▲哈爾濱發(fā)現(xiàn)的古人類頭蓋骨化石。

▲龍人和他的生活環(huán)境復(fù)原圖。 趙闖繪，研究團(tuán)隊供圖

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■本報記者 胡珉琦

凡是見過這件標(biāo)本的研究人員無不被它的外形所驚艷。除了下頜以外，這件古人類頭骨保存得出奇完整。

近日，《創(chuàng)新》（The Innovation）以封面文章的形式報道了在黑龍江省哈爾濱市發(fā)現(xiàn)的中更新世古人類頭骨化石的研究成果。河北地質(zhì)大學(xué)聯(lián)合了國內(nèi)外多個科研團(tuán)隊，將該古人類頭骨化石命名為人屬的一個新人種——龍人（Homo longi）。這件標(biāo)本為研究智人起源和人類演化提供了至關(guān)重要的證據(jù)。

驚艷眾人的巨型頭蓋骨

根據(jù)論文報道，這件頭蓋骨標(biāo)本是在1933年哈爾濱修建東江橋時被偶然發(fā)現(xiàn)的。由于它并非經(jīng)過正常發(fā)掘得到，且自發(fā)現(xiàn)以來歷經(jīng)了漫長歲月，因此，化石的準(zhǔn)確產(chǎn)出地點(diǎn)和層位無法考證，給化石定年帶來了很大的困難。

于是，科研團(tuán)隊開展了復(fù)雜的地球化學(xué)分析。他們對這件標(biāo)本以及后來在東江橋附近采集的人類化石、哺乳動物化石進(jìn)行了稀土元素對比、鍶同位素比值分析、X—射線熒光譜學(xué)分析等。結(jié)果表明，這件頭蓋骨與那些新近發(fā)現(xiàn)的中更新世—全新世人類化石和哺乳動物化石具有非常相似的成分分布規(guī)律。科學(xué)家還使用鈾系法測年，檢測了頭蓋骨的年代。綜合各種地層約束條件，可以證明這件頭蓋骨來自中更新世，距今至少有14.6萬年。

通訊作者、河北地質(zhì)大學(xué)特聘教授季強(qiáng)表示，這件古人類頭骨化石搬運(yùn)的距離并不遠(yuǎn)，可能產(chǎn)自哈爾濱市向西15公里的范圍內(nèi)，那里出露著一套中更新世地層——上荒山組。

“哈爾濱發(fā)現(xiàn)的古人類頭骨可以說是巨大的。在我們對比的數(shù)據(jù)庫中，這件古人類頭骨的很多測量值都是數(shù)一數(shù)二大的，腦容量約為1420毫升，完全落入現(xiàn)代人的范圍?！毖芯繄F(tuán)隊主要成員、英國倫敦自然歷史博物館古人類學(xué)家Chris Stringer介紹說。

更為特別的是，這件標(biāo)本同時具有原始性狀和進(jìn)步性狀的鑲嵌演化特征。

“除了長而低的腦顱、額骨不隆起、頂骨輪廓平緩、眉脊彎曲且異常粗壯這些原始特征，它還具有扁平而低矮的面頰骨骼，犬齒窩較淺，面部似乎也縮短了，并且縮到腦顱下邊，這些特征與智人相似?！盨tringer解釋。

考慮到這件標(biāo)本的形態(tài)與其他古人類類群，比如智人、直立人、尼安德特人、海德堡人等都不同，研究團(tuán)隊認(rèn)為，應(yīng)該以這件頭骨為模式標(biāo)本命名一個新人種。最終，他們以地理名稱“龍江”為來源，正式將其命名為“龍人”。

與智人的關(guān)系更親

數(shù)十萬年前，多個人種同時存在于非洲、亞洲和歐洲。在中國，大荔人、金牛山人、華龍洞人等古人類化石表現(xiàn)出原始性狀和進(jìn)步性狀鑲嵌演化特征。這些古人類化石究竟是獨(dú)立的人種，還是屬于直立人和智人之間的過渡類型，學(xué)界長期以來存在激烈爭論。

