最近有关人类的起源和演化(意思与进化相同,我国习惯用演化)又闯进人们的视野,皆因这两处有关人类演化的发现填补了许多空白,提供了演化中新的证据。

重庆发现袖珍边城鱼化石

一周前公开了重庆发现袖珍边城鱼化石的的信息,研究人员于2019年在重庆秀山发现2cm的边城鱼化石并进行了研究,是大约距今4.23亿年前保存完整的的有颌鱼类(颌[hé],构成口腔上部和下部的骨头与肌肉等组织 ),这块鱼化石是目前世界上最早的完整有颌鱼类化石之一,发现地是世界第二处有完整全颌盾皮鱼类的地点。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(1)

边城鱼化石

秀山志留纪鱼类化石的发现是脊椎动物演化研究历史上的一次重大突破,为有颌类早期演化研究提供了独一无二的重要实证资料,将填补“从鱼到人”演化谱系上的若干关键缺环,脊椎动物“从鱼到人”演化史中颌与牙齿的早期演化有了新实证。

别小瞧这条鱼的发现可真的有大作用,地球上包括人类在内的99.8%的脊椎动物都具有颌,要想证明“从鱼到人”的脊椎动物演化之路就必须找到有颌类化石作为证据。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(2)

袖珍边城鱼复原图

奥陶纪(距今4.44—4.85亿年前)的有颌类化石有,泥盆纪(距今3.59—4.19亿年前)有颌类化石也有,唯独中间这段时间志留纪(距今4.19—4.44亿年前)有颌类化石严重缺失,发现的化石也不完整都是些零散的鱼鳞和棘刺之类,这段时间的化石缺失让研究人员对有颌类起源和早期的演化进行不下去,没有化石证据的情况下如同谜一般也无法探索。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(3)

袖珍边城鱼复原图

如今有了这块志留纪有颌鱼的化石,让从鱼到人的演化之路又能继续研究下去,同时研究发现边城鱼化石代表了现代鱼类颌骨及牙齿原始的盾皮鱼类之间新发现的一个过渡状态。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(4)

黄颜色表示人类上颌骨

同时这条新发现的古鱼与现代有颌类脊椎动物起源有密切相关性,也为现代有颌类动物(包括人类)的颌骨和牙齿起源和演化提供了重要化石实证,也就是说我们的颌骨和牙齿可能起源于这条小鱼!

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(5)

黄颜色表示下颌骨

那么新命名的“龙人”又是怎么一回事?

14.6万年前的新人种“龙人”

“龙人”这块保存完整的头骨化石其实是上世纪30年代一个农民在黑龙江省哈尔滨市所发现,由于特殊的历史原因一直埋在家里,去世前告诉儿子,之后于2018年才捐赠到河北地质大学,随后研究人员进行一系列研究,证明龙人头骨或出自“中更新世”晚期的湖相地层,至今在14.6万年至30.9万年之间,因发现地位于黑龙江,故正式将该古人头化石命名为一个新人种“龙人”。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(6)

最右边龙人头骨

“中更新世”(Middle Pleistocene)是第四纪冰川更新世中间的一个时期,由1932年国际第四纪会议确定,起讫时间尚无定论(大约12.5万到80万年前)。中更新世是全球气候和环境变化的一个重要时期,气候周期转型,全球冰量增加,海平面下降,哺乳动物迁徙或灭绝。

研究人员通过对化石内部的沉积物化学分析,推测是一名50岁左右的男性,生活在森林覆盖的冲积平原中,并会捕猎捕鱼和采集野果。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(7)

当然关于这个化石是不是一个新人种,科学界还存在争议,具体争议就是该头骨无法提取DNA或蛋白质进行鉴定,只能通过化石的形态、地理位置和外观来分析,无法证明该头骨是否源自于早期的尼安德特人演变而来。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(8)

为啥要争议,只因为过去的研究结果认为尼安德特人是与智人最近的亲缘,龙人却有着智人的一些特征,并认为我们与尼安德特人分离的时间大约发生在60万年前。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(9)

