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【转】人类承先启后的演化关键-海德堡人

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我们,也就是智人,与黑猩猩的共同祖先已经分家了约700万年。在这段时光里许多物种相继诞生,而人属(Homo)大概在280万年前出现,旗下的直立人、尼安德特人、丹尼索瓦人等等人种起了又灭,时至今日,只剩智人独存。众多人种中,在时间上延续很久、地理上分布很广的海德堡人(H. heidelbergensis)处在承先启后的关键位置。然而,关於海德堡人的相关争论相当多,许多推论至今也少有定论,甚至连他存不存在都还有争议。不过要了解人类演化,绝不能忽视海德堡人,因为他们不但有很大的机会是尼安德特人的祖先,也很有可能是智人的直系祖先。


IP属地:上海1楼2017-03-13 15:32回复
    第一个海德堡人
    第一个海德堡人的化石,年代大概距今60万年[1],在1907时於德国的毛尔(Mauer)地区出土,编号「Mauer 1」,由於发现地很接近海德堡城,所以这个化石被命名为海德堡人。Mauer 1没有头盖骨,只有下颚与牙齿。身为第一个被发现与命名的海德堡人,Mauer 1自然而然成为海德堡人的模式化石。然而100多年来,考古学家尽管发现许多形态类似Mauer 1的化石,却再也没有找到第二个跟Mauer 1一模一样的样本。这也导致海德堡人少了一个所有人都接受的定义,每位考古学家都有自己的一套「海德堡人判断标准(heidelbergensis hypodigm)」,大家拿著自己的标准,认定哪些化石是海德堡人、哪些不是,所以判定上争议连连,不同人的见解,有时候差异非常非常多。


    IP属地:上海2楼2017-03-13 15:33
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      行遍欧亚非洲,纵横50万年的海德堡人?
      尽管没有第二个化石和Mauer 1一模一样,考古学家多年来却在各地找到许多形态类似的化石。人类演化学家Chris Stringer在2012年写了一篇回顾论文,列出一套判断海德堡人的标准[2]。他的标准比较宽松,他肯定海德堡人同时散布於欧洲与非洲,也很可能生存於东亚。

      图一,图中问号意指论文作者觉得有可能,但也不敢肯定是不是海德堡人。图片撷取自研究原文《"The status of Homo heidelbergensis (Schoetensack 1908)》。
      人类演化的历史,直到2万年前左右才进入美洲,因此讨论古代人种的分布与迁徙时,只会著重在非洲与欧亚大陆。Stringer对於海德堡人的起源假设相当大胆,按照他的标准,最早一批海德堡人分别位於欧洲德国的毛尔、非洲衣索比亚的波多(Bodo)、以及东亚中国的郧县(Yunxian),三者都距今约60万年(见图一与图二红色标记)。年代相同,意谓欧、亚、非三地都可能是海德堡人的起源地,海德堡人是先在某个地方演化出现,再走过漫漫长路,迁徙到另外2个地方。

      图二。图片修改自论文 《Evolution, consequences and future of plant and animal domestication》(2002)
      这个想法相当大胆,且不是没有可能,然而中国的郧县化石定年过好几次,的确有一次结果大概是60万年前[3],其他几次却都早於80万年[4],比北京人更早。笔者认为,把郧县的部分删掉,Stringer的假说就相当合理,海德堡人可能起源於比60万年更早的欧洲或非洲,假如起源於非洲,就是之后迁徙到欧洲,反之亦然。
      Stringer对於海德堡人曾经生存於东亚的假说相当执著,他认为东亚的大荔(Dali)与金牛山(Jinniushan),两地距今20多万年前的化石(见图二紫色标记),都有海德堡人的特徵,也许都可以归类为海德堡人(Stringer甚至强烈怀疑,他们就是神秘的丹尼索瓦人)。
      以Stringer的看法,大荔与金牛山人可能是更早的郧县人后裔。不过,假如真的把他们视为海德堡人,也有可能是来自欧亚大陆东西方的交流,欧洲的海德堡人后来千里迢迢来到东亚的后代。先不管东亚,假如欧洲与非洲的一系列化石都被视为海德堡人,那麼海德堡人就是个从60多万年前已经在欧洲与非洲存在,一直延续到12.5万年前的非洲,生存了50万年左右的长寿物种;假如把东亚也算进去,如此一来,海德堡人就是在智人之外,唯一一个足迹踏遍旧大陆欧亚非三大洲的人种了。


