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    科学现场调查:霍比特人与进化

    2004年,一支由澳大利亚和印度尼西亚科学家组成的研究团队宣布,他们在印度尼西亚弗洛勒斯岛上发掘一个名为梁布亚(Liang Bua)的洞穴时,发现了一具不太完整,但非常特殊的成年女性人类骨架:身高仅约一米,脑容量为现代人的三分之一。科学家把这具骨架命名为LB1,但它很快就有了一个响亮的外号——“霍比特人”(hobbit),得名于英国作家托尔金(Tolkien)的著作《指环王》中的虚构种族。

    科学现场调查:霍比特人与进化
    《霍比特人》电影海报(左)与现实中的“霍比特人”——弗洛勒斯人(右,图片来自美国国家地理)

    托尔金笔下那些个头矮小的霍比特人,每次都能在关键时刻使出奇招,改变魔幻世界的历史进程;而在更加现实的古人类学世界,一副“霍比特人”骨骼的出土,也很可能改写人类的进化史。发现“霍比特人”骨骼的研究团队认为,LB1和他们找到的其他散碎遗骸,来自于一个未知人类种属——弗洛勒斯人(Homo floresiensis),可能是从非洲迁徙出来的直立人的后裔。

    这一发现震惊了古人类学界——不仅因为弗洛勒斯人是“岛屿法则”(island rule,即在岛屿环境中,如果自然条件宜居,小动物的体型会变得越来越大;如果自然条件恶劣,大动物会变得越来越小)的首个人类实例,似乎还与“人类大脑容量会随着进化而逐渐变大”的观点相悖。

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    能人、“霍比特人”与直立人身高比较

    有人怀疑,LB1不过是一个因患病而发育不良的现代人。自科学家宣布发现LB1以来,怀疑者就不断提出各种可能的疾病——从呆小病(cretinism)到Laron综合征(一种遗传疾病,患者对生长激素不敏感),来解释这位远古女性的奇怪体征。但这些论断并不能让“霍比特人”的支持者信服,相反,他们找到的证据有力地反驳了怀疑者。

    奇怪的骨骼化石

    “霍比特人”的骨骼特征让科学家困惑:既有现代人的特征,也有很多非常原始的特征,但最近的发现迫使古人类学家重新审视,把古人类首次走出非洲作为人类进化史上的转折点是否正确(本文的“人类”是指,与黑猩猩进化分离后人类世系包含的所有种)。

    最新研究表明,LB1的很多身体特征都极为原始——这或许是最让人吃惊的发现。LB1与330万年前的露西对比(露西属于南方古猿阿法种),在身高和脑容量很相似。分析结果显示,除了体型,LB1与露西等直立人之前的人类祖先还有不少共同特征,有些特征甚至与猿类相似。

    美国纽约州立大学石溪分校的威廉·扬戈斯(William Jungers)和同事在分析LB1的脚部特征时吃惊地发现,总体而言,LB1的脚很原始:长约20厘米,相当于股骨长度的70%。在人类中,这样的比例可谓闻所未闻——一般说来,现代人脚长仅为股骨长度的55%。在这个特征上与LB1相似的物种,除了托尔金在《指环王》中虚构的大脚“霍比特人”,就只有矮黑猩猩了。此外,LB1的大脚趾较短,其他脚趾较长且轻微弯曲,没有足弓,这些都是很原始的特征。

    不仅如此,在LB1的整副骨架上,原始特征随处可见:她手腕上的小多角骨(trapezoid)呈锥形,与猿猴类似,而在现代人中,这块骨头呈靴子状;她的锁骨短而弯曲,现代人的却更长更直;她的盆骨形状与南方古猿相似,像一个盆,而直立人及以后人属成员的盆骨都呈漏斗状……

    从脖子以下的部位来看,LB1更像露西及其他南方古猿,而不是人类,但从她的头骨来看,似乎又不是这么回事。经测量,LB1的大脑容量仅有417立方厘米,与黑猩猩和南方古猿相当,但窄窄的鼻梁、突出的眉弓却明确告诉人们,LB1是人属的一员。

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    印度尼西亚考古学中心的托马斯·苏蒂柯纳(Thomas Sutikna )正在对比自己的头和“霍比特人”头骨的大小(图片来源:美联社)。

