北京周口店第1地點曾先后發(fā)現(xiàn)比較完整的直立人頭蓋骨5具,即3號、5號、10號、11號和12號頭骨;另有2號頭骨,較不完整。此外,還有直立人頭骨斷片、下頜骨、牙齒、肢骨斷塊等化石材料。這些材料共代表40多個個體。出土化石的地層年代從最古老的3號頭骨到最晚的5號頭骨跨越約30萬年,早晚期化石代表形態(tài)特征的差別一直受到頗多關(guān)注。
中國科學院古脊椎動物與古人類研究所劉武、張銀運研究員和博士研究生邢松采用三維結(jié)構(gòu)重疊和精確測量數(shù)據(jù)的方式,對比研究了周口店第一地點晚期代表周口店直立人5號頭骨(ZKD5)相對于早期代表3號頭骨(ZKD3)的形態(tài)特征演化變化,并與南京直立人1和2號(NJ)頭骨之間的差別進行了比較研究,發(fā)現(xiàn)周口店晚期標本相對于早期標本來說,頭骨尺寸在各個方向上都有所增加,但輪廓形狀基本保持一致。與同期的南京古人類的相比,周口店直立人的演化速率顯得很慢。研究者認為,周口店直立人群有可能是一個相對隔離的群體,且很可能是由于缺乏基因交流的緣故。最新一期《人類學學報》(31卷3期)刊發(fā)了該項研究成果。
1935年,古人類學家魏敦瑞指出第一地點的中國猿人群體的形態(tài)特征長期保持不變,上部堆積發(fā)現(xiàn)的標本與下部堆積發(fā)現(xiàn)的并無形態(tài)上的明顯差別,即使有差別,也多是由于性別差異所導致。隨后的德日進也提出早晚期代表難以看出“哪怕一點點解剖學上的差別”。然而,5號頭骨的發(fā)現(xiàn)打破這種“絕對的穩(wěn)定”的觀點,與其他周口店頭骨對比,5號頭骨表現(xiàn)出明顯進步性狀和演變的形態(tài)特征。頭骨發(fā)生演化這一現(xiàn)象在后來的牙齒、顱內(nèi)模研究上得到進一步證實,逐漸形成周口店第一地點古人類形態(tài)特征存在時序性變異的觀點。
研究人員針對第一地點最早最晚頭骨,通過三維數(shù)字模型重合、不規(guī)則三維曲面的精確測量以及傳統(tǒng)數(shù)據(jù)進行對比研究,發(fā)現(xiàn)這種演化變化主要表現(xiàn)在尺寸上的增加,整個顱骨的輪廓形狀并沒有明顯的區(qū)別。然而,在不斷增加時序性變異證據(jù)的同時,時序性變異到底程度如何?即演化速率到底多大?在定義這一程度的時候,需要合適的對應(yīng)標本來將演化速率相對化。研究人員在考慮了年代、分類和年齡、性別后,選擇了NJ1和NJ2作為對比標本。
研究者依據(jù)周口店早晚期人類的頭骨形態(tài)特征的演化變化,側(cè)重演化速率的相對大小,來檢驗該人群是否屬于一個隔離的人群。如果該群體的演化速率確實很慢,說明其形態(tài)上的穩(wěn)定性,則會如德日進所言:“無論何時未曾發(fā)生過外來移民的闖入,從而打擾、干擾或推進其進化過程”;反之,如果該群體的演化速率并不慢,其形態(tài)并不是穩(wěn)定的,則提示該群體有可能與其它人群之間存在著基因交流。
研究人員采用“達爾文(D)”值來表示頭骨尺寸的演化速率。1個達爾文單位相當于每百萬年改變形態(tài)值的一個自然對數(shù)單位。在周口店直立人中,顱骨的演化速率D值最小的是0.041,最大的是0.743;在南京古人類中,D值最小的是0.267,最大的是1.220。除顱長值項目外,其余10項測量值的D值在南京古人類中的皆大于周口店古人類中的相應(yīng)值,達1.5至12.3倍。
文章第一作者邢松說,“南京古人類的演化速率表明了,在周口店直立人生存期間,古人類的演化可能已達到的某種程度的速率。但是,周口店直立人的演化卻沒有達到這樣快的演化速率。究其原因,缺乏基因交流是一個重要原因。也就是說,周口店直立人群有可能是一個相對隔離的群體。德日進當年的推測是可信的!
該研究項目獲得了中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項、中國科學院重點部署項目和國家自然科學基金的資助。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/567229.html
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