      IP属地:上海3楼2017-03-13 15:33
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        百万年全境封闭的非洲大陆?
        假如Stringer的观点是对的,那麼解释后来人类演化最简单明了的说法,就是海德堡人的欧洲族群,在欧洲演化出尼安德塔人;海德堡人的非洲族群,则在非洲演化出智人,也就是我们的祖先。不是所有人都买帐Stringer的见解。有些考古学家认为,欧洲与非洲两地的化石也许长相类似,却应该是不同人种。Maria Martinon-Torres等3人在2011年时写了一篇评论[5],其中有一部分就讨论到这个问题;这篇评论有可观之处,讨论的问题也相当有意思,不过委婉的讲,虽然它的标题有丹尼索瓦人,有关丹尼索瓦人的部分可以全部无视。
        这篇评论提到几个理由,反驳海德堡人是个同时散布於欧洲与非洲的人种,其中一大有力的证据是地理障碍。会迁徙的不只人类,还有许多其他生物,世界上某些地方存在天然障碍,阻挡生物散播,导致地图上距离很短的两侧生物分布差异很大,例如东南亚很有名的华莱士线,两边的生物相就相当不同。

        图三。图片修改自论文 《Evolution, consequences and future of plant and animal domestication》(2002)
        要进出非洲,一定要通过东北非与西南亚这条路线,当初智人的祖先就是先穿越了这条路,之后才散布到全世界。人类属於哺乳类,但目前的考古研究发现,在12.5到50万年前这段时间,几乎没有哺乳类成功从非洲离开,而50到80万年前之间,也仅有稀少的案例。原因似乎是因为进出非洲的必经之路,那时是片气候极不友善,很难穿越的地区,能阻挡绝大多数哺乳类(见图三闪电标记)。
        40到80万年前这段期间,是海德堡人演化出现的关键年代,出於以上生物相的考古证据,有些人认为海德堡人跟哺乳类一样,应该也不可能通过沙漠,因此非洲与欧洲长相类似的化石,是在两地独立演化出来,而没有直接的亲缘关系。如此一来,就要给那些在非洲发现,长相却类似欧洲海德堡人的族群一个不一样的种名(见图三黑色标记)。他们被称作罗德西亚人(H. rhodesiensis)。


        IP属地:上海4楼2017-03-13 15:34
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          承先启后的演化关键
          然而这个生物地理的观点虽然有力,却难以反驳一个显而易见的事实:海德堡人是会制造工具,大脑只比智人小一点的人,不是一般哺乳类。能有效限制住一般动物的地理障碍,也能长期阻挡聪明的人类吗?一派人主张罗德西亚人与海德堡人截然不同,另一派人却认为罗德西亚人就是海德堡人的非洲族群。两边都有道理,争议大概很难在短期落幕。
          不过不管抱持哪种看法,多数人应该都同意,罗德西亚人就是智人的祖先,而海德堡人是尼安德塔人的祖先。这也是为什麼,要了解最近十几万年内的人类演化,绝对不能忽视海德堡人的原因。近来古代DNA的定序,为解答这些问题,特别是各人种关键的分化年代提供了一些线索,不过仍远远不足。希望我有生之年能看到这些问题的答案……


          IP属地:上海5楼2017-03-13 15:34
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            西班牙阿塔波卡(Atapuerca)地区的胡瑟裂谷(Sima de los Huesos,SH)拥有大量保存良好的古人类化石,其历史可以追溯到50万年前,目前人们已复原了27个完整的古人类个体。
            “这些丰富的化石资源让我们对海德堡人(Homo heidelbergensis)的身高有了一个比较准确的估计,他们生活在中更新世的欧洲,是尼安德特人的祖先。我们有完整的海德堡人腿骨和臂骨化石,身高的估计便是依据这些材料作出的。”西班牙贝尔戈斯大学(University of Burgos)的José Miguel CarreteroDíaz介绍道。作为研究的主要承担者,他的团队刚刚在《人类演化杂志》(Journal of HumanEvolution)上发表了关于海德堡人身高的研究成果。