哈爾濱出土的這件古人類化石標(biāo)本既表現(xiàn)出原始性狀，又有進(jìn)步性狀，很容易讓人猜測這是直立人向現(xiàn)代人演化的一種中間過渡類型。但最終的研究結(jié)果卻出人意料。

研究團(tuán)隊采用了演化生物學(xué)中廣泛使用的系統(tǒng)發(fā)育分析法來確定龍人在人類演化譜系中的位置。中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所（以下簡稱古脊椎所）研究員倪喜軍把這件標(biāo)本放到了他多年來建立的一個標(biāo)準(zhǔn)化形態(tài)特征矩陣中。這一矩陣包含了上千個離散和連續(xù)變量的特征，以及100多個古人類的頭骨和下頜化石。

這也是科學(xué)家首次把人屬中幾乎所有的主要分支放在一起進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育分析。

“基于這個矩陣，我們在超算系統(tǒng)上運(yùn)行了多個算法程序，檢驗了數(shù)萬億次的分枝結(jié)構(gòu)，找到了數(shù)學(xué)上最可能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為反映人屬演化的最佳模型。我們還利用數(shù)學(xué)模型估計了每個分枝事件的時間?！惫偶棺邓毖芯繂T張馳解釋說。

倪喜軍表示，系統(tǒng)分析結(jié)果表明，哈爾濱的龍人以及過去發(fā)現(xiàn)的大荔人、金牛山人、華龍洞人、夏河人等古人類化石同屬于一個單獨(dú)的演化支系，他們與智人有一個共同的祖先。

“以往流行觀點(diǎn)認(rèn)為，尼安德特人是智人支系的姊妹群，但是我們的研究表明，哈爾濱發(fā)現(xiàn)的古人類頭骨化石和中國其他地區(qū)發(fā)現(xiàn)的一些古人類化石組成了一個生活于東亞地區(qū)的第三支系，這個支系與智人的親緣關(guān)系要比尼安德特人與智人的關(guān)系近得多?！盨tringer指出。

Stringer還補(bǔ)充說，由于這件古人類頭骨化石的測年時代為中更新世，表明他與智人、尼安德特人以及丹尼索瓦人支系是同期演化的。

單向的“走出非洲”不可取

關(guān)于人類起源的討論，有一點(diǎn)是毋庸置疑的，那就是非洲是現(xiàn)代人起源最重要的地區(qū)。

“人類的演化模型明顯不同于其他生物的演化模型，人種越來越少但種群卻越來越大，結(jié)果全球目前只有一個人種，那就是智人。但是，認(rèn)為各時期人類每次都是從非洲走出來的單一模型并不可取?！奔緩?qiáng)坦言。

在這項研究中，針對化石年齡校正的人屬系統(tǒng)樹，團(tuán)隊還檢驗了18個生物地理模型，結(jié)果并不支持單向的“走出非洲”模型，而多方向的“穿梭擴(kuò)散模型”可以更好地解釋非洲、歐洲和亞洲之間人屬成員的復(fù)雜系統(tǒng)關(guān)系。

“數(shù)十萬年前，多個古人類支系盡管都處于較小的孤立種群狀態(tài)，但可能都具有很強(qiáng)的擴(kuò)散能力?！蹦呦曹娡茰y，“與非洲和歐洲相比，亞洲可能是適合人屬諸種和種群生存發(fā)展的一個‘人匯’之地，更多地接收了來自于非洲和歐洲的人類擴(kuò)散，比擴(kuò)散到歐洲和非洲的數(shù)量多得多?！?/p>

至于個中原因，倪喜軍分析，“從沙漠到雨林，從沿海平原到青藏高原，亞洲多樣性的古地理環(huán)境很可能是在人類演化過程中，以生物地理的優(yōu)勢形成‘人匯’之地的主要原因。”

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100130

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100131

https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100132