7月8日,一個(gè)由中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所、法國(guó)波爾多大學(xué)、美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員組成的國(guó)際研究小組在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS) 發(fā)表了最新合作研究成果——東亞地區(qū)更新世古人類內(nèi)耳迷路。該項(xiàng)研究為古人類學(xué)界對(duì)更新世時(shí)期東亞與歐洲人類之間是否存在基因交流的研究與爭(zhēng)論提供了新的化石證據(jù)。
內(nèi)耳迷路是埋藏在顳骨巖部?jī)?nèi)面的結(jié)構(gòu),由半規(guī)管、前庭和耳蝸三部分組成,內(nèi)耳迷路的胚胎形成和個(gè)體發(fā)育穩(wěn)定性好,無(wú)左右側(cè)和男女性別差異,是遺傳變異形態(tài)反映的最好證據(jù)。
研究小組利用高分辨率工業(yè)CT技術(shù),復(fù)原出中國(guó)早更新世公王嶺藍(lán)田直立人、中更新世和縣直立人、晚更新世許家窯早期智人和柳江人的三維內(nèi)耳迷路,初步揭示了東亞地區(qū)更新世古人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)。
研究發(fā)現(xiàn)東亞古人類在演化過(guò)程中存在兩種模式的內(nèi)耳迷路形態(tài),即一般的現(xiàn)代人類型的“祖先內(nèi)耳迷路模式”和尼安德特人(簡(jiǎn)稱尼人)衍生性狀類型的“尼人內(nèi)耳迷路模式”。其中最為重要的是——發(fā)現(xiàn)許家窯人具有尼安德特人內(nèi)耳迷路的表現(xiàn)特點(diǎn),這一發(fā)現(xiàn)首次在東亞古人類中提供了具有“尼人內(nèi)耳迷路模式”的化石證據(jù),挑戰(zhàn)了以往“尼人內(nèi)耳迷路模式”專屬尼安德特人的看法,促使研究者重新思考應(yīng)用孤立特征(包括形態(tài)上和分子遺傳上)追溯人類遷徙及判斷人群親緣關(guān)系的可靠性。
尼安德特人主要生活在距今12-3萬(wàn)年前的西方和歐亞大陸中部。尼安德特人具有一系列的不同于其他更新世古老人類的衍生性狀,其中一個(gè)性狀——尼人內(nèi)耳迷路模式,被學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可,成為鑒定尼人的最重要的和標(biāo)志性的特征。
尼安德特人的內(nèi)耳迷路在半規(guī)管的大小、比例及其角度上表現(xiàn)出一系列不同于其他人屬成員的特殊形態(tài),幾乎所有的尼安德特人都具有較小的前半規(guī)管、較大的外半規(guī)管,和相對(duì)于外半規(guī)管位置靠下的后半規(guī)管,這種類型的內(nèi)耳迷路模式在其他更新世古人類及全新世人群中極其罕見(jiàn),因而被學(xué)術(shù)界命名為“尼人內(nèi)耳迷路模式”。相對(duì)于尼人內(nèi)耳迷路模式,其他更新世及全新世人類相似的內(nèi)耳迷路類型被稱為“祖先內(nèi)耳迷路模式”。
以往對(duì)人類內(nèi)耳迷路的研究主要局限于西方舊大陸的古老人類(多數(shù)是尼安德人)和現(xiàn)代人,并沒(méi)有包括東亞地區(qū)的古人類化石標(biāo)本。研究人員利用高分辨率工業(yè)CT技術(shù),3D復(fù)原出公王嶺藍(lán)田直立人、和縣直立人、許家窯早期智人、柳江早期現(xiàn)代人以及現(xiàn)代中國(guó)人的內(nèi)耳迷路形態(tài)。通過(guò)與世界各地51例更新世和180例全新世人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)特征的對(duì)比和分析,研究人員發(fā)現(xiàn)中國(guó)更新世古人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)呈現(xiàn)出“祖先內(nèi)耳迷路模式”和“尼人內(nèi)耳迷路模式”兩種類型:藍(lán)田直立人、和縣直立人和柳江人內(nèi)耳迷路的形態(tài)同現(xiàn)代人基本一致,表現(xiàn)出明顯的“祖先內(nèi)耳迷路模式”;許家窯人內(nèi)耳迷路的形態(tài)與尼安德特人極其相似,表現(xiàn)為典型的“尼人內(nèi)耳迷路模式”(見(jiàn)圖2)。
那么,許家窯個(gè)體上發(fā)現(xiàn)的“尼人內(nèi)耳迷路形態(tài)”,是否可以作為尼安德特人和東亞古老人群基因交流的證據(jù)?對(duì)此,文章第一作者中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員吳秀杰指出:“還不能這么說(shuō)。目前我們對(duì)性狀本質(zhì)的認(rèn)識(shí)還不夠,盡管許家窯人表現(xiàn)為尼安德特人的內(nèi)耳迷路模式,但是其顳骨的外表上并沒(méi)有表現(xiàn)出尼人特有的衍生性狀。”
吳秀杰說(shuō),許家窯15號(hào)內(nèi)耳迷路是迄今為止世界上首例在尼安德人以外發(fā)現(xiàn)的具有“尼人內(nèi)耳迷路模式”的更新世化石證據(jù),由于化石的不完整,在缺乏整體頭骨及頭后骨的情況下,還無(wú)法推斷許家窯人特殊的內(nèi)耳迷路與其整體身體結(jié)構(gòu)的關(guān)系,但該項(xiàng)研究足以說(shuō)明“尼人內(nèi)耳迷路模式”并不是歐亞大陸西方尼安德特人特有的特征。許家窯人內(nèi)耳迷路的似尼人特征的發(fā)現(xiàn),促使學(xué)術(shù)界重新思考,在缺乏相對(duì)完整的古生物遺存的前提下,用孤立的形態(tài)特征(或者分子遺傳片段)作為判斷歐亞大陸西部(東經(jīng)45°以西)尼安德特人出現(xiàn)或作為與東亞古人類基因交流的證據(jù)是否可靠?
該研究獲得了中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。
圖1 許家窯人顳骨及其3D復(fù)原的內(nèi)耳迷路(吳秀杰供圖)
圖2 東亞古人類顳骨內(nèi)耳迷路(吳秀杰供圖)(從左到右依次為藍(lán)田直立人、和縣直立人、許家窯早期智人和柳江晚期智人)
