯南]我们身边的外星人
新闻
[毛磊]病毒烹调术
[柯南]吃种子的鸟
[碧声]最早的人
[碧声]防御系统启动
[刘华杰]超自然信念与脑化学
[春上莱茵早]咕咕叫与眼冒金星
[碧声]简讯：
├ 嘤其鸣矣，求其友声
├ 冰期与厄尔尼诺
├ 在烈日和酷暑下
├ 吃相优雅的蛇
├ 巧克力的起源
├ 激光打开细胞之门
├ 更老的宇宙，更多的铁
├ 疟原虫的悠久历史
├ 把疫苗吃下去
└ 打破第二定律
求知
[九歌]陆生动物群(二)
[黄力民]音乐中的数学
[江华]抗生素：万用灵药？
[李淼]弦论通俗演义(十八)
译述
[道金斯]设计信仰制导的导弹
[卡尔·萨根]数以十亿
《自然》：通过设计的进化?
博物
[刘华杰]房上仙子：瓦松
[佳肴]鱼龙
[九歌]大山雀
[柯南]七月流火
观点
[陶世龙]还是文豪的势力大？
[赵南元]也谈科学与人文
历史
[高山]发现量子(一)、(二)、(三)
[春上莱茵早]春上莱茵
[柯南]温彻斯特硬盘
辨伪
[柯南]别闹了，月亮先生！(后编)
[方舟子]达尔文晚年忏悔了吗？
书评
[江华]我读《死亡的脸》
[高山]《量子》简介
[柯南]新书推荐：生命科学史、我
的大脑敞开了
网络
[柯南]科普网站推荐：人类的进化,
北京昆虫网、计算机历史博
物馆
版权声明·订阅与投稿须知
三思科学杂志社
本期责编 碧声
下期责编 异调
三思科学网站
©2002,All Rights Reserved.
|
 |
在风暴中，上帝亲手用土把他的棺材盖住；大堆的沙子压到那上面，现在仍然压在那上面。
——安徒生《沙丘的故事》
最 早 的 人
 碧声
在中非地区的沙漠里，发现了迄今所知最古老的人科动物化石。它使人类进化史显得更加复杂。
|
在撒哈拉寻找原始人类化石，
是一桩冒险的投资 © M.P.F.T. |
风挟着沙，无休止地吹着。这片荒凉的沙漠，地处撒哈拉的南缘，离同行们最热衷的东非大裂谷有 2500 公里远，环境也大不相同。化石层最多只有几米厚，离沉积滩很远，难于探测。法国普瓦捷大学的米歇尔·布律内和他的同伴，在乍得北部的 Djurab 沙漠里坚持不懈地挖掘。在古人类学里，非洲中部以前并没有盛产奇迹的名声。但是，一个头骨就能改变这种情形——也改变人类对自身历史的认识，就像 77 年前的南方古猿非洲种化石那样。
1925 年，雷蒙德·达特在 Nature 杂志上报告说，他在南非汤恩( Taung )地区的石灰石矿里发现了一个幼年灵长类动物的头骨，混合了猿和人的特征。达特认为这个“汤恩幼儿”化石是猿与人之间的“缺环”，将它命名为南方古猿非洲种( Australopithecus africanus )。在那以前，人们对自己远祖的了解仅限于一些完全具备了人类特征的古人——尼安德特人、爪哇猿人（直立人）、辟尔唐人（这个后来被发现是假的）。尽管进化论的地位已经确立，但许多人还没有准备好接受一个半猿半人的祖先，也不愿意相信人类的根不在欧亚却在非洲。于是，权威们说达特发现的只是一个猴子的头骨。
汤恩幼儿 |
但达特终于被证明是正确的，汤恩幼儿开创了古人类学的新时代。后来的研究者如罗伯特·布鲁姆、利基一家人，又在非洲东部和南部挖出了许多著名的骨头。这些祖先们拥挤在距今 200~500 万年之间，不断地给试图重建人类进化树的人们带来新的线索和新的困惑。7 月 11 日的 Nature ——仍然是 Nature ——发表了在乍得新发现的一具化石 Toumai 的故事。没什么名气的科学家，在并不受重视的化石产地，找到了一个意义非常重大的头骨，看起来像是达特的故事在重演。不过，布律内的运气比达特好，不需要等许多年才得到同行们的欢呼。
150 年前就有人提出，相比起其它灵长动物，人类与黑猩猩的血缘关系格外近。考古证据和 DNA 分析支持这种看法，近年来我们还知道，人与黑猩猩的基因差异只有 1% 多一点。据估计，人与黑猩猩共同的远祖生活在 500~700 万年前。达尔文认为人类的根深扎在非洲，迄今在非洲以外发现的古人类化石均未能突破 200 万年的界限，表明这一观点较为可靠。大致不错的话，人属( Homo Genus )的独立进化是 300~500 万年前在非洲大地上开始的。
非洲的古人类窗口 |
