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许昌人头骨化石揭示中国古人类演化模式

2017-03-09 18:14:54 来源:国家自然科学基金会网站 作者: 字体:

  在国家自然科学基金项目(项目编号:41672020,41630102,41672024)的资助下,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰等与河南省文物考古研究院、北京大学、华东师范大学、美国圣路易斯华盛顿大学等单位合作的关于河南许昌人头骨化石的研究取得新进展,研究成果以“Late Pleistocene Archaic Human Crania from Xuchang,China”(中国许昌发现的更新世晚期古人类头骨)为题于2017年3月3日发表在Science上。论文链接:http://science.sciencemag.org/content/355/6328/969。该研究发现,距今10.5-12.5万年的许昌人头骨呈现出更新世晚期人类、东亚中更新世直立人及欧洲尼安德特人的混合特征。

  2005-2016年,河南省文物考古研究院研究员李占扬领导的考古队对位于河南省许昌市的灵井遗址进行了连续12年的挖掘,发现了45件人类头骨碎片化石、古人类制作使用的石器以及20余种哺乳动物化石。通过地层对比、动物群组成分析及光释光测年,人类化石的年代被确定为10.5-12.5万年。

  2014年以来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究员领导的研究小组对许昌人头骨化石开展了修复、拼接、复原和研究工作。他们采用形态观测、高分辨率CT扫描、手工及三维虚拟复原等手段,对许昌人头骨进行了拼接和复原,分别制作了1号和2号人头骨虚拟及实体的复原头骨及颅内膜。在此基础上,对许昌人头骨形态特征、测量数据、脑形态、脑量、颅骨内部结构等特征进行了细致的研究并与世界范围内古人类化石及数据进行了对比。

  研究发现,许昌人头骨呈现复杂的混合及镶嵌性形态特征。(1)脑颅的扩大和纤细化:骨壁较薄,颅形圆隆,枕圆枕弱化,眉脊厚度中等。许昌人具有与这一时期的人类具有相似的演化模式;(2)具有与东亚中更新世早期人类(如周口店直立人、和县直立人等)共同的原始特征:包括低矮的头骨穹隆、扁平的脑颅中矢状面、最大颅宽的位置靠下、短小并向内侧倾斜的乳突。这说明从更新世中、晚期,东亚古人类可能具有一定程度的连续演化;(3)具有与典型的尼安德特人相似的两个特征:一个是不发达的枕圆枕、不明显的枕外隆突伴随其上面的凹陷;另外一个性状是内耳迷路的模式,前、后半规管相对较小, 外半规管相对于后半规管的位置较为靠上。这暗示了许昌人和尼安德特人之间基因交流的可能性。

  这项研究以详实的化石形态特征和可靠的地层年代数据展示了华北地区晚更新世早期人类形态变异及演化模式的化石证据,是我国学者在人类演化研究领域取得的又一项突破性成果。

  图1 河南灵井遗址发现的许昌人1号(右侧)和2号(左侧)头骨化石虚拟复原

  图2 许昌1号头骨化石碎片及头骨化石的虚拟复原

责任编辑:陈凯军

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