科学家揭开150万年前人类面孔的神秘面纱

巴布博士表示，这次重建带来了一个令人惊讶的新发现：“我们早已知道DAN5化石的脑容量较小，但新的重建结果显示，其面部也比同期的典型非洲直立人更原始。一种解释是，戈纳群体保留了约30万年前最初迁出非洲的人群的解剖特征。” 戈纳古人类研究项目位于埃塞俄比亚阿法尔地区，由西班牙国家人类演化研究中心的西莱希·塞莫博士和美国南康涅狄格州立大学的迈克尔·罗杰斯博士联合领导。戈纳地区出土了超过630万年前的古人类化石，以及涵盖过去260万年人类演化史的石器。 为进行此次重建，科学家将2020年已描述的化石脑颅与同一具个体（DAN5）的较小面部碎片结合起来，该化石可追溯至160万至150万年前。研究团队利用虚拟技术，将面部碎片（及牙齿）重新组装，构建出他们所说的这一时期非洲之角最完整的古人类头骨化石。研究人员将DAN5归类为直立人——这是一个在约180万年前之后广泛分布于非洲、亚洲和欧洲的长寿物种。 微型CT扫描如何重建DAN5头骨 为拼凑化石，团队对2000年戈纳野外工作中发现的四块主要面部碎片进行了高分辨率微型CT扫描。他们根据扫描结果构建了3D数字模型，然后在电脑上仔细对齐并重新组装碎片。在可能的情况下，他们将牙齿安放到上颌中。最后一步是将重建的面部“连接”到脑颅上，形成一个基本完整的颅骨。整个过程耗时约一年，经过多轮优化才确定最终重建结果。领导重建工作的巴布博士将其比作“一个非常复杂的3D拼图，而且事先不知道确切结果。幸运的是，我们大体上知道面部各部分如何组合，所以并非从零开始。” 直立人特征与古老特征的混合 研究表明，约150万年前的戈纳群体在脑颅上具有典型的直立人特征，而在面部和牙齿上则保留了更多与更早物种相关的原始特征，例如相对扁平的鼻梁和较大的臼齿。为得出这些结论，团队将DAN5面部和牙齿的大小与形状与同期、更早及更晚的化石进行了对比。类似的特征组合此前在欧亚大陆有过报道，但DAN5是非洲首例。这一发现对直立人起源于非洲以外地区的观点提出了挑战。该研究的合著者、东京大学的海部阳介博士表示：“当巴布博士第一次向我展示重建的面部和下颌时，那种震惊我至今难忘。” 巴布博士认为，更广泛的化石记录仍指向非洲起源：最古老的直立人化石来自非洲，新发现显示那里也存在过渡型化石，因此直立人在非洲大陆演化出现是合理的。但DAN5的年代晚于最初迁出非洲的时间，因此也存在其他解释的可能。罗杰斯博士指出，新头骨凸显了早期人类的多样性：“这一重建颅骨进一步强调了我们人属早期成员的解剖学多样性，随着未来更多发现，这种多样性可能还会增加。” 塞莫博士补充道，该化石的考古背景也值得关注：“值得注意的是，DAN5直立人既制作了简单的奥杜威石器，也制作了早期的阿舍利手斧，这是目前发现的最早将两种石器传统与古人类化石直接关联的证据之一。” DAN5与欧洲早期化石的后续研究 接下来，研究人员计划将DAN5与欧洲已知最早的一些人类化石进行对比。这些化石包括被归为直立人的遗骸以及另一个独特物种前人（Homo antecessor），其年代都可追溯至约100万年前。“将DAN5与这些化石对比，不仅能加深我们对直立人面部变异性的理解，还能阐明该物种如何适应和演化，”研究合著者、中佛罗里达大学的萨拉·弗赖德林博士表示。团队还希望未来的发现能帮助验证其他可能性，包括物种间的基因混合，类似于后来在尼安德特人、现代人类和“丹尼索瓦人”之间发现的情况。一种观点认为，DAN5可能反映了典型非洲直立人与更早的能人（Homo habilis）之间的基因混合。正如罗杰斯博士所说：“我们需要更多100万至200万年前的化石才能理清这一问题。”