中国学者在湖南道县发现东亚最早的现代人化石
2015-10-15 11:16:03   来源:化石网   评论:0 点击:

道县福岩洞外景及发现的47枚人类牙齿化石(刘武供图)道县福岩洞地理位置及洞内景象(刘武供图)(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所:10月15日,《自然》发表了中国科学院古脊椎动物与古人类研


道县福岩洞外景及发现的47枚人类牙齿化石(刘武供图)



道县福岩洞地理位置及洞内景象(刘武供图)

(化石网报道)据中国科学院古脊椎动物与古人类研究所: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,表明8万~12万年前,现代人在该地区已经出现,是目前已知最早的具有完全现代形态的人类,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。

现代人在东亚地区的起源与演化一直是古人类学研究与争议的热点。近10年来,中国古人类学界在这个领域的研究取得了一系列重要进展,先后在周口店田园洞、湖北郧西黄龙洞和广西崇左智人洞等地发现早期现代人化石。对这些人类化石的年代测定和形态研究显示,早期现代人至少10万年前在华南地区已经出现。然而,学术界对于具有完全现代形态的人类在东亚地区出现时间尚不清楚。

2010年以来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所会同湖南省文物考古研究所及道县文管所对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、以及相关的地层、年代以及动物群进行了深入的研究。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,填补了以往缺乏的现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白,对于探讨现代人在东亚地区出现及扩散具有非常重要的意义,标志着我国学者在现代人起源研究领域取得的突破性成果。

研究显示,道县人类牙齿尺寸较小,明显小于欧洲、非洲和亚洲更新世中、晚期人类,位于现代人变异范围。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。

据负责地层及年代研究的中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员介绍,道县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。

主持道县福岩洞发掘的吴秀杰研究员指出,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。在华北田园洞、南亚尼阿洞和澳大利亚蒙哥湖发现的呈现现代人特征的人类化石的年代都在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明显原始的人类。道县人类化石的发现和研究则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。这些发现和研究使得古人类学界认识到更新世晚期东亚人类演化比以往认为的要更加复杂。根据现有的化石证据,最早的现代类型人类在西亚和欧洲出现的时间在4.5万~5万年前。对道县人类化石的年代和形态研究显示具有完全现代形态特征的人类在东亚大陆的出现时间比欧洲和西亚要早至少3.5万年~7.5万年。这些研究发现对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散具有非常重要的意义,引起国内外重要媒体的广泛关注,《自然》和《科学》等配发了评论文章。

该项研究得到了中国科学院重点部署项目、中国科学院战略先导专项以及国家自然科学基金的资助。

相关报道:47枚道县人牙揭密至少8万年前我国就有现代人

(化石网报道)据新民晚报(董纯蕾):东亚地区甚至全世界迄今最古老的现代人,出现在我国华南地区,时间是距今8万前至12万年前的更新世晚期。

一支由中科院古脊椎动物与古人类研究所领衔的国际合作研究团队,在湖南省道县的福岩洞内发现了47枚人类牙齿化石,并测定其年代在8万年前至12万年前之间。令人惊诧的是,这些牙齿已完全具备现代人类的形态特征!北京时间今天(15日)凌晨1时,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)在线发表了这一研究结果。

根据目前的化石证据,现代类型的人类在中国大陆在东亚的出现,比在欧洲和西亚都要早3万年至7万年左右,而包括非洲在内的世界其他地区则尚无相应数据。这意味着,此次发现的“道县人”,可能是目前世界上最古老的现代人。

47枚保守大秘密的牙齿

完成这一发现的国际团队,来自中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中科院地球环境研究所、北京大学、湖南省文物考古研究所、湖南省道县文物管理局、西班牙国家人类演化中心、英国伦敦大学学院(UCL)、美国明尼苏达大学等。2010年至2014年,科研人员对福岩洞进行了连续发掘和调查和多学科研究,发现人类牙齿化石和大量动物化石,并在此基础上展开了多学科的科学研究。

牙齿虽小,但形态丰富。一枚人的牙齿有时能保存十几二十几个形态特征。据论文第一通讯作者、中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘武介绍,人类牙齿在演化过程中呈现一定的规律性变化:出现越早的人类牙齿,尺寸越大;早期人类牙齿比较粗壮,有一些表面复杂或特殊的形态特征,到现代人,形态越来越简单了。研究人员通过对比发现,道县福岩洞发现的人类牙齿,无论形态特征、测量尺寸或是一些特殊特征上,都和我们东亚地区的现生人类很像,和古老型人类不一样,呈现出完全的现代人类特征。