            胡瑟裂谷中发现的海德堡人成年个体肢骨


            IP属地:上海7楼2017-06-18 16:06
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              更令人振奋的是,由于化石保存十分完整,足以进行性别鉴定,我们可以推测出海德堡人男性和女性的身高。如今,对古人类身高的推断大多基于不完整的化石资料和准确性存疑的方程,甚至化石本身的长度都需要推测,这样一来,胡瑟裂谷中的化石材料就显得尤为珍贵了。
              研究显示,胡瑟裂谷中的海德堡人身高,无论男女都比尼安德特人略高一些。尼人和海德堡人身高都属于中等或偏高类型,且与中纬度地区现代人(如中欧或地中海居民)的身高类似。
              自从旧石器时代晚期,“解剖学上的现代人”来到欧洲后,尼安德特人渐渐销声匿迹。这些现代人例如克罗马农人(Cro-Magnons)体型明显高于其他早期人类。
              除了一些个例,如东非的能人(Homo habilis )、中亚的格鲁吉亚人(Homo georgicus)和印尼的弗洛勒斯人(Homofloresiensis)属于较小的类型,所有早中更新世的人类都有中等或中等以上的身高,这一稳定状态持续了200万年。可是,在20万年前,石破天惊,一个物种的出现打破了长期以来的稳定——智人从一开始,便显著高于其他人属成员。
              “谜底在于形态的大幅改变。智人的外型与其他早期人类大不相同,智人有颀长的身体,骨骼更轻巧,腿也更长,因此比同时代其他人属成员更高。”研究者们说。

              晚期海德堡人(左)、尼安德特人(中)和克罗马农人(右)身高比较
              科学家们总结出了现代人“制胜”的关键法宝,例如精密的体温调节机制、生育方式和营养结构等。但最重要的,则是优秀的体能和耐力。
              Carretero Díaz 说:“修长的双腿和紧凑的臀部使现代人在20万年前就比同类更高,而轻巧的骨骼可不是减少体重那么简单,这同时还意味着步幅增加、行动速度快、活动时更节约能量。”总之,现代人有了比同类更出色的运动能力,消耗的能量却并不增多。
              更新世晚期的欧亚大陆,许多地区都是一片冰天雪地,生物资源稀缺,气候变化剧烈。那里生活着克罗马农人即智人,和尼安德特人。面对艰难的生活环境,身体轻巧、耐力较强的智人最终度过了冰期的难关,成为了全新世唯一的智慧生命。


              IP属地:上海8楼2017-06-18 16:07
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                IP属地:广东10楼2018-02-09 23:09
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                  中国发现的海德堡人化石将推动现代人起源和演化的研究取得重大进展
                  宽厚的眉骨,长圆形的头盖骨,很大的眼眶,稍微前突的吻部,这位中国东北的海德堡人,生活在40万年-20万年前。9月12日,南京地质博物馆名誉馆长、河北地质大学教授、古生物学家季强宣布首次在我国东北地区发现海德堡人头颅化石,震惊了国际科学界。此次在中国发现的海德堡人化石,将推动现代人起源和演化的研究取得重大进展。


                  IP属地:上海来自Android客户端11楼2018-10-17 10:29
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                    海德堡人,直立人与智人间的“桥梁”
                    国际科学家将人类进化分为6个阶段,森林古猿、南方古猿、能人、直立人、海德堡人和智人,季强教授告诉记者,过去几十年,因为没有在亚洲发现海德堡人,亚洲历史上的人类进化缺少一个阶段,即作为直立人的北京猿人不可能直接演化为智人。这次中国东北发现的海德堡人类型头颅化石,是中国的首次发现,也是亚洲的首次发现。
                    众所周知,1929年12月,以中国著名古人类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,这就是闻名于世的北京猿人化石。这一重大发现在生物学、古人类学、历史学、人类发展史等方面具有的重要科学价值,立即引起了国际科学界的极大关注。遗憾的是,北京猿人化石的正型标本在抗日战争期间丢失,成了令人心痛的千古之谜。
                    距今约70万年的稀世瑰宝北京猿人化石的失踪,更使发现的东北海德堡人头颅化石弥足珍贵,他为科学界重新认识人类发展历史和演化模式开辟了新途径。


                    IP属地:上海来自Android客户端12楼2018-10-17 10:29
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                      海德堡人,人类大家族的共同祖先
                      海德堡人是智人、尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先,在人类进化史上具有重要作用。人类的发展史一直是国际科学界和社会大众非常关注的重大进化科学问题,国际科学界普遍认为,人与猿的分异大约在距今600万年前后,人类最早起源于非洲,在欧亚大陆发现的古人类大约有4大类:直立人、海德堡人、尼安德特人和智人。
                      直立人在非洲、亚洲和欧洲均有分布,时代大约在180多万年前。西方学者认为,直立人是第一批走出非洲的人,然后再扩散到欧洲和亚洲。目前,关于人类起源问题存在不同的认识。国际主流学术观点认为,人类只有一个起源中心,即起源于非洲,而且认为分三次走出非洲:直立人、海德堡人、智人,然后扩散到世界各地。不过,也有专家提出多中心起源的观点,即除非洲外,亚洲也有可能是人类起源的另一个中心。
                      研究发现,欧洲发现的海德堡人大约距今60万年-20万年,非洲发现的海德堡人大约距今30万-12.5万年,迄今还没有任何化石证据证明海德堡人一定起源于非洲。季强教授认为非洲是人类起源的唯一中心,多中心起源是行不通的,违反了进化生物学和支序分析“同源、共祖、单系”的基本原则,而且亚洲迄今也没有发现比直立人更古老的化石证据,不然我们现代人就变成了“拼盘”?至于人类是否有三次走出非洲,季强教授接受直立人是第一批从非洲走出来的观点,但对海德堡人和智人是否也是从非洲走出来的观点表示值得商榷。因为在距今200万年左右,当时地球的离心力转轴角度和轨道的进动影响了地球和太阳之间的距离,冰川纪的形成,赤道和南半球热带雨林变成稀疏的草原,气候变化,生存压力迫使非洲直立人第一次向欧洲和亚洲迁徙。但现在还没有任何化石证据表明海德堡人和智人一定是从非洲走出来的。


