一种神秘的远古脚骨，揭开人类未知的远亲

2009年，由美国亚利桑那州立大学古人类学家约汉内斯·海尔-塞拉西领导的研究团队，在埃塞俄比亚阿法尔裂谷340万年前的沉积物中，发现了一具古人类祖先的足部化石，包含8块骨头。这具被称为“Burtele自然足部”的化石，出土于Woranso-Mille古生物遗址，并于2012年正式发表。
海尔-塞拉西（人类起源研究所所长、亚利桑那州立大学人类进化与社会变迁学院教授）表示：“2009年发现这只脚并于2012年公布时，我们就知道它与当时广为人知的露西所属物种——阿法南方古猿不同。但在我们领域，通常不会仅凭颅后骨骼元素（颈部以下的骨骼）来命名物种，所以我们希望能找到与这只脚明确关联的颅部以上骨骼。颅骨、颌骨和牙齿通常是物种识别的依据。”
### 将Burtele足部与南方古猿德伊雷梅达联系起来
当Burtele足部首次被描述时，同一区域已发现了一些牙齿，但科学家不确定这些牙齿是否与足部来自完全相同的沉积层。海尔-塞拉西解释，2015年团队宣布该地区存在新物种——南方古猿德伊雷梅达，但当时未将Burtele足部归为此物种，尽管部分化石发现点距足部很近。
在接下来的十年里，通过多次野外考察和更多化石发现，团队掌握了足够证据，确信Burtele足部属于德伊雷梅达南方古猿。
### 两种古人类物种共享同一栖息地
将Burtele足部归入特定物种只是更大故事的一部分。Woranso-Mille遗址的重要性在于，它清晰证明了两种亲缘关系密切的古人类物种曾同时生活在同一地区。
现归属于德伊雷梅达南方古猿的Burtele足部，被认为比露西所属的阿法南方古猿的足部更原始。与露西不同，Burtele足部保留了可对生大脚趾，这对攀爬很有用。不过在地面上，德伊雷梅达南方古猿仍双足行走，且似乎主要用第二脚趾而非大脚趾蹬地，而现代人类通常用大脚趾蹬地。
海尔-塞拉西说：“地猿始祖种（440万年前）拥有外展大脚趾曾令人震惊，因为当时竟有古人类祖先保留可对生大脚趾，这完全出乎意料。而100万年后的340万年前，我们发现Burtele足部更令人惊讶。此时阿法南方古猿已完全双足行走，大脚趾内收。这意味着这些早期人类祖先的双足行走方式多种多样。Burtele足部这类标本的发现表明，早期人类在地面双足行走有多种方式，并非直到后来才统一。”
### 同位素证据揭示古人类饮食差异
为了解德伊雷梅达南方古猿的饮食，密歇根大学教授娜奥米·莱文利用同位素技术分析了Burtele地区出土的25颗牙齿中的8颗。该方法先清洁牙齿表面，再小心提取仅牙釉质进行检测。
莱文说：“我用牙科钻头和非常小（<1毫米）的钻头取样——这种设备与牙医给你看牙时用的相同。用钻头小心取下少量粉末，存入塑料瓶，带回密歇根大学实验室做同位素分析。”
结果出乎意料：露西所属物种饮食混合，既吃C3植物（树和灌木资源）也吃C4植物（热带草和莎草），而德伊雷梅达南方古猿更依赖C3资源。
莱文表示：“碳同位素信号如此清晰，且与更古老的地猿始祖种和湖畔南方古猿的碳同位素数据相似，这让我惊讶。我原以为很难区分德伊雷梅达和阿法南方古猿的饮食，但同位素数据清楚显示，德伊雷梅达并未获取阿法南方古猿那样广泛的资源——阿法南方古猿是已知最早利用C4草类食物资源的古人类。”
### 化石定年与古环境重建
研究另一关键是确定化石年代并重建古人类生活的古环境。弄清化石层的时空分布，有助于科学家了解各物种存在的时间和环境。
凯斯西储大学地球、环境与行星科学教授贝弗利·塞勒说：“我们在Woranso-Mille做了大量细致野外工作，确定不同化石层的关系，这对了解不同物种生活的时间和环境至关重要。”她领导的地质研究确定了足部与德伊雷梅达南方古猿的地层关联。
### 少年下颌骨揭示生长发育
除Burtele地区出土的25颗牙齿外，海尔-塞拉西团队还发现了一个少年下颌骨，根据牙齿解剖特征，明确属于德伊雷梅达南方古猿。人类起源研究所研究员、人类进化与社会变迁学院教授加里·施瓦茨称，该下颌骨既有完整乳牙，也有许多在颌骨深处发育的恒牙。
研究人员用CT扫描技术观察所有发育中的牙齿。由于牙齿发育与整体生长模式密切相关，据此估计该少年死亡时约4.5岁。
施瓦茨说：“对于这个年龄的少年古人类，我们发现门齿（前牙）和臼齿（后咀嚼牙）的生长存在脱节，这与现生猿类及露西所属物种等其他早期南方古猿相似。尽管我们日益意识到早期南方古猿在体型、饮食、运动方式和解剖结构上的多样性，但它们的生长方式却惊人相似，这是最大惊喜。”
### 古人类如何共存
结合运动方式、饮食和环境信息，科学家对不同古人类物种如何在同一地区共存而不致灭绝有了新认识。行走、攀爬和取食方式的差异，可能使它们通过不同方式利用栖息地实现共存。
海尔-塞拉西说：“研究数百万年前的生态系统不仅是出于好奇或追溯起源，更是渴望了解现在和未来。不了解过去，就无法完全理解现在和未来。过去发生的事，今天正在重演。露西和德伊雷梅达南方古猿时代，气候变化已多次发生。从那时学到的东西，或许能帮助我们缓解当今气候变化的最坏后果。”
### 发表、研究团队与资金
论文《新发现揭示德伊雷梅达南方古猿的饮食与运动》发表于《自然》期刊。国际研究团队包括亚利桑那州立大学、圣路易斯华盛顿大学、凯斯西储大学、伯克利地质年代学中心、巴塞罗那大学、坦帕大学和密歇根大学的科学家。作者包括约汉内斯·海尔-塞拉西、加里·T·施瓦茨等。资金来自美国国家科学基金会和W.M.凯克基金会。埃塞俄比亚的野外和实验室研究得到埃塞俄比亚遗产局支持。