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中国科学家在东北发现 14.6 万年前新人种「龙人」,与智人有何关系?这一发现有怎样的意义? 第1页

  

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今天生活在地球上的人类都属于现代人,互相之间没有生殖隔离,为同一个物种。

但在中晚更新世,地球上还曾存在过两种与现代人亲缘关系很近的人类,尼安德特人与丹尼索瓦人,这两种人类都可以与现代人发生基因交流,没有生殖隔离,这两种人类之间也可以进行基因交流。

常染色体基因组研究表明,尼安德特人与丹尼索瓦亲缘关系更近,他们组成的支系则是通往现代人支系的姊妹群。其实如果是根据Y染色体以及线粒体DNA研究,晚期的尼安德特人则与现代人亲缘关系更近,与丹尼索瓦人亲缘关系更远,因为他们的Y染色体以及线粒体DNA都被现代人替换掉了,这是早期现代人与尼安德特人杂交造成的,但最开始尼安德特人的所有遗传成分应该都与丹尼索瓦人更近一些。

不过这是根据古DNA的研究。

古人类学研究主要还是依据化石的解剖结构和形态来探究生物之间的亲缘以及演化关系,能获取古DNA或者古蛋白质组直接通过遗传信息来解析亲缘关系的化石还是少数。

目前丹尼索瓦人化石极度残缺,只有一块半边下颌骨(夏河人)、一块臼齿、一小块拇指化石以及一些肢骨碎片,没有确切的头骨化石产出,所以根据形态学确定丹尼索瓦人的分类位置比较困难。

而这次中国科学家发现的人类化石-龙人(Homo longi),被认为代表一类与现代人亲缘关系最近的古人类,比尼安德特人的起源关系也更近,同时他们与丹尼索瓦的可能也有一定的关系,甚至就是丹尼索瓦人。

龙人化石产自哪里?距今多久?

根据文章研究以及作者调查,这块古人类头骨化石很可能产自哈尔滨东江桥附近“中更新世”晚期的湖相地层,年龄距今30.9-14.6万年:

化石产地年龄之谜该头骨化石如何发现、产地在哪里?该项研究的主要负责人、论文通讯作者之一季强向澎湃新闻(thepaper.cn)提供了一份资料,详述了头骨化石发现的历史。季强是长期致力于晚古生代地层和牙形刺与晚中生代地层和古脊椎动物研究的古生物学家。他在鸟类起源和恐龙、哺乳类动物、古植物化石等领域的研究成果,极大地推动了国际晚中生代“三大起源”研究。
季强提到,2017年8月,他曾参观广西桂林瓦窑奇石市场,看到一位农民在市场上出售松花石、玛瑙、岫岩玉等标本。攀谈之后,这位农民说他认识季强并告诉他,他家有一件珍藏了几十年的人头化石,有意将这件人头化石捐赠给一家国有博物馆收藏。
双方经过多次协商,这位农民最终在2018年5月将这件人头化石捐赠给了河北地质大学,并作为固定资产永远收藏于该校的地球科学博物馆。
这位农民并不愿透露任何有关他本人和他家庭的信息,但他描述了一段故事。1932年2月,日本占领了中国北方冰城—哈尔滨。1933年4月的一天,在当时哈尔滨市松花江上桥梁(即现在的东江桥)的修建过程中,一颗“人头”被劳工挖出,并交给了同在工地上的这位农民的爷爷,他爷爷推测这可能是个宝贝,因为几年前他曾听说过北京发现古人头的事。即1929年12月2日,以中国著名考古学家裴文中教授为首的研究团队在北京市房山区周口店龙骨山发现了一件几乎完整的古人类头盖骨化石,也就是闻名于世的北京猿人化石。
他爷爷没有将这事告诉日本人,偷偷地将这颗“人头”带回家中,包裹好后丢进了院子里的水井中,连夜用土将水井填埋。临终前,老人把那颗“人头”的事和埋藏“人头”的水井位置告诉了儿子和孙子。遗憾的是,老人临终前并没有将发现那颗 “人头”的准确地点告诉其后代,这也成了这项研究最大的不确定性。
“我们知道这块化石是很早以前发现的,那么关于它具体在在地层里面哪个位置,到底是怎么样来的,我们这个信息已经不确定了。”倪喜军坦言,这个问题确实非常难解决,“化石一旦脱离地层,信息失掉之后,就很难再去复原了。”
但季强对澎湃新闻记者强调,“很多人都对此感兴趣,但这对研究而言并无实质性干扰。有些人认为应该先把化石的产地搞清楚了再开展研究,我不敢苟同他们的说法。如果一辈子没找到化石产地,这么重要的化石就不研究了?”
2018年7月,季强和黑龙江省的地质学家实地考察了哈尔滨市东江桥地区。随后,研究团队进行了一系列地球化学分析。倪喜军介绍,他们对从东江桥附近采集的人类化石和一系列哺乳动物化石进行了稀土元素浓度和Sr同位素分析,并使用非破坏性X射线荧光分析检查这些人类和哺乳动物化石的元素分布。同时分析了头骨本身带有的微量的沉积物。
结果表明,研究头骨与东江桥附近发现的哺乳动物化石具有相似的元素分布和稀土元素分布规律。多条证据都表明“龙人”头骨可能出自“中更新世”晚期的湖相地层。
“所有的证据就都支持它是从哈尔滨附近发现的,到底具体是哪一个点,现在没有一项技术能够得出结论,但是我们已经能够说它是产自这个区域来,至少目前的证据都支持这样的这一个结论。”倪喜军表示。
研究团队还用铀系法进行了头骨测年。综合结果表明,这块头骨化石距今至少14.6万年,小于30.9万年。这一时间段也正是智人与其他古人类分开演化的关键时期。
研究团队假设“龙人”和智人可能在这个时期相遇。“我们看到在这段时间里,亚洲、非洲和欧洲同时存在着多个人种的演化谱系。所以,如果智人确实在那么早的时候就到达东亚,它们可能有机会与‘龙人’接触。但由于我们不知道这个哈尔滨人群是何时消失的,它们也可能是在更晚才有的接触。”论文另一通讯作者、英国伦敦自然历史博物馆古人类学家Chris Stringer说。[1]

也就是说这个化石不是原始地层采集的,是从老乡家里征集到的,至于原始化石产出地点未知,在松花江的河底也有可能。

为什么命名为龙人?

