330万年前,一个大约3岁的小女孩死了。她可能从一棵树上摔了下来,也可能死于一场疾病,或是溺水了。总之,这只阿法南方古猿死在了如今的埃塞俄比亚境内。
女孩的骸骨很快变成了化石。
可能是因为她摔在河床上或者湍急的洪水中,石头和水的运动没有对她的骨骼造成什么损伤,使其基本上完整无缺。2000年,有人发现她的头骨从一处悬崖的陡壁上露了出来。
人类学家意识到,他们面对的是前所未有的发现。
“塞拉姆”(Selam)是有史以来我们发现的早期人类祖先中最完整的幼体骨骼样本。
非同寻常的完整幼体骨骼这个女孩是有史以来发现的早期人类祖先中最完整的幼体骨骼样本。她的头骨、颈部、椎骨、肋骨和下半身几乎被完整保存下来,甚至她的脑部也在岩石上留下了形状印记。科学家把她命名为“塞拉姆”,这个词语在阿姆哈拉语中是“和平”的意思。
“它的外观看上去不同寻常,跟我以前见过的都不一样,”达特茅斯学院(Dartmouth College)的人类学教授杰里米·德席尔瓦(Jeremy DeSilva)说,“成年人骨骼更大、更致密,而且更容易被发现。儿童的骨骼往往很脆弱,不易保存下来。每隔一段时间,我们或许能够找到儿童下颌骨的一块碎片,或者是几颗牙齿,所以这个发现实在非同寻常。”
虽然“塞拉姆”的骨骼化石在2000年就被人发现了,但直到2006年报告才首次发表,古生物学家泽拉塞奈·阿莱姆塞吉德(Zeresenay Alemseged)及其团队花了5年多的时间才将她的骨骼完好无损地发掘出来。一支相关团队又花了12年时间对化石进行成像处理,并发掘了包含有“塞拉姆”脚骨的石块。
近日,后一支团队在《科学进展》(Science Advances)杂志上发表了他们的首批研究成果。
这项分析研究非常重要,因为它涉及到拼凑起人类起源故事的最重要问题之一:我们是在什么时候学会直立行走的? 在冰河时代之前,南方古猿的数十个亚种曾在非洲大陆繁衍生息,他们似乎构成了这个故事中的一个关键阶段。
“塞拉姆”的骨骼看起来跟其他早期人类化石非常不一样,“骨头仍然处在解剖学意义上的关联状态,”来自杜鲁内华达大学(Touro University Nevada)的人类学家金·康登(Kim Congdon)说道,他没有参与上述研究。换句话说,“塞拉姆”的脚骨仍然像她生前一样连接在一起。
“在大多数情况下,我们发现的化石都是分散开来的。‘露西’(Lucy)的骨骼就散落在一片广阔的区域,从来没有过一块骨头仍然跟另一块骨头连在一起的情况。但在这具骨骼中,她的脚骨仍然连在一起,这让我们能够看到这些骨头在她生前的构造,”研究作者德席尔瓦如是表示。
这具骨骼能告诉我们什么?以“塞拉姆”的大脚趾为例,它们比现代人类儿童的大脚趾更大、更弯曲。长期以来人类学家一直认为,灵长类动物大脚趾的形状意味着一种进化上的权衡:大而弯曲的大脚趾更易于爬树;短而粗的大脚趾则更适于直立行走。例如,拿人类的脚跟黑猩猩的脚比较,我们会发现,黑猩猩的大脚趾又长又有抓力,它们在脚掌上的位置大致跟手掌上的大拇指相对应。而且,黑猩猩“几乎能在树上飞奔”,德席尔瓦说。
与此同时,人类的大脚趾又短又粗。我们擅长行走,但到了爬树的时候,我们必须缓慢而小心地向上爬。“看起来,当我们获得了直立行走的适应性时,我们就必然会失去一些有利于攀爬的解剖学结构,”德席尔瓦表示。