据了解,针对47枚“道县人”的牙齿,还有很多后续研究计划。中科院古脊椎所已经成立了专门的DNA实验室,做好了为人牙做DNA检测的计划,明年就将开始。

一座条件良好的野外山洞

负责发掘的中科院古脊椎动物与古人类研究所研究员吴秀杰告诉记者,发现“道县人”很是幸运。2010年10月,野外考察队在湖南调查了多处洞穴皆无甚收获,道县福岩洞就在此时出现在他们面前。此穴洞口大,入内满是堆积,试掘之下轻松发现哺乳动物化石,便知这是一个“条件良好”的洞穴。于是,考察队返回北京制定了充分的计划后,于次年重返福岩洞开始为期3年的正式发掘。果然,收获满满。除了47枚人类牙齿,还有很多哺乳动物化石。

科研人员口所谓的“条件良好”,指的不仅是发现了大量化石,而且包括找到了可用于测年的物质。负责测年工作的中科院地球环境研究所研究员蔡演军如是解释。在福岩洞采集到的碳酸盐碎屑,很快透露了化石的底限年代(即最老不能超过);最后在洞穴内部最上层盖板上发现的石笋,则代表了上限年代(即最年轻可达),由此推测出化石的埋藏年代是8万年前至12万年前之间。

10万年前多阶段古人并存

“道县人”从哪里来?刘武指出,在中国的华南地区发现过很多古人类化石,可见这个地区在过去100万年来是古人类生活和繁衍比较茂盛的区域;因此推测“道县人”由当地的古人类演化而来的可能性较大一些。吴秀杰表示,就目前发现的证据来说,在10万年前左右,在中国境内,可能生活着不同类型的人类,不能简单地都归之为早期智人:既有古老型的早期智人,也包含着完全类型的现代人,和具有一些古老特征的早期现代人。“另外,北方的化石比较古老,而南方在这一阶段已经出现了现代人和早期现代人,所以,我们推测南方有可能在这个时候向北方迁徙。”

至少8万年前现代人出没

古人类学研究在全球范围内追索不同的现代人在各个地区出现的时间。东亚地区现代人的起源,是人类演化研究近几十年的关注焦点之一。此前,我国学术界在这一领域已取得不少重要进展。如2002年,在周口店附近的田园洞发现距今4万年的早期现代人化石。2009年,在广西崇左智人洞发现11万年前的早期现代人化石。但是,这些都是早期现代人化石,即已进入初步现代人状态,但还保留一些相对原始特征,处于古老型人类向现代人过渡阶段。“我们在道县发现的距今8万年至12万年的人类化石已经完全现代化了,和现生人类更接近了。我们的发现,另外一项重要的科学意义在于,证明华南地区可能是现代人类形成和演化的中心区域。”刘武说。

据他介绍,在世界其他地区,据掌握的资料,在欧洲发现现代类型的人类最早在4万5000年左右,在西亚地区发现的现代类型人类距今5万年左右。非洲地区比较复杂。非洲在过去十几年里发现了一系列早期现代人化石,但都呈现古老和现代并存相间的状态,像道县这样具有完全现代类型的古人类化石,还是空白。

相关报道:我国学者发现东亚最早现代人化石

(化石网报道)据北京日报(刘欢):中国科学院古脊椎动物与古人类研究所刘武等研究员在湖南省道县发现了47枚具有完全现代人特征的人类牙齿化石,研究表明,现代人早在8万至12万年前已在该地区出现。

值得一提的是,这是目前已知最早的具有完全现代形态的人类化石。今天,这一古人类研究领域的重要科研成果在《自然》上正式发表。

发掘

福岩洞现47枚人类牙齿化石

现代人在东亚地区的起源与演化一直是古人类学研究与争议的热点。近10年来,中国古人类学界在这个领域的研究取得了一系列重要进展,先后在周口店田园洞、湖北郧西黄龙洞和广西崇左智人洞等地发现早期现代人化石。对这些人类化石的年代测定和形态研究显示,早期现代人至少10万年前在华南地区已经出现。然而,学术界对于具有完全现代形态的人类在东亚地区出现时间尚不清楚。

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、相关的地层、年代以及动物群进行了深入的研究。

研究

埋藏年代在8万至12万年前

研究显示,道县人类牙齿尺寸较小,明显小于欧洲、非洲和亚洲更新世中、晚期人类,位于现代人变异范围。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,牙齿特征与晚更新世中、后期,甚至现代人类更为接近。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,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。

据负责地层及年代研究的中国科学院地球环境研究所蔡演军研究员介绍,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。