龙人的属名为Homo也就是人属,和我们现代人(Homo sapiens)是一个属,种加词是longi,按照文章说法:

The species name is derived from the geographic name Long Jiang, which is a common usage for the Heilongjiang Province and literally means “dragon river.[2]
即种名取自地理名称龙江,因为这个化石发现在黑龙江省,而黑龙江省常被称为龙江。

说实话黑龙江省被叫做龙江我还是第一次听说……

作者本人在采访中也说到:

值得注意的是,季强将该新人种命名为“龙人”,主要基于领域内常用的地名命名,“我没有考虑其他因素,由于化石产自黑龙江省,所以名称来自龙江。”季强同时表示,“另一方面,我在化石命名时喜欢别人一看到这个名称时就知道是中国的化石,简明易懂。”[1]

看了一下评论区,关于龙人翻译成dragon man的问题:

目前在英文媒体上,龙人被翻译成dragon man,但中国龙应该是loong而不是dragon(长着翅膀/会喷火的/喜欢财宝的/西方龙),所以龙人应该是loong man。可是原文中直接把黑龙江中的龙江翻译为dragon river.可能西方人对于dragon更熟悉一些,在对中国了解后也默认把中国龙纳入dragon,如果说loong确实很多人都不知道,我也是看了评论区才知道中国龙是loong.

龙人长什么样子?

倪喜军在描述这块头骨化石时提到,从整体来看它它被保存得非常完整,“可以说就是亚洲目前发现的、在这个时间段内的最完整的人类化石,如果放到全世界去比较的话,它也是最完整的古人类头骨化石之一。”
正因为该头骨化石的完整性,所以包括眼眶内部、鼻甲骨、颅骨底部等精细结构都得以保存。“非常有趣的一点是,它兼具古老型人类特征,同时又有非常进步的特征。”这也是该头骨最显著的特征。
倪喜军具体解释道,“它的眉脊非常粗壮,整个头骨如果从侧面看就很矮很长,不像我们人类一样高高隆起成球形,吻端相对于智人来说也很宽很厚,这些都是典型的古老型人类特征。”进步的特征则体现在,“比如说它眼眶下面的颧骨比较矮平,这个其实是智人的一个很典型的特征。还有它的吻端向后缩到了脑颅下方,原始人嘴巴都是向前突,而我们人的嘴巴都不是那么突出。再比如说内耳和中耳外边的区域,它的骨骼的形态也非常接近于智人类型。”并且,它的脑容量达到1420毫升,属于智人的脑容量范围。
“整体来看,这块头骨呈现了古老型和进步特征的镶嵌组合。”倪喜军总结道。
研究人员认为,这块头骨来自一个男性个体,年龄大约50岁,生活在一个森林覆盖的冲积平原环境中,隶属于一个小规模社区。“和智人一样,它们捕猎哺乳动物和鸟类,采集水果和蔬菜,甚至捕鱼。”倪喜军说。
考虑到这块头骨主人的体型可能非常大,再加上其被发现的地点,研究人员认为“龙人”可能已经适应了恶劣的环境,这使他们能够分散在亚洲各地。[1]

龙人和现代人以及其他古人类的演化关系如何?

根据头骨化石的形态学,研究认为,龙人与其他中国产出的古人类包括夏河人、华龙洞人、大荔人以及金牛山人亲缘最近,共同组成一个支系,文中称为哈尔滨人类族群(Harbin human group),在图中被黄框框起来。其中夏河人根据古蛋白质组研究认为属于丹尼索瓦人,华龙洞人、大荔人以及金牛山人过去被归为古老型智人。

而这个支系与西班牙的先驱人(Antessecor)、摩洛哥拉巴特(Rabat)以及肯尼亚Eliye Springs产出的一些古人类则组成一个更大的支系。

而这个更大的支系,则与通往现代人支系(蓝色)为姊妹群,也就是说上述古人类与现代人有着较近的亲缘关系。根据这项研究,他们与现代人的亲缘关系要比尼安德特人(紫色)和现代人的亲缘关系更近。

但是这带来了一个问题,如果夏河人是丹尼索瓦人,而龙人以及其他中国的古老型智人与夏河人同属于一个支系的话,这些古人类是否也是丹尼索瓦人呢?

龙人是丹尼索瓦人吗?