智人

龙人的发现预示着100万年前的龙人和智人还有尼安德特人拥有共同的祖先,之后就分离了,也就是说我们与尼安德特人分离的时间可能比之前认为60万年前的还要早大约40万年。

同样也预示着古人类龙人与现代人类的亲缘关系比尼安德特人与现代人的亲缘关系要密切,这完全是涉及古人类与现代人亲缘关系的问题。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(10)

所以说龙人的发现为研究智人起源和人类演化提供了至关重要的证据,一旦证实龙人和我们的关系更密切,那么关于古人类到现代人类的演化又将出新了许多新的思路!

虽然由于年代久远无法提取DNA和蛋白质,但这些争议也是可以通过从线粒体中提取遗传物质进行DNA分析进行验证,不论结果如何都给人类的演化过程给予更多的实证!

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(11)

龙人头骨

遗憾地由于年代久远无法得知确切的发现地址,否则有可能找到其他与当时生活环境相关的化石,可以更为准确地找到其他相关佐证。

看完是不是有点懵,接下来简单说说古人类的进化吧。

人类的进化史

现代科学界认为人是从灵长类动物进化来的,也就是5000万年之内的事,那会的猿猴类到3300万-2400万年前进化出了猿这个分支,然后1300万-1200万年前东非的原康修尔猿是人类和非洲猿的祖先。

约1200万年前,地壳运动将非洲东部的大地上形成一条大裂谷,大裂谷把非洲分为东方和西方两个独立的动物系统,大裂谷这个阻隔成为人和猿分道扬镳的关键,裂谷之西还是茂密湿润的树丛,环境没什么大变化,猿的生活也没有任何改变。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(12)

大裂谷以东由于地壳变动,降雨量逐渐减少,森林消失形成草原,大部分猿类灭绝了,只有一小部分猿类适应了新环境并不断改变。

大约500万-800万年前,大裂谷以东有些类似黑猩猩的猿类物种在森林和草原交界处成功地进化成南方古猿,人科动物的历史从此开始,这也是人与猩猩进化的分界点。

而南方古猿被称为"正在形成中的人",也就进入到人类进化通常分为的四大阶段:南方古猿、能人、直立人、智人四个阶段。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(13)

图中数字表示年代

南方古猿学会使用天然的工具却不会制造工具,能人(早期猿人)能简单制造石头工具。

直立人(晚期猿人)会打制不同用途的石器,并且学会了用火,是人类进化非常关键的一个阶段;大约在100万年前,冰河时期来临后非洲开始草原化,直立人开始向世界迁徙,之后形成不同的人种,欧亚非大陆都有分布(海德堡人、瓜哇猿人、北京猿人都属于直立人),这也是人类第一次走出非洲!

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(14)

周口店北京猿人遗址

而智人则学会了人工取火,会利用石头和骨头制作精细的工具,其中智人又细分为早期和晚期智人。

早期智人(3—25万年前),之前留在非洲的直立人进化到早期智人也开始迁徙,是人类第二次走出非洲。

而之前第一次迁徙中的直立人来到欧洲后,大约在60万年前演化出海德堡人,海德堡人又于约30万年前演化出尼安德特人,主要分布在欧洲和中东。

独立演化成为早期智人尼安德特人能制造出更高级的工具,可谓是早期智人的霸主,但后来尼安德特人遭遇第2次走出非洲的早期智人以及第3次走出非洲的晚期智人,甚至彼此还共存过一段时间,在这共存期间自然有生存竞争,最终第2次走出非洲的早期智人和独立演化成为早期智人的尼安德特人输给了第三次走出非洲的晚期智人,尼安德特人也逐渐消失,至于原因是什么众说纷纭也存在争议。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(15)

之后在6至3万年前,随着冰河期的到来生存环境愈发困难,所有早期智人均被淘汰灭绝(大荔人、马坝人、丁村人、许家窑人、尼安德特人都属于早期智人),而尼安德特人是否来过东亚、南亚和非洲目前还不是很清楚。

我国的龙人自然被划分在早期智人之内,所以龙人的出现有可能颠覆之前科学界关于人类进化的中已灭绝的尼安德特人与我们分离的时间究竟多久的定论,故有了争议!

