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地球科学部

    我国学者在现代人起源和演化方面取得重大进展

    日期 2015-10-23   来源:地球科学部   作者:顾松竹 姚玉鹏  【 】   【打印】   【关闭

      10月15日,英国权威科学期刊《自然》发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武研究员、吴秀杰研究员、中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员等在湖南省道县发现47枚具有完全现代人特征的牙齿化石的研究论文,表明最晚在8~12万年前,现代人已经在该地区出现。这些化石是亚洲南部目前已知最早的具有完全现代形态的人类化石。这项研究以可靠的地层年代数据和详实的化石形态特征提供了迄今最早的现代类型人类在华南地区出现的化石证据,填补了现代类型人类在东亚地区出现时间和地理分布的空白,对于深入探讨现代人在东亚大陆的出现和扩散具有非常的重要意义,标志着我国学者在现代人起源研究领域取得的又一项突破。

      2010年以来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与湖南省相关单位合作在湖南省道县境内的福岩洞进行连续调查和发掘,先后发现了47枚人类牙齿化石以及大量动物化石。该研究团队与中国科学院地球环境研究所、北京大学、西班牙国家人类演化研究中心等国内外研究机构的科学家合作,对道县人类化石形态、化石出产的地层、年代以及伴生动物群进行了深入的研究。

      对牙齿化石的形态学研究和特征测量显示,这些牙齿无疑属于智人。研究显示,道县人类牙齿尺寸较小,明显小于其他非洲和亚洲更新世晚期智人,而更接近欧洲更新世晚期智人和现代人。道县人牙齿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。许家窑、黄龙洞、以及西亚Qafzeh 和欧洲 Dolni Vestonice等更新世晚期人类前臼齿和臼齿经常出现齿冠基底隆起、颊侧纵沟等形态特征。而这些特征在道县人牙齿均未出现,使得道县人牙齿特征与晚更新世中、后期,甚至现代的人类更为接近。道县人前臼齿和臼齿轮廓形状和齿尖大小比例也与现代人接近,而与多数早期现代人以及欧洲尼安德特人明显不同。这些形态和尺寸对比分析说明道县人类牙齿已经具有完全现代形态 (fully modern morphology),比黄龙洞、智人洞等早期现代人更为进步,呈现出一系列现代人特征,可以明确归入现代智人。

      福岩洞堆积物地层清晰,各区域可延伸连接并直接对比。人类牙齿和动物群化石在洞内的分布区域较大、层位明确,延伸范围达40余米。在整个发掘期间,研究人员对出土人类化石区域的地层顺序进行了细致勘察,确定人类化石及动物化石埋藏后未受扰动。研究人员在发掘过程中系统采集了测年样本,分别采用230Th-234U 不平衡铀系法和AMS 碳-14方法对地层和化石样品进行了年代测定。铀系测年结果表明,人类化石的埋藏年代在 8万~12万年前。化石样本的AMS碳-14测试结果和动物群组成呈现晚更新世早期的特点,进一步支持铀系测年的结果。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。迄今在亚洲和太平洋地区发现的年代确定早于4.5万年前、保存状态良好、并且可以根据形态特征明确归入现代智人的更新世晚期人类化石非常少。包括在华北田园洞、婆罗洲的尼阿洞和澳大利亚蒙哥湖等,其年代都比较晚,为4万-5万年前。在广西智人洞发现的11万年前人类化石较破碎,并且还保留有一些相对原始的特征,因此难以将其归入现代类型人类。最近对11万年前许家窑人下颌骨和牙齿的研究揭示出一系列原始特征,说明与道县人时代接近的晚更新世早期在亚洲北部生存有更原始的人类。

      总之,这项研究研究提供了在华南地区迄今最早的现代类型人类的化石证据。这对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散路径具有非常重要的价值,支持了现代人沿纬向路径扩散的假说。此外,与华南相比,现代类型的现代人直到4.5万年前才进入欧洲,说明当时尼安德特人的存在或许阻止了现代人在欧洲的扩散。

      该项研究得到了国家自然科学基金项目41272034和41271229等的资助。

    地球科学部 顾松竹 姚玉鹏

      文章链接:http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature15696.html

    图1   道县福岩洞外景及发现的47枚人类牙齿化石

    图2   道县福岩洞地理位置及洞内景象

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