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北京猿人頭蓋骨發現90周年 高星權威解讀我們的祖先

北京猿人頭蓋骨發現90周年 高星權威解讀我們的祖先

北京猿人頭蓋骨發現90周年 高星權威解讀我們的祖先

北京猿人頭蓋骨發現90周年 高星權威解讀我們的祖先

北京猿人頭蓋骨發現90周年 高星權威解讀我們的祖先

(神秘的地球uux.cn報道)據北京青年報:北京猿人到底是誰?與我們有沒有關系?北京猿人到底是否是食人惡魔?他們真的很笨,被狼豺虎豹吃掉了,滅絕了嗎?周口店遺址是北京猿人的洞穴之家嗎?北京猿人化石很多丟失了,它們在哪里,還能夠找到嗎?在北京猿人頭蓋骨發現90周年之際,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員高星就這些問題與大家分享一下他的所知所想。

誰是北京猿人?

上個世紀二三十年代,在北京房山區周口店一個叫龍骨山的地方,出土了一批生活在六七十萬年前的已經石化了的人類,這就是北京猿人。龍骨山上有很多的洞穴,其中一個洞就叫做猿人洞,1929年12月2日,裴文中先生從猿人洞里發掘出第一個北京猿人的頭蓋骨。從猿人洞總共發掘出了40個左右的北京猿人的個體,有頭骨、體骨、牙齒等等。他們的頭骨扁平,眉脊粗壯凸起,而且沒有像我們這樣凸起的下頜。研究表明他們的腦量平均在1088克左右,介于現代人跟黑猩猩之間。雖然北京猿人的腦袋比較原始,但肢骨跟現代人差不多。女性的身高在一米五六左右,男性要更高一點。

北京猿人已經能夠制作和使用工具,而且會用火,所以他們是具有文化能力的遠古人類。我必須要強調一點,北京猿人不是一個個體,也不是一個家族,而是大概在距今30萬到70萬年之間,生活在周口店乃至華北地區的一些季節性遷徙移動的人群,我們在演化階段上叫他們直立人。他們并不總是在洞穴里生活著,只有少部分人在洞穴里生存過,留下化石供我們今天發掘和研究。

人類演化是單向、直線的嗎?

學術界很早就得出過結論,北京猿人是中國乃至東亞人的祖先。當時學術界已經達成了一個共識,最初的人類是從非洲起源的,他們經過不同的演化階段,到了直立人的時期開始走出非洲,向世界各地遷徙擴散,北京猿人這個支系就到達了東亞,在這個地方生存繁衍開枝散葉,最后演化成今天的中國人、東亞人。而在歐洲與北京猿人大概同一時期的海德堡人,演化成尼安德特人,后來又變成今天的歐洲人。當時學術界就提出來,人類的演化是一個多地區進化的模式,在不同的地區由不同的古老型人類向現代人類演化。

1987年,有三位西方遺傳學家提出一個新的理論,他們認為大約20萬年前,非洲誕生了一支新的人類,在距今十萬到五萬年左右,這支新的人類從非洲沿著海岸線從南方自西向東遷徙,所到之處把原來的人類徹底替代了,原來的人都滅絕了,我們就是從非洲出來的這支人類的后代。這應該說是一個單純的學術研究,但是后來演變成媒體炒作的熱點,還向地緣政治的方向發酵。

但并不是所有的學者都認同現代人類出自非洲這一說法,至少有一部分中外的人類學家還堅持認為,多地區進化應該是現代人演化的一個重要的模式。

在多地區進化學說的基礎上,吳新智院士還發展出“連續進化附帶雜交”的假說,這個假說認為在中國和東亞地區,人類的演化是連續的,沒有發生過中斷,而以北京猿人為代表的直立人后來演化成我們現代的人類。但其間由于外來人群的遷徙,與本土人群交流,發生過混血,所以是以連續進化為主、基因交流為輔的。不過這項理論與出自非洲說相比,一直居于下風,被很多人批評是狹隘的民族主義。

這個局面在2010年發生了改變。在被認為已經滅絕的尼安德特人的化石上,人們破譯了他們的基因,破譯后與現代人基因相比較,發現尼安德特人沒有真的滅絕,在歐亞人的身上還有他們的遺傳物質,他們也是我們祖先的一部分,雖然他們留下的基因比較少。

