南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?

2019-08-07 - 南方古猿

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内容策划

王真;作者

费宁

本文为网易科学人A·afar南方古猿传记系列策划第一篇《Lucy是如何被发现的?》

对于我们很多人来说,露西(Lucy)这个名字并不陌生。人教版的英语课本里有这么一个名字的小姑娘,而徐誉滕的《李雷和韩梅梅》一歌更是让很多没有读过人教版英语课本的也对这个名字耳熟能详。而在古人类史上,露西更不一般。她是一具发现于东非的古人类化石标本,其为古人类学研究提供了大量科学证据。因此露西也被称为“人类祖先”。

南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?
南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?

一个半世纪以前,人们第一次在德国的尼恩迪尔山谷发现了早期人类的遗址,由此拉开了科学界寻找人类最早祖先的不懈探索之路。科学研究表明,古猿转变为人类始祖的时间在700万年之前,从已经发现的人类化石来看,人类演化经历了南方古猿、能人、直立人、智人阶段,露西正属于最早的人类——南方古猿。

南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?
南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?

(南方古猿阿法种步行和留下的足迹·网易科学人图注)

1924年,在南非阿扎尼亚汤恩,采石场工人进行采石爆破时发现了一个小的头骨化石。南非约翰内斯堡威特沃特斯兰德大学医学院的解剖学教授达特对该头骨进行研究指出,该化石所属个体是与现代人最相近的猿类。由于发现于非洲最南部,因此汤恩头骨所属个体物种被命名为南方古猿非洲种。随后一直到50年代,期间在南非德兰士瓦、克罗姆德莱等五处一共发现了70多件类似化石,逐步确立了南方古猿作为早期人类祖先的地位。

南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?
南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?

(图为南方古猿的一个掌骨·网易科学人图注)

20世纪50年代后期,在非洲寻找人类化石的活动逐渐转移到东非的埃塞俄比亚、肯尼亚和坦桑尼亚地区。东非大裂谷的地表是一系列的峡谷和湖泊,有几百万年以来火山喷发形成的火山沉积,因此埋藏在地层中的化石可以被准确测定出年代。

南方古猿露西 Aafar南方古猿传记:Lucy是如何被发现的?

(通过A·far南方古猿化石遗骸 实现的建模头骨复原-网易科学人图注)

从60年代开始,在埃塞俄比亚的哈达尔地区发现了大量的南方古猿化石,其中包括从约350万年前到150万年前的人科化石。1973年秋天,由法国地质学家莫里斯·塔伊布、美国人类学家唐纳德·约翰森、英国考古学家玛丽·李奇、法裔古生物学家伊夫·柯本斯等科学家组成的国际阿法尔科学考察队来到位于号称“非洲屋脊”的埃塞俄比亚哈达尔地区,调查有关人类起源的化石和文物。

(通过Lucy的腿骨,科学家对她的死亡原因做过各种富有想象力和适当科学依据的推测,最新的一项研究认为,Lucy是从树上掉下来摔死的,理由是现代医学认证的断腿骨骼与此相似·网易科学人图注)

1973年11月,在第一轮实地考察接近尾声时,美国古人类学家,亚利桑那州立大学教授唐纳德·约翰森首先发现了一前端被略微切开的胫骨上段化石,随后其又在附近发现了股骨下端化石。通过将两段化石进行拼接,膝关节所成的独特角度表明该化石属于直立行走的原始人类。通过测定得知,该化石年龄超过三百万年,远大于当时已知的任何一个早期人类标本,这让考察队激动不已。

这一重大发现促使科考队在来年展开了新一轮实地考察。历时近一年后,1974年11月24日上午,约翰森与来自加州大学伯克利分校的古人类学家蒂姆·怀特在阿瓦什河边的干旱平原上搜索两个小时一无所获。随着天气越来越热,科考队决定返回营地。

就在上车前,不甘心的约翰森决定再到一个已经被其他队员搜索过的沟壑底部撞撞运气。最初,约翰森并未在沟壑中发现任何明显的化石痕迹。就在决定离开时,约翰森发现沟壑的斜坡上有一块肱骨的化石碎片,而紧接着他们又发现了一片颅骨化石碎片。随后,两人在一米外又发现了股骨。在同一地点有如此多的早期人类化石让二人激动不已,他们做好标记后匆匆返回营地。

(南方古猿生活场景想象图·网易科学人注)

当天下午,科考队全体成员来到该沟壑,对发现地开始进行发掘采集。最终化石采集工作历经三周顺利完成。科学家找到的化石样本占到完整骨骼的40%。在某天晚上的庆功宴上,有人播放了甲壳虫乐队的新歌《露西与漫天钻石》,因此约翰森将这具骨骼化石命名为“露西”。随后测定得知,露西生活在距今340万年以前,这是截至当时发现的最古老且保存最为完整的早期人类化石。

(Lucy遗骸化石,如今已成一国国宝·网易科学人图注)

根据与埃塞俄比亚政府的协议,科考队将骨骼化石带回位于克利夫兰的克利夫兰自然历史博物馆,在那里对骨骼进行了重建,约九年后骨骼化石被归还给埃塞俄比亚,目前露西被保存在亚的斯亚贝巴的埃塞俄比亚国家博物馆,是埃塞俄比亚的国宝。

人类学经典视频:突变·第一部(突变系列第2、3部将在后期系列专题中推送,敬请关注)

在发现露西之后的1976年,玛丽利基又在坦桑尼亚的莱托莉地区发现了一组凝结于火山灰中的人类足迹。这组人类足迹相当完好,对其进行的年代测定显示,其形成于370万年之前。通过对足弓形态和步态的研究分析,可以认定足迹是直立行走时留下的。

因此这也是人类最早的足迹。露西的发现者约翰森对露西骨骼化石和莱托莉足迹化石进行对比研究后认为,两个地点的标本非常相似,都能完全两足直立行走,都拥有较小的大脑以及大的犬齿故应归于一个新种——南方古猿阿法种。

科学家认为阿法种一些性状介于猿和人之间,明显在向人的方向转变,最终其中一支发展成能人,再到直立人和智人。这种起源于东非的灵长类动物身材娇小,露西完全站立时身高仅1.07米,体重27公斤,大脑体积小,但其四肢和盆骨表明其有双足,可直立行走也会爬树。而双足行走正是人类及其祖先的一个关键特征。

(作为南方古猿中巨星,人类学家为Lucy创作了各种富有想象力的复原图·网易科学人图注)

(作为南方古猿中巨星,人类学家为Lucy创作了各种富有想象力的复原图·网易科学人图注)

(作为南方古猿中巨星,人类学家为Lucy创作了各种富有想象力的复原图·网易科学人图注)

当然,露西也并不孤独。近年新发现的足骨化石也表明,在露西所属南方古猿阿法种生活的年代,不止一种人类祖先在非洲大陆上直立行走。这些化石发现于埃塞俄比亚阿尔法地区一处侵蚀砂岩中,距离露西骨骼化石的发现地仅仅有45公里,研究人员可以确定,化石所属物种并不属于露西所属的南方古猿阿法种,这表明在340万年前,至少有两种不同的人族曾以不同的方式直立行走。

露西的发现,是世界古人类史的里程碑,被认为是“人类祖母”,露西的后代通过直立行走,逐渐将双手腾出用于制造工具,最终踏上了向现代人类进化的道路,因此时至今日露西仍是我们最著名的祖先之一。

下期预告:露西(Lucy)为当代智人留下了什么遗产?

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