说完早期智人再说说晚期智人(5万至1万年前,山顶洞人、河套人、柳江人、麒麟山人、峙峪人既属于晚期智人),算是比较接近现代人的古人类,也就是现代人的祖先(1万年以来的人类称为现代人,但也属于晚期智人的一种)。

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最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(17)

留在非洲的早期智人进化成晚期智人,外观也在发生变化,前部牙齿和面部减小,眉嵴减弱,颅高慢慢增大。

然后开始了第三次出走非洲,大约5万年前到达澳大利亚,3万年前到达亚洲,1.2万年前到达美洲,晚期智人臂不过膝,体毛退化,有语言和劳动,有社会性和阶级性。

随后艺术出现了,母系氏族出现了,当今四大人种也逐渐演化形成,人类文明正式开始!

其实人类进化过程中最重要的一点就是脑容量的增加,通俗说就是智力的增加。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(18)

关于人类进化史简单说到这里,这只是5000万年以内的事,这段时间猿猴进化成人类,那么5000万年以外的呢?猿猴又是怎样出现的,最早又是什么形态?这就有关人类起源。

人类起源

科学家分析地球已经存在46亿年,在这么漫长的时间内第一个生命是如何诞生的,如今多样化的物种又是从何而来,至今依旧是个谜。

而达尔文的生物进化论,认为人类是生物进化的产物,也就是说人类最早是由其他生物进化而来,目前比较站得住脚的是从鱼进化到人。

而研究发现最早我们人类应该起源于2.9亿年前的鱼类生物,它们是颌类脊椎动物的祖先。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(19)

之后一段时间地球开始变得干旱炎热,很多水系都逐渐消失,大部分鱼死去,只有少数的鱼为了适应环境开始用开始用鱼鳍行走,随着时间的推移鱼鳍变得发达起来。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(20)

这些存活下来的鱼有些依旧不能适应环境死去,剩下的继续进化,鱼鳍慢慢变成四肢。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(21)

随着气候环境不断变化,陆地上的它们身体结构特征不断进行着改变,也适应了陆地生活并彻底脱离了鱼的特征。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(22)

演变的过程中它们开始逐渐不同起来,形成不同的物种,有的变成爬行动物,有的开始向森林古猿演变。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(23)

在后续的演变过程中不断分支,形成如今的猴子、猩猩、狒狒和人。

所以当研究人员发现边城鱼的化石激动万分,完全填补了一段时间内的有颌类动物化石空白,也为这个停滞不前的学说有了继续走下去的动力!

总结

鱼化石的发现对从鱼到人的演化探索有了实质性的化石证据,说的是几亿年的事;而龙人的发现则是人类演化中涉及古人类与现代人亲缘关系的问题,说的是几十万年前的事,虽然都是实质性重要证据,但两种发现完全是不同的研究方向。

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(24)

地球形成后漫长的46亿年历史中,人类只是微不足道的一个过客,每一次的新化石发现为人类探索过去有一定的帮助,但依旧微不足道,要想弄清楚人类究竟是从何而来还有很长的路要走,有可能未来几百年甚至上千年依旧无法完全弄清楚物种起源,人类起源这些问题!

最古老鱼龙化石(鱼化石和龙人相继发现)(25)

当然除了从鱼到人的演化之路外,还有神创论(也就是女娲造人)、宇宙生命论(人类是外来的)、化学进化论等等一系列学说,那么你觉得人类究竟是从何而来的?

参考资料:

《重大发现!我们的下巴和牙齿可能起源于这条小鱼》 科技日报 2021-06-21

《我国科学家发现14.6万年前新人种命名为“龙人”》光明网 06-26

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