首先龙人、夏河人与丹尼索瓦人的关系,在文章作者看来,仍需要继续研究:

其他古人类中,与龙人关系最近的是 16 万年前的甘肃夏河人。2019 年,一项发表于《自然》的古蛋白研究认为,夏河人属于丹尼索瓦人。和尼安德特人类似,丹尼索瓦人也是近年古遗传学研究的明星对象,他们曾与现代人祖先发生基因交流。正如前面所说,丹尼索瓦人留下来的骨骼非常少,因此关于他们的大部分信息都来自遗传学(而非形态学)研究。
甘肃夏河人化石。但也有学者认为,夏河人属于丹尼索瓦人的观点证据并不充足
不过,我们很难将龙人与夏河人或其他丹尼索瓦人放在一起看看像不像——已知的丹尼索瓦人化石都太残缺了。例如,夏河人仅存半块带牙齿的下颌骨,而龙人没有下颌骨,交集仅剩牙。本次研究比较了龙人和夏河人的牙齿,二者尺寸相近。

研究作者之一、伦敦自然历史博物馆的古人类学家克里斯.斯特林格(Chris Stringer)认为,龙人化石有可能最终被确认是丹尼索瓦人,“这是我们必须用 DNA 来验证的”。不过,斯特林格也表示实验成功率可能不高,因为化石年龄达到14.6万年之久。

论文通讯作者、古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院大学岗位教授倪喜军则告诉果壳,现在还没有足够证据认为龙人属于丹尼索瓦人。现在二者的共通点是牙齿大,但大牙也是一种“原始的特征”,例如,能人(约 200 万年前生活在非洲的古人类)等其他一些古老的人属成员也拥有大牙。[3]

同时研究原文中说到:

The sister relationship between Harbin and Xiahe, as identified by Bayesian inference (but not parsimony analysis, see the supplemental information), is particularly interesting.The Xiahe mandible shows some proteomic features of the Denisovans,who were informally called“Homo sapiens altaiensis”or“Homo altaiensis,”and sediments from Baishiya Cave have yielded Denisovan mtDNA.30 The Harbin M2 also matches the known permanent Denisovan molars in size and root morphology, and, ever since the discovery of Denisovans, Asian Middle Pleistocene hominins, such as Dali, Jinniushan, and Xujiayao, have been suspected to represent an East Asian population of the Denisovans. More mandibular specimens for the Harbin population or cranial specimens corresponding to the Xiahe mandible will test how close the Harbin and Xiahe humans are morphologically, while new geneticmaterial will test the relationship of these populations to each other and to the Denisovans[4]

大概意思就是:通过贝叶斯法(不是简约法)建立的系统发育关系(根据600项特征,100多件标本),哈尔滨的“龙人”与夏河人有着最近的亲缘关系。夏河的下颌骨的蛋白质组特征与丹尼索瓦人相近,同时白石崖洞(夏河人化石产出地)中的沉积物中也提取出了丹尼索瓦人的线粒体DNA。“龙人”的第二臼齿与一致的丹尼索瓦人的臼齿化石在大小以及齿根形态上也是相似的,同时自从丹尼索瓦人发现以来,亚洲中更新世的古人类比如大荔人、金牛山人以及许家窑人都曾被怀疑是丹尼索瓦人在东亚族群的代表。但是如果想要知道这些人类与丹尼索人之间的关系,龙人、大荔人、金牛山人这些人类需要发现下颌骨化石,而夏河人则需要发现对应的颅骨化石,丹尼索瓦人也要发现更确切的头骨化石,这样才能在形态学上分析夏河人和龙人以及其他古人类之间的关系,同时也要分析这些古人类的新的遗传物质,来分析他们相互之间以及与丹尼索瓦人之间的亲缘关系。

也就是说,其实我们并不能确定龙人就是丹尼索瓦人,甚至夏河人也可能不是丹尼索瓦人(虽然这个可能性较小)。

但是我们假设,如果中国古老型智人、龙人以及夏河人组成的直系,真的代表了丹尼索瓦人,这会带来什么问题呢?

首先根据核基因组的古DNA的研究表明,丹尼索瓦人与尼安德特人的亲缘关系更近,然后是现代人。

如果龙人属于丹尼索瓦人的话,那么从形态上来看,丹尼索瓦人的形态与现代人更近,亲缘关系也更近,与尼安德特人更远,这样就与分子生物学做出来的结果相矛盾了。

要回答这个问题,要不然就是承认龙人、夏河人以、大荔人、华龙洞人、金牛山人不是丹尼索瓦人,他们确实代表了一个与现代人亲缘关系更近的支系,目前没有丹尼索瓦人的头骨化石产出,但这又与2019年的夏河人古蛋白质组研究相矛盾。

要不然就是,这些人类就是丹尼索瓦人,但是它们在头骨形态上可能存在于现代人的趋同演化,从而导致遗传上接近尼安德特人但是形态上接近现代人,这也不是没有可能,但说实话可能性也很小,因为镶嵌特征实在很难解释这种趋同演化。

或者我们需要更多的化石来重新解读这些人类的关系,得到其他系统发育树。

当然还有一种可能,龙人等生活在中国30万年以来的古老型智人是丹尼索瓦人与早期到达东亚的早期现代人混合而成的,这就导致这些人类有一系列类似于现代人的特征,所以根据形态学分析他们与现代人更像,但是可能只融入了少部分早期现代人的血统,主题还是丹尼索瓦人。

这项研究是否可以证明现代人起源于中国?

其实这项研究并不支持这个观点,这项研究依然认为现代人主体是非洲起源的,同时龙人等相关人类可能也是非洲起源的。

最大似然法进行生物地理学模拟分析。基于新建立的系统演化关系树,研究团队还使用最大似然法进行生物地理学模拟分析。结果显示,更新世古人类可能处于相对隔离的小种群状态、但具备长距离偶然扩散并成为建群种的能力。在非洲、亚洲和欧洲之间,古人类存在多方向的扩散,不仅仅有走出非洲,也存在走入非洲的扩散,研究者称之为“穿梭扩散模型”。这一模型可以更好地解释人属物种或种群的多样性和地理分布状况。生物地理学模拟分析的结果还表明非洲是人类演化的扩散之“源”(Source),而亚洲则更多的是人类演化之“汇”(Sink)。
研究认为,从哈尔滨头骨中得出的发现有可能改写人类演化史的主要内容。在智人走出非洲之前,龙人、大荔人、金牛山人、华龙洞人、夏河人等所属的这一支系,作为智人的姊妹群在亚洲已经演化了数十万年。这一支系很有可能在基因和文化方面影响了后期到来的智人种群。“总而言之,哈尔滨头骨为我们了解人属的多样性,以及不同人种和种群之间的演化关系提供了更多的证据。”[1]

