35年前,1990年6月15日,湖北省郧县(现十堰市郧阳区)的一个考古探方中,冯小波亲手掘客出一件震动学界的昔人类头骨化石,厥后被定名为郧县人2号头骨化石。这件距今约100万年前的昔人类头骨化石,是其所处地质年月中已经知的欧亚年夜陆最完备的头盖骨之一。 ? 2025年9月26日,《科学》杂志发表了由山西年夜学、复旦年夜学、中国科学院古脊椎动物与昔人类研究所、伦敦天然汗青博物馆等单元的研究职员互助完成的研究结果。他们发明,郧县人2号头骨化石同时具有原始及进化特性,并据此患上出结论:该头骨属在龙人支系,而龙人与智报酬姊妹群,而且极可能包罗了丹尼索瓦人。 该研究对于传统人类演化理论提出了挑战,注解现代人、尼安德特人与该亚洲人类支系的分解时间远早在此前认知。 人类演化迷雾中的郧县人 论文第一作者、山西年夜学汗青文化学院传授冯小波告诉《中国科学报》,今朝国际昔人类学界的主流不雅点是“非洲发源说”,也称为“替换说”或者“夏娃理论”。 ? 该不雅点认为,所有现代人的直系先人都发源在约莫20万三木SEO-至30万年前的非洲。要害的证据来自两个方面:化石证据及份子遗传学证据。今朝于非洲发明了年月最早、具备彻底现代剖解特性的人类化石,如摩洛哥的杰贝尔伊尔霍化石(约30万年)及埃塞俄比亚的奥莫基比什化石(约19.5万年)。 同时,经由过程对于比全世界差别人群的线粒体DNA及Y染色体,科学家追溯到一个配合的女性先人(“线粒体夏娃”)及男性先人(“Y染色体亚当”),他们糊口的年月都指向非洲。 按照这一模子,小部门智人(Homo sapiens)于约莫6万至8万年前最先分批走出非洲,并逐渐扩散到亚洲、欧洲、年夜洋洲及美洲。于迁移历程中,他们碰到了此前更早走出非洲的古白叟类群体,如欧洲的尼安德特人及亚洲的丹尼索瓦人。主流不雅点认为,走出非洲的智人替换了这些本地的古白叟类,但陪同极少量杂交。 然而,中新世(距今约78万至12.6万年)是昔人类演化史上一个形态多样性极高的期间,这个期间的昔人类演化过程,还有是一片“迷雾”。 于非洲、欧洲及亚洲,呈现了很多形态各别的人类化石,如海德堡人、尼安德特人等。中国境内发明的这一期间的化石(如年夜荔人、金牛山人等)常被归类为“古老型智人”,但其于人类演化树上简直切位置一直存于激烈争议。 最近几年来,昔人类学家与考古学家掘客并宣布了年夜量新的人类化石。此中部门化石被正式定名为人属(Homo)的新物种。这些新人属物种包括纳勒迪人、吕宋人、巨颅人以和龙人,注解曾经有相称多样化的人属物种与咱们的先人配合存于过。 “这些新发明化石之间的亲缘瓜葛,特别是它们与已经知人类物种,如智人、尼安德特人、海德堡人、竖立人等毕竟有无瓜葛、有甚么瓜葛,仍是学界争辩的核心。”论文配合通信作者、中国科学院古脊椎动物与昔人类研究所研究员倪喜军说。 “咱们之以是选择从头研究郧县人2号化石,是由于它不仅有靠得住的地质年月测定,更是百万年前极其稀疏的人类遗存,对于厘清人类演化谱系具备要害意义。”冯小波说,郧县人头骨化石最初被鉴定为竖立人重要依据的是其古老的年月。“因为化石生存状态欠安,特别是存于压扁及变形,持久以来限定了对于其真实形态及体系职位地方的深切解读。”冯小波说。 立异技能破解百万年谜团 为解决这一难题,研究团队对于生存相对于较好的郧县人2号头骨化石举行了高精度CT扫描,并采用最近几年来成长的数字回复复兴技能,对于其举行了邃密的虚拟修复与重修。 来自中国及英国的国际团队经由过程高精度CT扫描及邃密的布局光外貌扫描,于化石中发明了裂隙、矿物填充物和未变形的骨片。随后,研究者依据剖解特性与几何形态学标记点,采用立异的数字重修方案,以虚拟方式对于颅骨举行了邃密拼合,并将其与来自非洲、亚洲及欧洲的其他104件类人猿头骨及颌骨标本举行了比力。 ? 这项研究的一个焦点立异的地方于在开发了一种新型统计方案,用在验证数字重修的靠得住水平。因为缺少同物种的完备头骨作为比照,凡是没法判定一个化石的重修是否靠得住。这是古生物学中持久存于却难以验证的要害问题。 “咱们倾覆了传统思绪。”倪喜军暗示:“咱们再也不问重修‘有多切确’,而是成立了一套检测尺度,于不转变研究结论的条件下,模子能蒙受多年夜水平的偏差。经由过程随机引入偏差举行逾万次模仿,郧县人于体系发育树中的位置始终连结不变。经由过程这项统计查验,咱们确信研究结论具备极强不变性,不是重修历程的伪像。” 