                      IP属地:上海来自Android客户端13楼2018-10-17 10:29
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                        海德堡人的后代?
                        尼安德特人和智人是海德堡人的后代。尼安德特人普遍认为是一个绝灭支系,与现代人没有任何关系。著名历史学家赫拉利对此表示困惑:几十万年前,地球上人类大家族中至少有六个人种,尼安德特人、梭罗人、弗洛里斯人、丹尼索瓦人、鲁道夫人、智人,为何今天却只剩下了我们智人自己?600万年前人类与黑猩猩有最后的共同祖先,250万年前人类走出非洲并扩散到欧洲和亚洲,50万年前尼安德特人在欧洲和中东演化,20万年前智人在东非演化,3万年前尼安德特人绝种,1.3万年前弗洛里斯人绝种。让赫拉利耿耿于怀的是尼安德特人,他们当时生活在欧洲和中东,身材魁梧,肌肉发达。而生活在亚洲东南部的弗洛里斯人演化成身高低于1米、体重不过25公斤的矮人种。赫拉利暗示自私的智人灭绝了尼安德特人,我们智人成为唯一存活的人类物种,他甚至提出像复活恐龙一样复活尼安德特人。


                        IP属地:上海来自Android客户端14楼2018-10-17 10:30
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                          人类演化:过去为何如此?未来如此为何?
                          生命的演化复杂而漫长。著名物理学家霍金认为,宇宙有自己的历史起点,它大约诞生于150亿年前,以一个“点”存在,后来发生了大爆炸,时间和空间由此开始,物质逐渐形成。大约50亿年前,太阳系形成。大约46亿年前地球形成,37亿年前地球上出现了生命。赫拉利的《人类简史》横空出世,颠覆了我们关于人类进化的认知:我们曾经只是非洲角落一个毫不起眼的族群,对地球上生态的影响力和萤火虫、猩猩或者水母相差无几。为何我们能登上生物链的顶端,最终成为地球的主宰?靠的是智人7万年前认知革命,1.2万年前农业革命,500年前科技革命。而赫拉利的《未来简史》再度刷新了我们对未来生命进化的想象,他认为以大数据、人工智能为代表的科学技术发展日益成熟,人类将面临着从进化到智人以来最大的一次改变,未来,只有1%的人将完成下一次生物进化,升级成新物种,而剩下99%的人将彻底沦为无用阶级!他接受访谈时言之凿凿:300年后,统治地球的已不是人类,地球主宰者和人类的区别,要比我们与尼安德特人、与黑猩猩的区别大得多。
                          智慧设计会成为未来生命演进的基本原则而非自然选择?季强教授不以为然:虽然科学技术突飞猛进对人类进化历史的研究和人类未来进化有巨大的影响,但生命进化是随机的、偶然的、突发的,无法事先设计,海德堡人并不会想到自己的子孙后代会开发人工智能,长羽的恐龙也从没料到在几千万年后会演化成鸟飞上了天空。季强教授目前正在组建科研团队和申请研究项目,准备对海德堡人进行地层学、地质年代学、沉积学、古地磁学、古生物学、古气候学、古地理学、古人类学、人类发展史等多学科的综合研究。他表示“物竞天择、生存竞争、自然选择、优胜劣汰、适者生存的生命演化模式不会终结。人类演化:对于过去,我们需要回答为何如此?对于未来,我们需要回答如此为何?”


                          IP属地:上海来自Android客户端15楼2018-10-17 10:31
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                            復原錯誤,真正的海德堡人已被找到



                            IP属地:湖南来自Android客户端16楼2020-08-22 16:02
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