也就是说,人类并不是单纯从一波一波非洲起源的,可能各个地区起源迁徙来迁徙去,有时非洲起源、有时亚洲起源、有时欧洲起源。比如根据这项研究,从直立人到海德堡人这个阶段,可能是生活在亚洲的直立人迁徙到了非洲,在那里演化出了海德堡人族群,海德堡人族群迁徙到了欧洲,演化出了尼安德特人族群,而其中一些又迁徙到了非洲,演化出现代人族群,也就是人类是在不同地区之间迁徙的过程中演化的。而根据这项研究,现代人仍然起源于非洲,其实龙人、夏河人这些人可能也起源于非洲,只是走出的时间更早一些。

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参考

  1. ^abcd中国发现智人最亲分支龙人:比尼安德特人亲,1933年出土 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1703583668135948869&wfr=spider&for=pc
  2. ^Late Middle Pleistocene Harbin cranium represents a new Homo species https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(21)00057-6
  3. ^来自东北的古人类“龙人” 可能是现代人目前最亲近的亲戚 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1703609747709986811&wfr=spider&for=pc
  4. ^Massive cranium from Harbin in northeastern China establishes a new Middle Pleistocene human lineage https://www.cell.com/the-innovation/pdfExtended/S2666-6758(21)00055-2

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这么完整的古人类头骨化石很少见,所以当然是重要发现。

化石脱层这点相比于科学发掘出土物是硬伤。不过很多重要的古人类化石都是意外发现。类似的例子最近就有,夏河白石崖丹尼索瓦人下颌骨化石据称是1980年僧人在一山洞内修行时发现,同样具体出土层位缺失,但化石产地能够被找到,一是因为距现在不是太久、当事人能够被寻访到,二是因为山洞相对更容易定位。后续的发掘顺理成章,可能将来还有重要发现。再往前追溯,资阳人化石也是1950年修建成渝铁路资阳铁路段过程中在桥墩基坑中发现,但是这是当年就上报并随即组织过考古发掘的。

相比之下龙人没这么幸运,如果确实是修建东江桥时挖出来的、目前判断的出土层位也正确的话,大致在现代松花江以下约6-20米深,这个位置和深度进行考古发掘恐怕非常困难。

D是作者团队在东江桥附近打钻的剖面,人化石可能出自相当于A黄山剖面中黄山组上部的地层(虚线连接处)

假如化石产地无误,龙人也是中国已知中更新世位置最北的人类化石了,之前发现的金牛山基本和北京同是北纬40°,哈尔滨约45°,刷新了对当时人类适应寒冷能力的认知。事实上在黑龙江,别说人类化石,就是连考古上更常见的石器,也极少有早于顾乡屯组或旧石器时代晚期(约距今4-1万年)的发现,说明考古工作还有很大的潜力,我们还不知道这群人的极限在哪里。


另外我注意到不同论文中在比较化石分类地位时的微妙差异,也算是一点疑惑。

只有Ji作为一作的论文Late Middle Pleistocene Harbin cranium represents a new Homo species命名了一个新物种(另外两篇论文没提到这一点)。原文:Based on our morphological comparisons and the phylogenetic analyses,1 we suggest that both the Dali and Hualongdong crania should be referred to H. daliensis.The Harbin cranium, on the other hand, shows clear diagnostic features differing from the Dali and Hualongdong crania. Here, we raise a new species name for the Harbin cranium to reflect these significant differences. 即强调了哈尔滨头骨与大荔、华龙洞头骨不同的一面,所以应该建立不同的种,前者是H. longi,后者是H. daliensis

然而,Ni为一作、Stringer挂通讯作者的论文Massive cranium from Harbin in northeastern China establishes a new Middle Pleistocene human lineage,作者强调的是建立了一个不同于直立人、智人的新的人类支系,这一支系包括哈尔滨、大荔、华龙洞的头骨。原文:When backbone constraints are used to reflect the results from palaeoproteomic and ancient DNA research ……,22 Chinese late Middle Pleistocene humans, including the Harbin cranium, form a monophyletic clade as the sister group of Neanderthals (Figure S20). Both most parsimonious and backbone partially constrained phylogenetic trees support the monophyly of the group, including Dali, Jinniushan, Hualongdong, Xiahe, and Harbin.

Figure S20 Majority-rule consensus trees of 55 most parsimonious trees.

两文综合起来看,在这样一个支系内,已知命名有H. longi (含哈尔滨,夏河)和H. daliensis(含大荔、华龙洞)之前丹尼索瓦人牙也曾被命名为H.altaiensis(夏河又属于丹尼索瓦人),那这一时期整个人类得有多少个物种?如果将来证实哈尔滨头骨的古蛋白质接近丹尼索瓦人,或者丹尼索瓦人中发现了和哈尔滨类似的头盖骨,保留H. longi 还是用更早的H.altaiensis

龙人所在的支系或者说这一大类不是第一次发现,而是早已见于多个地点包括陕西大荔、辽宁营口金牛山、安徽东至华龙洞等,这些化石甚至之前也被研究者给予新的名字,比如H.sapiens daliensisH. sapiens daliensis或者H. daliensis,只不过没有这么大的影响。下面是从论文附件的视频中截图与同类头骨化石的对比:

大荔人
龙人
金牛山人

——————————————————

还看见有回答说——“出非洲”说的反对者也走出单纯的质疑,开始建构自己的理论,终于有了今日的“穿梭扩散”模型。

这显然是一厢情愿的过分解读。Ni和Stringer的论文显然不反对走出非洲,该文的结论实际上对“连续进化附带杂交”假说中的“连续进化”部分不利。在此之前,关于大荔人、金牛山人支持“连续进化附带杂交”假说的研究,不完全摘录如下:

吴新智1988
吴新智1990
吴新智1999
吴新智1999

中国化石人类一般分为两个单元 ———直立人和智人。他们之间有形态镶嵌现象 :……大荔厚的眉嵴和头骨壁,它和金牛山枕部呈角状转折,大荔和资阳有角圆枕 ,……这些现象表明两个分类单元之间难以截然分开 , 是连续进化的(吴新智2006)。

本文将大荔颅骨的一系列测量数据与中国的直立人和其他中更新世人化石以及欧洲、西亚和非洲的中更新世人化石进行比较 ,结果可见 :1)这个颅骨有一系列特征介于直立人与现代人之间 ,并且体现两者形态的镶嵌,例如脑颅的高度 ,颅骨最宽处的位置等;……过去我们已经认识到大荔颅骨有一系列特征与中国大多数人类化石相同, 例如其额骨正中矢状轮廓最突出点位置在下半 ,额骨有正中矢状脊, 额骨与上颌骨 ,鼻骨之间的骨缝构成水平的弧线, 鼻骨侧面角接近垂直而不是鼻梁高耸, 颧骨额蝶突前外侧面比较朝向前方,眼眶下外侧缘圆钝, 上颌骨颧突下缘弯曲等, 因此笔者认为它很可能是中国古人类进化链上的一员。本文增加一些新的信息加强了这方面的证据 。另一方面, 本文还发现大荔颅骨有不少与欧洲中更新世人类比较接近而与中国的直立人差异较大的特征 ,这些特征与这个颅骨具有的鼻旁隆起和与 Bodo ,Kabwe ,Petralona 相同形状的眉脊一起, 为中国古人类与欧洲古人类之间的基因交流增添了新的证据(吴新智2009)。

大荔颅骨既不属于直立人,也不属于海德堡人,表现为兼具东亚的直立人、欧洲和非洲中更新世人的:特征,而且是这些共有特征与早期现代人部分特征的镶嵌体,可能比中国的直立人对中国现代人的形成做出过更大的贡献(吴新智2014)。

对华龙洞人类化石的研究发现:距今大约30万年的华龙洞人类头骨、下颌骨和牙齿呈现与东亚中更新世直立人、更新世晚期人类及现代人类相似的混合特征。华龙洞人类头骨具有一系列与周口店等东亚更新世中期人类一致的原始特征,包括低矮的颅穹窿、颅骨最大宽位置低、额骨矢状脊、发达的眶上圆枕、宽而低矮的鼻部梨状孔、缓坡型鼻腔底部结构、第三臼齿先天缺失等。这些解剖学特征与多数中国更新世人类化石特征相似,体现了东亚地区更新世人类演化的区域连续性总体趋势。同时,华龙洞人类头骨、下颌骨和牙齿化石还呈现出一些与更新世晚期人类及现代人相似的的特征,表现为上面部扁平、颅穹窿部和面部形态纤细、下颌骨联合接近垂直并出现颏三角、牙齿结构简单及尺寸较小等。这些相对进步的特征揭示这一时期东亚大陆人类已经出现向早期现代人演化过渡的趋势。因而华龙洞人类化石提供了东亚地区人类演化区域连续性以及从古老型人类向早期现代人演化过渡的新证据。(吴秀杰等2019)

可以看出,方法上,Ni和Stringer所采用的系统发育分析是吴新智先生所反对的,或至少被认为是不恰当的应用;结论上,Ni和Stringer把大荔、金牛山、华龙洞所在人群归入智人的姊妹群,而非直立人和智人之间的过渡种群,这与吴的研究存在根本差异。如果论文的主要结论成立,中国直立人和智人之间的连续性几乎被完全抽去——除了哈尔滨所代表的支系外,进化树上许昌人、马坝人所在支系距智人关系更远,这样就毫无中国“古老型智人”的立锥之地了。

更不用说,该文将智人支系的分化时间进一步往前推,智人的共同祖先770ka(这个时间越早意味着智人越独特,有很深的根),欧亚智人的共同祖先416 ka(暗示走出非洲之前智人已有很长时间的分化),这明显不利于各种强调渐变的多地区进化假说 。

生物地理模型部分,不管模型名字多么花哨,最佳拟合模型下, The ancestral area for the Harbin-H. sapiens clade is most probably from Africa, supporting the idea that Africa is the center of origin of the H. sapiens clade. 看不出哪里反对"出非洲"。


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这具标本并不是第一次在学术界出现。在2018年,季强教授就在《地质学刊》上以《中国东北发现似海德堡人头颅化石》的文章汇报了这一标本,新闻可见哈尔滨古人类头骨化石发现始末-新闻-科学网。当时还举办了盛大的新闻发布会。

这篇只有2页的论文可读性非常好,主要内容是详细描述了化石的发现过程,如下文所述,与此次新论文的新闻稿几乎没有区别:

2017年8月,季强参观广西桂林瓦窑奇石市场,看到一位农民在市场上出售一些宝玉石标本。攀谈之后,这位农民说他家有1件珍藏了几十年的祖传人头化石,他知晓国家禁止买卖脊椎动物化石,有意将其捐赠给一家国有博物馆收藏,并出示了该人头化石的照片,条件是要征集一批他收藏的岩矿标本。季强看过照片后,意识到这件化石的珍贵,希望他捐赠给河北地质大学,该校有一座很好的地球科学博物馆,有意收藏这件人头骨化石,可以答应他所提出的要求。经双方多次协商,这位农民终于2018年5月将这件人头骨化石捐赠给了河北地质大学,化石标本将永久收藏于该校的地球科学博物馆。
问及到底是谁发现了这件人头骨化石,这位农民讲述了一段他家祖孙三代发现和保护该人头骨化石的故事。1932年2月,日本军队完全占领了中国北方冰城———哈尔滨,强征大批青壮年中国人当劳工,为他们修筑路桥及军事工事。他爷爷当时不满18岁,是个认识几个字的地道农民,也 被 拉 去当了“兵”,专为日本军队看管劳工。当时,日本兵想在哈尔滨松花江上修建一座桥梁,即现在的东江桥,他爷爷被派往那里看管劳工。1933年4月的一天,一名劳工在修建桥墩时挖出了1颗“人头”,与以往看到的不一样,这颗“人头”看上 去 有 些 古 怪,就 将 其交给了他爷爷。老人推测这可能是个宝贝,因为几年前他曾听说过北京发现“古人头”的事,意识到这东西可能很值钱,便没有告诉日本兵,偷偷将其带回家,包裹好后丢进了自家院子里的水井中,连夜用土将水井填埋。1949年以后,由于他曾当过日本军队的“兵”,就回到老家继续当农民。此 后 几 十 年,他未敢将此事告诉任何人,甚至也没有告诉他儿子,直至临终前才将那颗“人头”的事和埋藏的水井位置告诉了他的儿孙,遗憾的是并没有将发现那颗“人头”的准确地点告诉他们。老人的儿孙沉默了数年之后,商量着那颗“人头”的事,他们很想将这个“宝贝”捐献给国家,但不知通过何种合法途径,谁知机缘巧合,在桂林遇上了季强,终于了却了心愿。

这个以捐献人口述为依据的传奇故事,是否能作为这具在奇石市场发现的标本的可信来源呢?对地层古生物学略有所知者都清楚,缺少地层信息的化石,价值至少丢失一半。如果,只是如果这具化石的真实产地不是哈尔滨,乃至不是中国甚而亚洲,那对其开展古地理学和古人类演化的探讨无异于空中楼阁。季强教授及其合作者当然不会忽视这一点,在这篇文章的最后说道:

2018年7月,季强与黑龙江的地质工作者实地考察了哈尔滨东江桥,初步认为1933年发现的这一古人类头骨化石应该产自松花江的河沙沉积物中,并计划在哈尔滨地区松花江上游两岸寻找产出该古人类头骨化石的原始地点和地层层位。

但是遗憾的是,经过了三年的时光,在此次的3篇新论文中,并没有看到研究团队在原始地层的重大突破。研究者基于头骨化石的稀土元素 (REEs) 浓度和 Sr 同位素组成和哈尔滨的上荒山组类似,同时在上黄山组发现了一些哺乳动物化石,加上头骨化石的绝对年龄(保守估计)落在上荒山组的时限内,推测上荒山组就是头骨的原始地层。

但是,在湖相地层中发现哺乳动物化石实在是平常,此前在松花江中也时常发现古哺乳动物化石,关键的是并没能发现新的古人类化石。而且,在全世界的地层中,是否只有上荒山组满足这3个条件呢?研究者似乎没有对这一点做出解释。

当然,倪喜军研究员在新闻稿中也说道:“此次出土化石的哈尔滨湖相沉积地层,此前并未受到特别重视,且层位较深,不易发掘。”并认为在今后的工作中,“很有可能”发现新的古人类化石。

无论如何,每一具古人类头骨都是科学的宝贵财富。如论文中所说,保存如此之好的更新世人类头骨化石是非常罕见的。哪怕在现代人类的主要发源地非洲和海德堡人的主要发现地欧洲也是如此。还是期待,期待季强教授能够在原始地层发现新的古人类化石,或许那才将会是真正震撼古人类研究的时刻。


此次研究的主要推动者季强教授和倪喜军教授都是著名的古生物学家,季强教授是恐龙鸟类起源说的最关键证据——中华龙鸟(中华鸟龙)化石的发现者,而倪喜军老师发现的阿喀琉斯基猴也意义非凡。

中国古人类化石传统上以发现地所在的县市命名,比如过去的北京人、南京人,近年的许昌人、夏河人。但是,据季强教授介绍,此次基于发现地黑龙江省而命名为“龙人”。并且认为这是一种新人类(而上述古人类都不被认为是新种),正式给予了学名Homo longi。


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很有意思的一件事是,不像前几个月几项其它的重要发现,这次的发现在我目视可及的业内讨论声音似乎暂时还不是很大,对此发表评论的老师也不是很多。

三篇文章,我们一个一个来看一看。

第一篇相当于一个报告性质的文章。通讯作者倪喜军老师是中科院著名的古灵长类研究专家(属于古脊椎动物学,与研究史前考古学、古人类学的高星、付巧妹等几位老师不归属于同一个研究方向),他的关于古灵长类的很多观点在全世界都有重要影响。

这个命名原因很有意思:借着发现地黑龙江的地名夹带dragon man 的私货哈哈哈哈哈哈哈这个心思真是很有意思(腹诽一句:一看就不是考古学家干的事情。如果是考古学家命名最多也就是会给命名成“龙江人”之类的。。。)

这一段大体描述了一下龙人的形态特征,我这里不是体质人类学的专业学生不好过多评价,重点要强调它和其它已被命名的人属物种有区别。后面内容主要说明了它和智人的联系与区别,以及与其他诸如海德堡人、尼安德特人、弗洛勒斯人等各个古人类,以及包括大荔人、金牛山人、华龙洞人等中国发现的古人类化石的形态学区别。相对来讲其与智人的相似点看起来更多一点。

结论:作者认为龙人的形态学特征与其他已确定的中、晚更新世的古人类分类群诸如智人、直立人、尼人、海德堡人等均不同;以及根据他们的研究,曾被吴新智等专家定为“早期智人”的大荔人与华龙洞人均应当被定名为“大荔人”这一独特种群名称。同时作者认为夏河人下颌骨与龙人均可能可归为他们所命名的“龙人”种群。

(这可就有意思了。他们自己认为二者应当归属同一种群,但夏河人是有沉积物DNA证明它是丹人的,这还如何定成新种?)