無獨有偶,在西伯利亞阿爾泰一個叫丹尼索瓦的洞穴里,人們發現了一個人手指的一小塊骨頭。這個小骨頭起了大作用,從上面破譯提取到了DNA之后,學術界非常驚訝,因為這是一個跟已知人類完全不同的一個新的人種,被命名為丹尼索瓦人。而且丹尼索瓦人也沒有滅絕,現在大洋洲的一些島嶼上有他們的后代,甚至還發現歐亞人,尤其東亞人的身上還有他們的基因。

最近在《Nature》上發表了一篇文章,報道在菲律賓的呂宋島發現了一些人的骨骼,測定的結果是他們生存在五萬到七萬年前,這些人體非常特殊,矮小,特化,很原始,有學者就推測他們應該就是以北京猿人為代表的直立人的后代,到島嶼上連續地演化,但最后特化了。這種現象以前就被發現過,在印度尼西亞的弗洛里斯島發現過一群小矮人,弗洛里斯人生活在大概五萬年之前,年代很近,但他們保留的特征特別原始,跟北京猿人也差不太多。而且后來在中國的云南馬鹿洞和廣西隆林發現了一萬年左右的人的化石,他們頭骨上表現出的性狀也是非常原始的。

這些現象說明什么呢?就是人類的演化不是簡單的單向、直線的模式。在過去很長時間內,地球各地存在了一些不同的古老型的人類。有些古人群被認為滅絕了,實際上他們留有后代,我們身上有他們的基因,而我們的祖先應該是很多當時生存的這種古老型人群共同構成的。

北京猿人是我們的祖先嗎?

假如我們知道北京猿人實際上是30萬到70萬年之間,生活在華北地區的一種不斷遷徙移動的、不斷演化的直立人的人群,那應該說他們很可能是我們的祖先。

在中國和東亞發現了很多早期的人類的化石,像元謀人、藍田人及后來的山頂洞人,他們都表現出一脈相承的連續演化的性狀,沒有發生過中斷,也沒有發生過外來人群整體替代所應該有的一些解剖學性狀的一種突變。

從文化的特點來說,我們也能得出這種結論。在中國乃至東亞地區發現的石器,與歐洲、西亞還有非洲發現的石器比較,有相似性,但更多的是不同。東亞地區石器所代表的人類的技術、文化以及行為方式,跟西方是有所區別的。

有人說,把北京猿人的化石做個DNA的提取和測序,再跟現代人比較一下不就解決問題了嗎?事實沒那么簡單,因為那么古老的時代,化石一般都保留不了DNA,無法提取。

還有人說北京猿人是直立人,我們是智人,彼此是兩個人種,有生殖隔離,這種說法非常不靠譜。什么是生殖隔離?兩個生物群體的異性之間能夠相互進行基因的傳遞,能夠生兒育女,而且他們的兒女還能繼續繁衍后代,這叫一個物種,否則就不是一個物種。最典型的例子就是馬跟驢,馬跟驢能夠進行交配,生的孩子是什么?是騾子,但騾子不能生騾子,所以馬跟驢就不是一個物種。

但如果把物種的概念和生殖隔離的概念放到人的身上,就出問題了。我們知道人類起源已經有700多萬年的歷史了,經歷了像地猿、南方古猿、能人、直立人、早期智人、晚期智人這些階段,這些階段也被稱為不同的人種,比如直立人種、智人種。但這些所謂的人種是根據他們的化石的形態變化劃分出來的,我們根本不可能從化石的形態上得知他們存不存在基因交流,存不存在生殖隔離,人種概念絕不同于物種的概念。

他們是食人惡魔嗎?

學術界并沒有從人類化石和文化遺存上提取到北京猿人相互獵食的證據,學術研究也不能證明人類的演化經歷過那樣一個黑暗血腥殘酷的時代。

北京猿人被說成可能是食人惡魔,最早還是研究北京猿人的科學家魏敦瑞先生提出來的。他發現有的北京猿人頭骨和下頜骨在未變成化石之前已經破碎,于是推測北京猿人當時彼此相互殺害,拋棄四肢,將人頭積存在洞里;他還發現在周口店出土的北京猿人化石出現非常矛盾的性狀,頭骨呈現的是原始的性狀,而肢骨表現的是進步的性狀。他由此認為,當時這個地方生存著一種原始人和一種進步的人,進步的人很可能就把原始的人給吃掉了,于是就出現了北京猿人可能吃人的假說。

但后來的研究完全否定了這種推斷,在人類演化的歷史長河中,身體各個部位進化的速率不一樣,頭骨就是進化得慢,甚至現在還保留著一些原始的性狀,而肢骨進化得快,所以周口店地區根本沒有兩種人,就是一種人。

而且學術研究也沒有在周口店發現人吃人的證據。有些頭骨上出現一些破碎的痕跡,或者頭骨跟身體的骨骼比例不協調,更多是因為埋藏的過程中發生了一些情況,比如說石頭的砸擊、動物的啃咬,還有風化的降解作用。

他們真的很笨嗎?