重修的郧县人头骨出现出原始特性与前进特性的镶嵌模式,其额骨低平,吻部凸起,如许的特性秉承自更原始的化石人类,如竖立人及海德堡人。与此同时,郧县人还有具备扁平且矮的颧骨、更宽广的脑颅枕部区域以和较年夜的脑容量。这些特性与龙人以和发明在陕西年夜荔、辽宁金牛山、安徽华龙洞、山西许家窑等所在的中更新众人类化石相似。 ? 论文作者、云南省文物考古研究所研究员岑岭说:“按照重修的头骨,这具100万年前的人类化石拥有跨越1100毫升的脑容量,靠近晚期人类程度,而现代人脑容量约为1400毫升。” 该团队经由过程体系发育阐发认为,包括郧县人、年夜荔人、金牛山人、夏河下颌骨(丹尼索瓦人代表)等于内的亚洲中更新世昔人类,配合组成了一个单系群,即“龙人支系”。该支系与另外一个包罗现代智人的“智人支系”是姐妹群瓜葛。惹人注目的是,阐发显示,丹尼索瓦人可能属在龙人支系。这将对于东亚昔人类演化格式带来体系性重估。 “咱们以郧县人作为校准点,构建了人属的家族谱系,再联合贝叶斯支端定年法与简约性体系阐发,揣度出了各分支的分解时间。”贝叶斯支端定年法开发者之1、中国科学院古脊椎所副研究员张驰先容,他们发明智人、龙人和尼安德特人支系分解发生的时间很早,虽早在化石记载年月,但与基在基因组数据的推测成果相吻合。 ? 该团队研究认为,龙人支系与智人支系的分解时间约于132万年前;智人支系自己的发源约于102万年前;而龙人支系的发源约于120万年前。郧县人头骨化石的地质年月(94~110万年)刚好很是靠近这两个重要支系的发源时间。 冯小波说,郧县人镶嵌型的形态组合表示它可能保留了靠近龙人支系与智人支系末了配合先人的过渡特性。龙人支系及智人支系可能于初期都履历了快速的多样化历程。 怎样破解“中间地带的杂乱” 论文配合通信作者、伦敦天然汗青博物馆传授斯特林格(Chris Stringer)指出:“咱们的研究注解郧县人并不是竖立人,而是与丹尼索瓦人相干的龙人支系的初期成员。这一发明挑战了以往的假定,由于它注解于100万年前,咱们的先人已经分解为差别群体。这象征着人类演化分支的形成时间远早在此前认知,而且分解水平更为繁杂。” 不外,冯小波夸大,要进一步验证该论文结论,还有需发明更多距今100万年摆布的昔人类化石;获取龙人支系的古DNA证据;将非洲同期化石纳入体系阐发,以查验人属发源地与扩散路径的假说。“今朝人属的谱系还有没有完备成立,现代人、尼安德特人与该亚洲人类支系之间的瓜葛还有有待在发明更多的化石标本。”冯小波说。 该研究发表后,于海外学术界激发了强烈回声。 闻名昔人类学家、美国威斯康星年夜学麦迪逊分校人类学院传授John Hawks于其小我私家博客上发表长文指出:“没有理由认为DNA 及形态学之间存于冲突。这两组信息反应的是统一段汗青。DNA 可以或许提供比丈量头骨更为邃密的谱系图景。同时,头骨反应出一些顺应性及生态瓜葛方面的特性,这些特性仅靠DNA 很丢脸出。” 他认为,这项研究申明,中国及东亚的古代族群于一张可能延续了数十万年的收集中相互疏松地接洽着。新来到该地域的人群,好比第一批丹尼索瓦人,会碰到那些先人早已经顺应本地情况的族群。他们的生物学特性有堆叠的地方。此中一些堆叠是其先人群体不彻底谱系分选的遗留成果;一些则反应了基因交流;还有有一些堆叠是他们所同享的生态情况中天然选择作用的成果。 John Hawks认为,这类进化模式使患上科学家很难对于这些远昔人类举行分类。 德克萨斯农工年夜学的昔人类学家Sheela Athreya则于Science News的采访中指出,虽然看到重修后的郧县人2号头骨化石让人高兴,但中更新世的昔人类演化历程仍是一个未解之谜。她认为,郧县人2 号和其他竖立人化石揭示出差别的骨骼特性组合,这些特性难以容易归入差别的谱系。就今朝而言,丹尼索瓦人及郧县人2号头骨以和其他龙人化石的瓜葛,人们还有相识的很少。 “经由过程对于郧县人头骨化石的研究,有助在咱们追溯多种昔人类的发源。”斯特林格认为,它破除了了所谓“中间地带的杂乱”——即100万至30万年前那些使人困惑的人类化石。“郧县人等昔人类化石注解,关在人类发源,咱们仍有太多未知。” 相干论文信息:https://doi.org/10.1126/science.ado9202
郧县人石核场景回复复兴。受访者供图
冯小波不雅察郧县人头骨化石。受访者供图
郧县人2号头骨化石。受访者供图
郧县人2号头骨化石回复复兴。受访者供图
郧县人2号头骨化石回复复兴模子分类。受访者供图