中国发现最早现代人牙齿或改写演化史

2015-10-15 22:30:58　来源: 《科学美国人》中文版《环球科学》举报

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核心提示：10月15日，《自然》发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武、吴秀杰等在湖南省道县发现47枚具有完全现代人特征的人类牙齿化石的研究论文，这是已知人类发现的最早的现代人牙齿，表明8万~12万年前，现代人在该地区已经出现。

传统理论认为，现代人起源于非洲，并在5万年前走出非洲，迁移至西亚和欧洲。而中国古人类学家却在湖南发现了距今12万到8万年的现代人化石，对现代人的非洲起源说提出了挑战。

“正式发掘时，我们发现了5枚古人类的牙齿，当时虽然还没有具体的测年结果，但和以前只有动物化石的发掘成果相比，这已经是个巨大的突破了，”中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（后称北古所）的研究员吴秀杰说，“但是没想到，接下来的研究甚至可能让我们借此改写现代人的演化和迁徙史。”

刘武和吴秀杰把他们团队最新的研究成果发表在了《自然》（Nature）上。先后在湖南省道县福岩洞中发掘出的47枚古人类牙齿让他们惊喜不断，因为这些在形态学上与现代人几乎没有区别的牙齿属于生活在12万到8万年前的现代人（也称晚期智人），而此前的观点是，演化到这个阶段的现代人在5万年前才出现在西亚地区，在4.5万年前才出现在欧洲，按照这个时间，现代人要想跨越西亚来到中国，还得更晚才行。然而生活在道县附近的现代人却以一种让人意想不到的方式在12到8万年前的中国南部地区出现了。这种现象似乎与主流的“非洲起源论”格格不入，它在现代人的演化史上撕出一个巨大的口子，等待科学家去填补。

1987年时，北古所的研究人员就和湖南文物考古研究所以及道县文化局联合组织了考察，当时他们只在福岩洞中找到了24种哺乳动物的牙齿和少量头后骨化石。2010年秋天时，刘武的研究团队准备在当初工作的基础上做第二次考察和试挖掘。他们认定，这种由喀斯特岩溶地貌形成的洞穴内部环境非常稳定，在沉积物埋藏的过程中也没有扰动，形成了清晰可对比的地层，因此进一步发掘的潜力非常大。到了第二年的秋天，由吴秀杰研究员领导的野外发掘队不仅发掘出了5枚古人类的牙齿，还在堆积物中找到了可以精确确定埋藏年代的测年样品。

中国发现最早现代人牙齿或改写演化史

刘武（左三）和吴秀杰（左一）陪同两位西班牙古人类学家考察福岩洞。

“在岩层的底部我们找到了一块次生碳酸岩沉积物，根据它的特性，我们可以大致确定洞穴中的沉积物都是在什么时间以后沉积下来的，”在中国科学院地球环境研究所任职的蔡演军是这篇文章的作者之一，他说，“我们从这块样品中切出非常纯净的一小块，送去美国明尼苏达大学做同位素的测年实验。结果显示这块样品的年龄距今12万年左右，这就意味着埋藏古人类化石的地层的形成时间不早于12万年。这个时间点相当于这套沉积物的底界。”随后，研究人员又在这套沉积物之上找到了原生的石笋，它相当于为这套沉积物盖了层被子，限定了沉积物沉积的最晚时间。在经过同位素测年之后，研究人员确定它的年龄距今约8万年。这个时间点则相当于这套沉积物的顶界。

对于地质学家来说，确定了沉积物的底界和顶界，就相当于确定了其中化石的生存年限，因此，出产自这套岩层的古人类和古脊椎动物也都生活在距今约12到8万年之前。时间大致确定下来后，整个研究团队都非常兴奋，他们知道自己发现的东西非常特别，在这么古老的时间段中找到人类的牙齿，的确是了不起的发现，因为即使在全球范围内，也很少发掘出这个时间段的人类牙齿。于是他们精心地制作了后续挖掘和研究的流程，在随后的几年中一直潜心研究。

“我们研究牙齿，是因为它十分坚硬，易于保存，”北古所的吴秀杰研究员说：“大部分时候，我们更喜欢研究化石骨骼。但这个山洞并不是原生的居住地，而是后期经过水流改造才把含有牙齿和少量骨骼的沉积物搬运到这里的。水流的撞击和冲刷会使不够坚硬的骨骼变得支离破碎，最后能保留下来的，只有部分头骨和十分坚硬的牙齿。”在人类演化的过程中，牙齿的形态变化非常明显，因此，研究牙齿不仅可以找出牙齿的拥有者是谁，还能确定他/她的年龄、食物结构和健康状况等信息。这次研究中，正是由于对比研究了不同演化阶段的人类牙齿化石，发现它与早期智人的牙齿明显不同，而与我们现代人的牙齿十分相近，才得出了这些牙齿属于现代人的结论。

当时间地点和人物都浮出水面时，唯一在人们心中打转的问题是，这些生活在12到8万年前的现代人从哪儿来，又走向了何处？

“我们还无法说明，现代人到底是从非洲崛起，逐渐占领西亚和欧洲，进而迁徙到中国，形成了现在生活在这里的人群；还是部分现代人本来就起源于中国。这是‘非洲起源论’和‘多点起源论’之间存在的争议，在学术圈中还有很多不确定的地方。但我们能确定的是，已经在非洲以外的地方找到了年代非常靠前的现代人生活区。” 刘武说，“生活在中国的现代人或许就是独立起源，我们甚至可以猜想，在12万到8万年前，早期智人和现代人共同生活在这片温暖的喀斯特地区。他们或各自为政，或刀兵相见，但随着时间的推移，现代人逐渐取代了早期智人，占领了整片东亚地区。”（《环球科学》罗凯）