    进化树上的新排位

    兼具“现代头骨”和“原始躯干”的人类化石并非只有LB1。人属最早的成员——能人(H. habilis)就具有这种“新旧结合”的特征。因此,随着对“霍比特人”颅下骨骼的细节特征分析日渐深入,科学家越来越觉得这一矮小人种可能是一种原始人类,而不是直立人的后代,因为他们认为直立人体型已接近现代人。

    上述观点得到了最新分析结果的支持。为了弄清楚“霍比特人”与其他人属成员的关系,澳大利亚堪培拉国立大学的博士研究生德比·阿格(Debbie Argue)及其同事采用遗传分类法(通过观察生物共有的、新出现的一些特征,厘清生物体之间的关系),比较了LB1和其他人属成员及猿类之间的解剖学特征。

    阿格和同事根据分析结果,指出了“霍比特人”在人类进化树上可能存在的两个位置:一个位于230万年前的“鲁道夫人”(H. rudolfensis,1972年发现于肯尼亚鲁道夫湖)之后,但在约200万年前出现的能人之前;另一个位置在能人之后,但在直立人(出现于约180万年前)进化出现之前。更重要的是,阿格并没有找到弗洛勒斯人与直立人存在紧密联系的证据,因此这让“‘霍比特人’是直立人在岛屿上的矮小后裔”的观点受到了强烈冲击(这项研究还排除了“霍比特人”属于现代人类的可能)。

    如果“霍比特人”确实是比直立人更原始的早期人类,那就很好解释LB1的大脑为什么这么小,因为相对于直立人的平均水平,人属早期成员的大脑灰质要少很多。然而,在脑容量这个问题上,阿格的分析并没能给出完美的解释。在所有人属成员中,能人的估测脑容量最小,只有509立方厘米,而LB1的脑容量比这个“最低值”还要小20%左右。

    岛屿矮化效应可能是“霍比特人”脑容量大小的一个决定性因素吗?英国自然历史博物馆的埃莉诺·韦斯顿(Eleanor Weston)和阿德里安·利斯特(Adrian Lister)发现,在马达加斯加这个非洲岛国上,一些矮化河马化石的脑容量明显小于标准模型的预测值,因此根据“河马模型”,他们认为直立人受到岛屿矮化效应的影响,脑容量与体型的比例关系完全可能变得与LB1一样。

    科学现场调查:霍比特人与进化
    科学家最初认为,LB1和其他“霍比特人”是直立人的后代,为了适应岛上有限的生活资源变得矮小。

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    新的科学发现暗示,“霍比特人”与其他早期人数成员一样出现于非洲,到达弗洛勒斯岛之前就已经变得非常矮小。

    谁最早走出非洲?

    某种意义上,“霍比特人”并非直立人后裔的观点,要比最初的看法更具革命性意义。科学家长期认为,直立人是最早走出非洲,到其他大陆开辟疆土的人类成员,因为在非洲大陆以外发现的人类化石中,直立人最为古老。为什么是直立人而不是更早的古人类首先走出非洲?科学家的解释是,只有进化出了较大的大脑、更长更适于远距离迁徙的肢体,并发明了先进的工具制造技术后,人类祖先才可能离开非洲。

    如果“霍比特人”确实不是直立人后裔,人类祖先首次走出非洲的时间可能就要比此前认为的早几十万年;这些人类祖先也不会是直立人,而是另一种早期人类——他们与露西等小型猿人的共同点要比考古学家预想的多得多。这就是说,如果科学家仔细勘查,在非洲和东南亚之间的某个地方找到200万年前的古人类化石,就可以填补人类进化史上的这段空白,弄清楚是谁最早走出非洲。

    英国谢菲尔德大学的罗宾·W·丹内尔(Robin W. Dennell)说:“很多科学家对亚洲的古人类化石知之甚少,这方面的研究肯定会给我们带来很多惊喜。”他推测,甚至南方古猿就已开始向非洲以外迁徙,因为在300万年前,它们赖以生存的草原就已蔓延至亚洲。“当然,我们需要在弗洛勒斯岛及其邻近岛屿(如苏拉威西岛)、东南亚及亚洲其他地区发现更多的证据来支持这个观点,”丹内尔说。

    教科书告诉我们,直立人是最早走出非洲的人类祖先,在180万年前扩散到各个大陆。但“霍比特人”告诉我们,最早走出非洲的应该是一个更原始的祖先,这个过程应发生在大约200万年前。如果真是这样,古人类学家就必须找到化石证据,来证明人类在200万年前从非洲扩散到东南亚的这段历史。

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