人们正从非洲的 4 个“窗口”地区中，窥视自己的来路。资历最老的窗口，是南方古猿非洲种的产地南非。最大、最热闹的窗口，则是东非大裂谷的东支，北起亚丁湾附近的埃塞俄比亚北部，南至坦桑尼亚北部，中间经过肯尼亚。另两个窗口——马拉维和乍得，出产的化石有限，因此相比起来不太像窗子，只像两个窥视孔。在 Toumai 之前所发现的最古老的人科动物化石分别出土于埃塞俄比亚和肯尼亚，都是 2001 年新报告的（肯尼亚的那个还存在较多争议）。东非大裂谷的东支出土了如此之多又如此之古老的原始人类化石，以至于有些科学家认为，裂谷起到了地理隔离作用，裂谷东边干旱、开阔的环境迫使古猿走下树，发展成为人；而在湿润、森林茂密的西边，猿仍然生活在树上。这种说法被称为“东边的故事”。但是，布律内于 1995 年在乍得挖出一个有 300 多万年历史的颌骨化石，被确认属于一种南方古猿，命名为南方古猿加扎勒河种( Au. bahrelghazali )。这为“西边的故事”写下了一个开头，Toumai 的出土，又在西方描下了重重的一笔。
Toumai: 600~700万年前的原始人类 |
尽管 Djurab 沙漠环境恶劣，其中许多脊椎动物的化石倒是保存得很好，Toumai ——这个编号为 TM 266-01-060-1 的化石也意外地完整。它包含一个头盖骨、颌骨碎片和几颗牙齿，出土于这片沙漠中 Toros Menalla 地区一个编号为 TM266 的地方。由于没有灰尘层提供所需的氩和钾，没有办法用氩钾同位素测年法来确定地层的年代。磁测年法在此也不适用。不过，TM266 地区富有多种脊椎动物化石，将它们与东非地区发现的同类化石比较，就可以通过东非的地层年龄间接地判断 TM266 的年龄。化石与 TM266 对应得最好的是肯尼亚的两个地区，提供了可靠的推断结果：600~700万年。
这是一个非常要紧的时期。1000 万年前，世界上还充满了猿。约 500 万年前，人属( Homo )已经羽翼丰满。对于那个人类与黑猩猩分家的关键阶段，我们差不多一无所知——此前发现的属于这个时期的所有化石只够装满一个鞋盒子。可想而知，Toumai 会让古人类学家多么兴奋而紧张。何况它又长得那么古怪。简单地说，它从背后看像一只黑猩猩，正面看却像一个距今 175 万年的、挺先进的南方古猿。它的颅骨非常像猿，但仔细看来却有许多人的特征：犬齿较小，牙齿的珐琅质较厚，突出的眉脊( brow ridge )形状为人属特有，头骨后方与颈部肌肉结合点的特征则表明他或她是直立行走的。从眉脊来看，科学家倾向于认为 Toumai 是一个“他”。
Toumai 在分类学上的正式名称为 Sahelanthropus tchadensis，似乎可以译为“萨赫勒人乍得种”（萨赫勒是撒哈拉沙漠以南的一个地区，近几十年来荒漠化得厉害）。昵称 Toumai 来自当地土语，意思是“在干旱季节快要开始的危险时期出生的小孩”。如果它不在人类进化树的起点位置，也应该相当接近。但这并不是说，可以简单地认为 Toumai 是现代人的直系祖先。很久以来，科学家认为人类进化是梯级式的，即分类学上独特的原始人类只出现过一次，然后就不断向更高级形式发展。每一时期的成员，都比上一时期多一点人类特征、少一点猿的特征，最后成为智人( Homo sapiens )。这个模型整齐干净，也容易画在教科书上，真是漂亮得很。但事实并不会为了便于我们分析和理解而真的这么整齐。新发现的骨头越来越多，进化树也头绪丛生，变得像一堆麻烦的灌木。
来看看进化树吧——如果它还算得上是一棵树。点击图片放大。 |
一些科学家提出，人类早期进化经历了一种“适应辐射”过程：一个物种产生了多个不同的后代分支，各按自己的方式适应着新环境，走着不同的进化之路。在此过程中，人类的一些重要特征例如直立行走、灵巧的手、增大的脑可能曾经多次沿不同的路径进化出来。人类进化树可能有多个开端，仅凭一些人类特征不足以把某个原始人类与现代人直接联系起来——Toumai 可能是我们的直系祖先，但也可能不是，简直没有希望证明。
可以确定的只是，Toumai 支持那个乱糟糟的灌木丛式的人类进化史模型，而给梯级式模型带来大麻烦：一个这么古老的原始人类，应该只是刚刚开始表现出一点儿人类的痕迹，不应该长得那么像一个地质年龄只有他 1/3 的南方古猿。如果硬要用梯级模型来安置 Toumai，那么所有那些出现得比他晚、脸型却比他古老的化石——那名单可长着呢——统统要被开除出人类大家庭。为了简单起见，倒不如认为 Toumai 只是在那个重大变革的时代里，许多种新产生的原始人类之一，是沉在遥远历史中的冰山之一角。更多的同期化石无疑有助于我们理解那个时期，不幸的是我们的祖先和祖先的亲戚们不大配合：他们喜欢的森林环境不利于化石遗存，比如我们从没找到过黑猩猩的化石。
Toumai, face of the deep Oldest member of human family found
|
|