(先发第一篇,一会再接着来)


第二篇文章,就是对人骨的测年。这方面我也不是专家,对于其方法原理并不是很了解,所以只能着重看看他们的讨论和结论部分,希望这方面的专业人士可以补充讨论。

简单来说,就是讲作为最完整的古人类化石之一,作者团队对其进行了XRF、稀土元素、锶同位素等各个方法的年代测定,结论是这头骨与最近在哈尔滨地区发现的中更新世-全新世哺乳动物和人类化石在这几项数据上具有较强的相似性,其结论是这例头骨属于中更新世,大约在30.9万年-13.8万年以前(铀系测年结果是早于14.6万年)

作者团队认为,哈尔滨头骨年代与夏河人、金牛山人、大荔人、华龙洞人大致同时代,与早期的智人在非洲和中东的年代亦有重合,鉴于此,如果将这几个人群视为智人进化谱系的姊妹谱系的话,这个人类谱系的演化也是非常成功的,因为其分布范围很广且在一些极端地区有所出现。


虽然核心观点已经有很多答主介绍过,但我还想将第三篇文章我自己觉得有重要信息的地方搬运过来看一看。这篇文章由于有了英方作者Stringer的加入,其内容也增加了部分他主张的观点。

关于化石发现的故事,其他答主已经详细介绍过了,这里将这一段原文放出来,供需要者参考。

哈尔滨头骨呈现出了古老特征的穹隆和近似智人的面部特征,这在大荔人和金牛山人的化石中也有发现,但细节的形态学特征又有所不同;华龙洞的颅骨则与大荔人在某些方面更为相似,而许昌人、马坝人与之的不同点则更为明显。

哈尔滨头骨呈现出的独特性主要体现在与智人、尼安德特人和海德堡人的不同上。尤其重要的是,哈尔滨人仅剩的一颗牙齿的尺寸形态与丹尼索瓦洞穴发现的牙齿较为近似。

尽管龙人个体的下颌骨缺失,但系统发育分析的结果表明哈尔滨头骨与夏河下颌骨是姊妹群。哈尔滨头骨M2牙齿的尺寸与夏河下颌骨相匹配,可以推断哈尔滨颅骨缺失的下颌骨与夏河人的近似。由于基因学数据显示尼安德特人、丹尼索瓦人和早期的智人总的来讲都有较深色的皮肤、发色和瞳色,考虑到哈尔滨颅骨所处的高纬度,我们将之重建为中度深色的皮肤颜色。

我们的研究认为哈尔滨头骨、大荔人、金牛山人、华龙洞人、夏河人并不属于非洲、欧洲的海德堡人这一进化支,而是智人的姊妹群。通过贝叶斯模型我们推断出哈尔滨颅骨和夏河人的姊妹群体关系。夏河人下颌骨呈现出了丹尼索瓦人的古蛋白组分特征,且白石崖洞穴也检测出了丹尼索瓦人的mtDNA。哈尔滨颅骨的M2牙齿在尺寸和齿根形态上同样匹配已知的丹尼索瓦人的恒磨牙。自从丹尼索瓦人发现之后,亚洲中更新世古人类诸如大荔人、金牛山人、许家窑化石等都被怀疑代表了东亚丹尼索瓦人群体。期待之后更多哈尔滨人群的下颌骨标本或夏河人的颅骨标本以及新的基因材料可以检验这些人群之间以及与丹尼索瓦人的关系。

哈尔滨颅骨、大荔人、金牛山人、夏河人、和华龙洞人分布范围最可能实在亚洲,而哈尔滨人-智人的进化支应当源于非洲,这支持了非洲是智人进化支起源的中心地区。

(Stringer教授历来都是坚定的非洲单一地区起源论的支持者,甚至可以说是提出者)

结论:哈尔滨颅骨的诸多特征与智人、尼安德特人和海德堡人有诸多不同,而与中更新世中国的化石例如华龙洞人、大荔人、金牛山人更为相关。我们的研究同样暗示了哈尔滨颅骨与夏河下颌骨(一个被归为丹尼索瓦人进化支的化石)之间潜在的联系。哈尔滨颅骨所载多的高纬度地区体现了中更新世人类的适应性。哈尔滨个体的大尺寸可能体现了人类体质上对环境的适应。


我们可以发现,这篇文章回避了“龙人”这一概念,而基本用“哈尔滨颅骨”加以指代,指出其与智人、尼人、海德堡人的不同以及与大荔人、金牛山人、华龙洞人的异同,同时以M2牙齿为切入点多处指示其与夏河人、丹尼索瓦洞穴发现的丹尼索瓦人之间的联系,可以说Stringer教授的主张得到了比较充分地展现。