黑猩猩和人类之间的这些差异并非偶然事件。黑猩猩是现代人类关系最近的近亲,两者在700万年前拥有共同的祖先。德席尔瓦说:“人类和黑猩猩还拥有相同的26块脚骨,它们只是形状稍有不同,正是这些微妙的差异导致两者使用脚的方式完全不同。”
新研究论文提出,“塞拉姆”的脚趾介于黑猩猩和人类之间,它们不像黑猩猩的脚趾那么长,但又比现代人类的脚趾更有抓力。德席尔瓦和同事认为,“塞拉姆”这样的年幼南方古猿拥有又大又长的脚趾是因为他们经常爬树,即便他们对于树栖生活的熟练程度比不上黑猩猩。
“如果这些孩子被捕食者吓到了,他们就会爬上树;或者他们会爬到母亲背上,方便母亲带着自己行动,”德席尔瓦说,“在没有婴儿车和婴儿背带的情况下,母亲们必须带着孩子行动。如果这时候孩子能够紧紧抓住自己的母亲,就能减少携带他们行动所需的能量。”
“我认为他们不像黑猩猩那样擅长攀爬,”他补充说,“他们没有那样的解剖学结构,但从他们的解剖学结构来看,他们的攀爬本领比人类稍微好一些。”
德席尔瓦和同事认为,“塞拉姆”的脚趾帮助解答了有关这一历史时期人类祖先的一个长期谜题。在330万年之前,成年的南方古猿似乎拥有非常“类似于人”的脚,他们的脚很适合走路,甚至连年幼的南方古猿也可能是直立行走的。不过,成年的南方古猿仍然拥有类似于黑猩猩的弯曲大脚趾。因此,科学家产生了争议:也许南方古猿既会爬树,也会直立行走;也许他们硕大的脚趾——跟现代人类的阑尾一样——是一种几乎无用的残留特征,只不过尚未被进化机制所淘汰。
德席尔瓦提出了第三种可能:“成年南方古猿之所以看起来是这个样子,是因为他们曾经也是孩子,他们的骨骼曾经也在生长。既然骨骼是活体组织,它们会对你正在做的事情做出反应——所以,如果你做了大量的攀爬运动,那些骨骼就会做出反应,它们会变得弯曲。”
而且,南方古猿有可能会在夜里爬上树,不过不是为了捕猎。当在热带稀树草原,日落后南方古猿家族或规模更大的社会群体可能在夜里爬上树睡觉,以此避免捕食者的侵袭。“他们可能慢慢爬上树,把孩子递上去,在树上构筑夜间巢穴,”德席尔瓦说,“但他们其实更适合在地面生活以及像我们一样直立行走。”
蒙特利尔大学(University of Montreal)的人类学家米歇尔·德拉珀(Michelle Drapeau)没有参与这项研究,但她认同这样一个观点,即“塞拉姆”较长的脚趾可能让她得以做出“比现代人类更多一点的动作”。
不过,她对较大的脚趾能够帮助南方古猿幼儿紧贴在母亲身上持怀疑态度。研究人员已经发现,现代的猴子是通过弯曲它们较小的脚趾来抓紧母亲的。为什么南方古猿的幼儿会有所不同呢?“它们不需要这种适于抓握的大脚趾来抓住母亲的毛发,”德拉珀说道。
论文还提到的一点是,“塞拉姆”的踵骨不像成年人类那样发育良好和坚硬。这并不令人意外,因为现代人类小孩的踵骨同样更小和更软,它们会随着孩子的成长而变得更大和更硬。由于南方古猿成年之后似乎拥有较大的踵骨,这表明南方古猿幼儿的发育方式跟现代人类小孩相似。
翻译:何无鱼
校对:李莉
编辑:漫倩
来源:The Atlantic
造就:剧院式的线下演讲平台,发现最有创造力的思想点击蓝字“了解更多”,获取更多「造就」精彩内容。
,