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现代人在中国的出现和扩散
刘武(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员):
我本人是做人类起源和演化,属于古人类学的范畴,这涉及一个漫长的过程。根据分子生物学的证据,人类大概是在600万年至700万年前与黑猩猩相分离,一支从猿演化成人,另外一支变成了黑猩猩。古人类学主要的工作是寻找在人、猿分别后,各种古人类生存、活动的遗迹,其中最重要的是古人类化石;通过化石以及其他生存、活动的证据来研究人类起源演化的过程。我们主要的研究对象就是人类化石。经过数百年的积累,形成了一些研究方法:传统的方法是形态学的观察和测量,这几年有了更多新的拓展,比如数据分析、CT扫描、几何形态、图像分析、内部结构,等等。通过各种研究方法,可以在最大限度上提取人类化石上所隐藏的生物进化的信息。
古人类学家通过研究,对人类起源演化的大概脉络有了初步认识。根据现有的发现,人类大约是在距今700万年的时候起源于非洲,到了距今200万年的时候演化为直立人,在这个阶段,人类走出非洲,开始向欧亚大陆扩散。通过不同地区的演化,最终变成了现代人。我现在谈的是,当人类演化到了最后一个阶段,即怎么变成现代人,其中所涉及的一些问题。1987年,美国的三位分子生物学家卡恩(R.L.Cann)、斯通金(M.Stoneking)和威尔逊(A.C.Wilson)在Nature(《自然》)上发表文章,从分子生物学的角度支持“非洲起源说”。他们通过线粒体DNA的研究,发现现代非洲人比起欧亚人有更大的变异,因此提出现代人是从非洲来的。后来在分子生物学领域,又有了更多的研究和发现。
在这样一个过程中,古人类学引入了一个概念——研究现代人的起源,要寻找刚刚从古人类向现代人过渡阶段的化石,我们称其早期现代人(earlymodern)。有了具体的时间和地点,我们可以确定现代人起源的关键性证据。因此形成了两种对立学说,即“非洲起源说”与“多地起源说”。前者拥有很多证据,尤其重要的是2003年,在埃塞俄比亚发现了三件距今16万年左右的早期现代人化石——具有一系列现代人的标志性特征,因此可以作为“非洲起源说”最重要的化石证据。到了2005年,又在埃塞俄比亚南部奥莫河附近出土了一些化石,经证实,年代在19.5万年前。从年代学以及化石形态学的证据,都支持早期现代人在距今20万年前就出现在非洲。
在过去几十年,国际古人类学界对于现代人起源逐渐形成了几种主要学说:一种是“多地起源说”,一种是“非洲起源说”,以及中间派。“多地起源说”的学术观点是,世界各地的现代人起源于当地的古人类,在当地连续进化,其间也可能与不同地区的人类进行交流;“非洲起源说”认为,在人类第一次走出非洲之后,在非洲形成现代人,向欧亚地区扩散,成为现代人的祖先。还有一种同化假说,提出人类在演化过程中不断地进行基因交流,属于前面两种学说的居中状态。这几年,基于分子生物学的研究,国外学者提出更多理论来支持“非洲起源说”。多数人认为,距今6万年左右,来自非洲的现代人扩散进入了亚洲地区;也有人提出,现代人到了亚洲以后又返回到非洲,因此分子生物学研究有不同的结论,对演化的时间、速率计算有不同的结果。
我们研究人类起源演化的另一个关注点是,当人类演化时,古人类何时与现代人变得一样。早期现代人是一种过渡状态,实际上还是一种古人类,保留很多原始特征。这个问题以前没有引起太多注意,直到最近几年,欧洲与西亚的发现让学术界意识到这个问题。2015年1月,在以色列发现一件距今5万年的头盖骨化石,研究表明,它与现代人非常接近。研究者就此认定,这是代表最古老的现代人的化石,可能是欧洲地区现代人的祖先。在英国、西班牙的考古发现,推测欧洲的现代人最早是在4.5万年至5万年前出现,而西亚的现代人出现在5万年至6万年前。
在一般的教科书上,中国地区的古人类在距今1万年的时候进化成为现代人,即1万年前的人类和今天的我们一模一样。过去几十年,中国境内的发现有40多处,时间从1万年到10万年前,但是关于地点、年代有很多争议,演化、分类缺乏比较细致的研究。有些学者并不支持中国的古人类起源于当地或是连续进化的观点。近10年来,国内在与现代人起源有关的化石发现和研究上取得了一些进展:2002年,在周口店附近的田园洞发现距今4万年的人类化石,数据测定非常精确,当时认为这是东亚最早的现代人;2005—2010年,在湖北黄龙洞发现距今7万年至10万年的化石,与现代人非常接近,同时也保留一些原始特征。通过一系列的研究,可以证实早期现代人最早在距今10万年的时候出现在中国,比田园洞的发现提早了6万年。
至于完全的现代人(fullymodern),我们起初并不知道他们是什么时候出现的。目前最重要的发现在湖南道县,我们从2010年起开展发掘,在福岩洞发现47枚人类牙齿的化石,以及大量动物化石,但是没有人类其他的活动证据。经过不同方法的测定和相互佐证,确定在距今8万年至12万年之间。形态学的研究显示,47枚牙齿与现代人非常接近,基本上没有保留原始特征。这个发现挑战了以往的观点,即现代人在中国、在东亚出现的时间在6万年前,此外对中国不同的人类化石(时代接近)进行比较,我们发现一个共同特点——这一时期的人类演化不同步。由此可以认定,中国的南部很可能是中国现代人类形成和扩散的中心地区,无论早期现代人还是完全类型的现代人,首先出现在华南,然后向华北扩散。47枚牙齿,可以代表东亚地区最古老的现代人,比非洲、欧洲和西亚的发现早了3.5万年至7万年。
这个发现对于学术界关注的人类起源说产生什么影响?在我看来,最重要的科学意义在于,我们注意到完全类型的现代人在东亚大陆出现的时间,意识到早期现代人和完全的现代人都在华南出现,这个时期的人类演化呈现了高度复杂性。基于在中国发现这么多的古人类化石,对于支持当地起源说,似乎可能性大了一些,但我们的发现并不能直接论证支持或是否定“非洲起源说”。
(本文撰写得到厦门大学人类学与民族学系的支持)
(记者 黄春宇)
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