北京猿人的骨骼確實比較粗碩,但他們并不笨。我想舉兩個例子,一個是北京猿人的石器。大家看照片可能覺得比較簡單原始,但其實分了好多種類型,包括刮削器、尖狀器、石錐、石鉆。有人覺得,你說它是石器它就是石器嗎?這些爛石頭到底有什么用?為了解決這些問題,我們做了一系列研究,其中最重要的手段,一個是模擬實驗,另一個就是在顯微鏡下觀察使用的痕跡,以此來推測它們的功能。

通過研究發現,這些石器確實很多都作為工具被使用過,而且是在特定的部位以特定的方式使用。比如石錐或者石鉆,它的尖部就有因使用導致的磨損或者磨圓,主要作用是用來加工木器和骨器。還有一項發現非常有意思,有一件標本的尾部出現一些痕跡,這些痕跡意味著它曾經被裝柄來使用。這個柄,無論是木頭、骨頭還是鹿角,跟石器本身發生過摩擦,產生了這些痕跡,因此我們得知當時的北京猿人已經能夠制作這種復合工具了。復合工具是比較高級的一種工具,所以北京猿人其實是遠比我們想象要聰明的一個群體。

另一個例子就是用火。1929年年底,裴文中先生在周口店發掘的時候就發現,在文化層里有一些燒骨、燒石,后來的發掘又進一步證明,周口店遺址里有些層位中存在著集中的灰燼和被燒過的材料。這些材料被拿到巴黎去做化驗分析,得出的結論是它們含有游離碳,當時認為這就是用火的證據,所以在很多的論文和教科書上都寫明,周口店保留了人類最早的有控制地用火的證據。

但這個結論在上個世紀80年代中期受到了西方學術界的挑戰,尤其是一些著名的學者。像美國賓福德先生這樣的學者發表文章說,周口店北京猿人遺址根本不存在原地用火的證據,固然有一些燒過的骨頭、石頭,但它們可能是從洞外滾落下來的,因為這個地方根本就不是猿人之家,只是一個裂隙,人可能會失足掉進來,一些石器、用火的證據也會被風吹進來,或者被水帶進來。這里的灰燼可能是自然火產生的,或是鳥類的糞便發生化學反應所產生的,總體上是把北京猿人用火的證據給否定了。

這項研究學術界一直在進行,我們斷斷續續得出一些結論,基本上都是確定北京猿人用火的證據是可靠的,而且不僅僅是中國的學者,西方很多學者也堅信這一點,但是,我們還需要拿出更堅實的證據。

我主持的一個團隊從2009年開始對周口店遺址進行了新一輪的發掘,尋找更堅實的用火證據就是我們一個重要的學術目的。我們非常幸運地取得了重大的收獲,發現了當時人類原地用火時用石頭圍擋起來形成火塘的結構,這屬于非常明確的證據了。同時還發現了一些原地埋藏的燒骨、燒石、灰燼,一些石灰巖塊因為長期的高溫燒烤已經變成石灰了。

我們還運用現代的科技手段對這些證據做進一步的檢測分析,比如磁化率分析和紅度分析。在我們懷疑是火塘的部位,發現非常異常的磁化率和紅度的信號,比同層的其他部位,包括洞外地表的堆積信號都顯著地高出很多倍。而要達到這種強度的信號,這里火的溫度應該要達到700℃,而自然火的溫度一般最多達到300℃,所以這是一份非常堅實的用火證據。

我們得出結論,北京猿人能夠制作使用工具,而且是復雜的工具,還能夠用火,所以他們是很聰明的一個群體,他們不見得一定要滅絕。

到底是獵人還是被獵殺者?