此外,研究人员在发掘过程中还系统采集了测年样本,结果表明人类化石的埋藏年代在8万至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8万年前已在华南局部地区出现。

意义

有助研究人类东亚地区活动

主持道县福岩洞发掘的吴秀杰研究员指出,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。在华北田园洞、南亚尼阿洞和澳大利亚蒙哥湖发现的呈现现代人特征的人类化石的年代都在4万至5万年前。在广西智人洞发现的11万年前人类化石较破碎,且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。

而此次道县人类化石的发现和研究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。这些发现和研究使得古人类学界认识到更新世晚期东亚人类演化比以往认为的要更加复杂。根据现有的化石证据,最早的现代类型人类在西亚和欧洲出现的时间在4.5万至5万年前。对道县人类化石的年代和形态研究显示具有完全现代形态特征的人类在东亚大陆的出现时间比欧洲和西亚要早至少3.5万年至7.5万年。

这些研究发现填补了以往缺乏的现代类型人类在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白,对于探讨现代人在东亚地区出现及扩散具有非常重要的意义,标志着我国学者在现代人起源研究领域取得新的重大突破。

相关报道:47枚古人类牙齿化石在我国湖南道县的福岩洞被发现

(化石网报道)据光明日报(詹媛):东亚地区现代人的祖先最早是在何时、何地出现的?长期以来,因缺乏古人类化石样品,这一直是世界古人类学研究的空白。如今,这一研究出现新进展,47枚古人类牙齿化石在我国湖南道县的福岩洞被发现,有望填补相关研究的空白。

东亚地区可能存在现代人演化中心

这47枚古人类牙齿化石属于距今约8万至12万年前的现代人祖先,比欧洲和西亚具有同样特征的现代人祖先至少早3.5万至7.5万年。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员刘武、吴秀杰等人发现了这些古人类牙齿,他们发表在《自然》杂志的论文称,这项发现填补了现代人祖先在东亚地区最早出现时间和地理分布的空白,对东亚现代人起源和演化的研究具有重要意义。

据刘武介绍,古人类在演化过程中,牙齿呈现出尺寸由大到小,形态由复杂到简单的规律性变化,此次发现的人类牙齿呈现典型现代人特征。同时,这些牙齿的尺寸较小,相比原始人而言,更加接近现代人。这说明这些人类牙齿已经具有完全的现代形态,比此前在我国湖南张家界黄龙洞、广西崇左智人洞等地发现的早期现代人更为进步,是最接近现代人的人类祖先。由于湖南道县福岩洞的岩层沉积非常稳定,十几万年来没有发生大的扰动,沉积物呈现出明显的年代分层。以放射性物质铀进行年代测定结果表明,这47枚化石的埋藏年代确实在8万至12万年前。

而此前,因缺乏化石样品,曾有学者推测东亚地区的现代人演化出现了中断,此次发现说明这一地区现代人类的演化并非如此简单,位于东亚的中国华南地区甚至有可能是现代人类出现和演化的中心区域。

东亚现代人演化复杂程度远超以往认识

此前已有研究显示人类进化在我国呈现出南北分化的态势。据吴秀杰介绍,目前在北方,距今10万年前所发现的化石已经呈现出最原始的人类祖先的特征,而南方同一时期的人类化石则更加接近现代人,此次在我国华南地区的道县出现了完全现代形态特征的人类化石,更加证实了这样的分化。吴秀杰认为,这意味着,在同一时期,东亚地区生活着不同演化阶段的人类,而现代人祖先在中国可能沿着由南向北的路径迁徙,很可能在迁徙过程中与当地处于不同演化阶段的原始古人类混居,这使得东亚地区现代人演化的复杂程度远超过以往的认识。

根据现有的化石证据,最早的现代人祖先在欧洲和西亚出现的时间在4.5万至5万年前。尽管此次发现的现代人早于欧洲和西亚,但刘武指出,这只能说明现代人祖先在中国的华南地区出现较早,对于探讨现代人在欧亚地区的出现和扩散具有重要的意义,但并不能据此证实欧洲的现代人祖先由东亚迁移而去。现代人祖先在东亚、欧洲和西亚究竟如何演化,还需提取这些人类牙齿化石的DNA开展进一步研究,并且需要发现更多的化石样本才能推演出更加详细的演化过程。

相关热词搜索:现代人 化石

上一篇:酒泉盆地首次发现直翅目昆虫化石
下一篇:东亚人类祖先在湖南?道县发现东亚最早现代人化石

分享到: 收藏