目前已知且作者团队承认的是,龙人和夏河人的亲缘关系最接近,而夏河人的古蛋白组分研究和环境沉积物研究成果均支持其属于丹尼索瓦人。而同时,龙人并未进行分子生物学研究,这可能与其从发现到现在年代久远,且可能保存条件不够专业,提取有一定难度;也可能是研究团队有自己的考量。不论如何,其基于形态学研究在古生物界很常见,但在距今较近的古人类学界就证明力度稍显逊色。而丹尼索瓦人本身由于是从分子生物学角度率先被发现的一种古人类,所以其形态学特征并未得到共识,也就是说:确证的丹尼索瓦人化石多不完整,完整的化石只是被怀疑属于丹尼索瓦人但尚不能确证。从这个角度来看,其形态学研究展示的独特性完全无法排除属于丹人的可能而可以命名为新种。

就中国以往发现的金牛山人、大荔人等古人类,传统上我们将其称之为“早期智人(archaic Homo sapiens)”。这个概念收到了很多质疑与批评:

这些可以归类为地方种群的化石才可以计算物种数量,而不是归类为一种垃圾桶式的诸如“早期智人”这样的涵盖了所有中更新世既不是直立人也不是尼人的古人类化石的概念

因为这些古人类化石均只经过形态学研究,实际上并没能进行严格的生物学分类。事实上其中有许多化石例如大荔人也被怀疑是属于丹尼索瓦人。

我老师对中国的发现具体情况不了解,所以箭头只是指示一下“这是在中国发现的”

鉴于此,丹尼索瓦人在东亚地区的分布范围可能比目前所知的来说更广的,其在东亚地区古人类演化中的地位也可能有所被低估。这个问题的解决可能有助于建立起更科学的东亚地区古人类演化的谱系,让东亚地区在人类进化史中显得不那么“突兀”。

“龙人”的发现本身由于丢失原始层位,又未经分子生物学检测,其年代和结论,尤其是定为新种的结论具有争议空间;其研究团队与考古学的研究团队的研究风格和方法都有明显的不同。但真理并不会受这个因素的影响,我们期待之后对于东亚更新世古人类化石可以有更完美的可以确认丹尼索瓦人体质和分子生物学两方面特征的标本出现。同时无论如何,这例标本对全世界的古人类研究都具有重要意义。

“这是一个很棒的头骨,可能是我们所见到的最好的丹尼索瓦人头骨。”

最后说一句,我本身只是旧石器考古学界的幼童,尚不敢说自己入了门,对于古人类学更是未经严格的训练,所以谈不出太多独特的想法,只希望方便一些有兴趣的人看到原始文献的表述。有读者可以借此稍免亲身查文献、读文献的辛苦,也就是我的愿望了。


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关于这一系列文章,可参见 Science 上的一篇评论 Stunning ‘Dragon Man’ skull may be an elusive Denisovan—or a new species of human,基本概括了就这次「新发现」的核心观点以及反对理由。

简单概括一下这篇评论,根据评论,这一系列文章的核心观点有以下两点:

  1. 在哈尔滨「新发现」的古人类头骨是一个新的物种,即所谓的「龙人 Homo Longi」(东北小龙人,手动滑稽);

2. 这个「龙人」应属于现代智人的姊妹群(Sister Group),也就意味着,他比尼安德特人跟现代智人的亲缘关系更近;

评论者则对上述结论提出质疑,他们认为:

  1. 这个被认为是新物种的「龙人」很有可能是丹尼索瓦人。

这个结论也有相关形态学研究的支撑,通过形态比对,研究者发现,黑龙江「龙人」跟西藏夏河洞发现的下颌骨最为类似,而根据古 DNA 研究,夏河下颌骨的个体属于丹尼索瓦人,因此「龙人」可能就是丹尼索瓦人。

2. 显然,如果「龙人」是丹尼索瓦人,他不仅不是一个新物种,在亲缘关系上也距离灭绝了的尼安德特人更近,而非如原文章所言,离现代智人更近。

如此,原来的研究结论基本都被推翻了。当然,对「龙人」属于丹尼索瓦人的观点也有反对的声音,有研究者甚至用了 When I saw this analysis, I nearly fell off my chair(大跌眼镜) 这种语句来形容上面提到的形态比对研究结果。令他尤其觉得匪夷所思的是,「龙人」根本没有发现下颌骨,它究竟是如何与夏河人的下颌骨形态聚类到一起的(别问我,我也不知道

总之,由于缺乏蛋白质或 DNA 这种较为直接的证据,要单纯依靠形态学来确定黑龙江的这个头骨到底是什么性质还很困难,但根据评论者的说法,论文的原作者似乎不想从骨骼中提取蛋白质或 DNA,因为他们认为这会对头骨有所损伤,这就有点罗生门了。

不过,从考古学的角度来看,这个头骨的命运倒是挺曲折的,因为它是在日占时期被一个建桥工人在日本人眼皮子底下发现并藏匿的。后来,此公心怀天下,在弥留之际告诉了自己的家人,又把这头骨从 90 多年前藏匿的井里给挖了出来,并捐给了博物馆…… 这也是这次「新发现」必须打上「引号」的原因。也正因如此,这个头骨多少成了「脱离情境之物」,这就使其价值大打折扣,何况又存在性质完全不同的解读。实话实说,在这种情况下贸然命名一个新物种要有失严谨(此处想起了 Binford 生物转考古的命名梗)。当然,有些人似乎不这么看 = =

:)


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因为南方人以内卷为乐,什么事都得分个高下当人上人,包括受罪。绝对不能享乐,不能舒适,一定要给自己找罪受。我比你能受罪,就说明我就比你强。

冷不冷?冷。能不能变得不冷?能。为什么不变?那就不能受罪了,不受罪就没有优越感了,就当不了人上人了。

我们东北人就不行,娇气。18度以下就是无法忍受的严寒,25度以上就是要死人的酷热。受罪这方面,怎么都比不了南方人,甘拜下风。




  

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