是他們吃了動物,還是他們被動物給吃掉了呢?這個問題也要具體分析。周口店遺址非常復雜,在某些層位,尤其是上文化層,我們叫它第四層,出土了人類化石、石器、用火的痕跡,還有大量的動物骨骼。這些動物骨骼有共同的特點,一是絕大部分是食草類動物,主要是鹿類,另一個就是這些骨骼大部分都比較破碎,而且身體部位是不完整的,有些骨骼上面還有人類工具切割的痕跡和用火燒烤的痕跡,所以在這個時期應該說北京猿人就是狩獵者,但并不是所向無敵,狩獲的動物主要還是溫順的食草類和比較小型的慢型爬行的動物。

在北京猿人個別的骨骼上面有動物啃咬的痕跡,這是否就證明這些人是被動物給吃了呢?我們現在不得而知,沒有明確的證據。因為這些痕跡可以是在人死后被動物啃咬的,即使個別的北京猿人曾經被劍齒虎等猛獸猛禽給吃掉了,也不能認為當時的人類生存能力低下,還處于食物鏈的低端,因為今天還照樣有人類偶爾被老虎給吃掉。

一個相關的問題是,周口店遺址是北京猿人的洞穴之家嗎?這個遺址有很高的剖面,是不同時期堆積起來的,從70萬年到30萬年之間:這里有很多層位,有的層位,比如剛才說過的第四層,發現了人類活動的各種跡象,這個時候這個洞穴是人類的家園。

但是在有些層位,比如說第十一層到第十三層,出土了很多比較完整的洞熊、鬣狗的骨架,還有一些食草類動物的殘肢,另外還發現了成層的鬣狗糞便,而基本上見不到人類的化石和人類的文化遺存。這說明什么?這個時候人類不在這個地方生活。所以簡單地說周口店遺址是北京猿人之家還是洞熊之家、鬣狗巢穴,都是過于片面的。

化石在哪里,還能被找到嗎?

北京猿人的化石,包括山頂洞出土的人類化石,都在二次世界大戰的時候丟失了。從我了解的信息判斷,北京猿人的化石可能有三個去向。一個是它們在戰亂中被徹底毀掉了;再一個就是可能在日本藏匿著;還有一種可能性是流落或者存放在中國的某個地方,目標地點包括北京、天津和秦皇島。至于說它們隨著哈里森號或阿波丸號沉入海底,或者是被運去了美國,這些說法我認為完全可以被排除。

雖然不斷出現一些線索指向化石藏匿在日本,一些學者,包括我在內,利用到日本學術交流考察的機會尋找過,但都無果而終,因為得不到日本政府和相關人士的配合,進行不下去。

至于國內這條線索,我們一刻也沒有停止過追尋,但至今也是一無所獲,有的是因為線索不靠譜,有的是因為地形地貌發生了巨大改變,比如傳說有幾個埋藏裝著人類化石的箱子的地方,現在變成了百貨商場或住宅區。

北京猿人是我們的一個心結,只要他有1%的希望還在世,我們就要付出100%的努力去找到他們。

最后我想說的是,周口店遺址不是一個死掉的遺址,它還是一個科研基地,我們還在對它進行發掘和研究。這個遺址從1937年停止大規模發掘以后,形成了40多米的一個陡峭的斷崖。這個剖面非常陡直,而且剖面上出現了一些裂隙,隨時可能會有坍塌的危險。為了解決這些問題,我們開展了搶救性的發掘,發掘面積只有20平方米,把瀕危的部分挖掉,搶救里面可能埋藏的珍貴的文化遺產,另外就是把遺址調整到一個合適的角度,使它能夠長期地保存下去。

但周口店遺址實在太敏感了,一旦在這個地方動土就會被認為是在挖掘新的北京猿人化石,尤其是頭骨,想成名成家。無論如何,我們還是按照計劃去發掘,從上部往下發掘,這是一個非常艱苦而且帶有風險的過程。我們的確沒有找到北京猿人的化石,但是我們發現了很多的材料,包括有詳實的埋藏學信息的石器、動物化石和堅實的用火證據。這樣的發掘和研究以后還會進行下去。

北京猿人是直立人的一個代表性的分支,在人類演化史上,尤其是東亞人的起源演化研究上具有極其重要的地位。我們不必因為北京猿人是發現在中國的周口店,可能是我們的祖先,就去抬高美化他們,也更不必因為現代人起源這種理論沖擊了他們原有的地位,而丑化和貶低他們。(文及圖片提供/高星 中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員)




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