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坦桑尼亚发现的366万年前脚印化石可能属于一个身份不明的早期人类亲属

这些照片显示了坦桑尼亚一处遗址发现的366万年前的脚印。研究这些脚印的科研人员认为,它们可能属于一个身份不明的早期人类亲属,他们有着奇怪的跨步步态。摄影:AUS

这些照片显示了坦桑尼亚一处遗址发现的366万年前的脚印。研究这些脚印的科研人员认为,它们可能属于一个身份不明的早期人类亲属,他们有着奇怪的跨步步态。摄影:AUSTIN C. HILL AND CATHERINE MILLER

新罕布什尔州莱姆市基勒姆熊研究中心的一只年轻雄性黑熊留下的脚印。摄影:ELLISON MCNUTT

新罕布什尔州莱姆市基勒姆熊研究中心的一只年轻雄性黑熊留下的脚印。摄影:ELLISON MCNUTT

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理中文网(撰文:MAYA WEI-HAAS 译者:陌上花开):大约366万年前,淅淅沥沥的雨水拍打着坦桑尼亚北部地区新落下的火山灰。在地面完全干燥之前(火山可能还在远处燃烧),几个人类的远古亲戚在潮湿的沉积物上漫步,在慢慢凝固的火山灰上留下了脚印。

20世纪70年代,这些脚印化石的发现震惊了古生物学界。这些足迹是阿法南方古猿(Australopithacus afarensis)留下的,是我们早期祖先用双脚行走的第一个明确证据。著名的人类亲戚Lucy也属于这一人科。

现在,对附近一组被遗忘已久的脚印的最新分析表明,这些早期人类并不孤单。如果科学家们的推断是对的,那么这就代表着另一种神秘的直立行走的古人类也在灰烬中留下了痕迹。

“你几乎可以想象到他们眺望远方时看到彼此的场景,”俄亥俄大学的古人类学家、发表于《自然》杂志的新研究的主要作者Ellie McNutt说道。

英国古人类学家Mary Leakey领导的团队在45年前发现了五个类似古人类的奇特足迹。Leaky和她的同事Richard Hay后来描述说,这些奇怪的脚印排列似乎是一种两足动物留下的,行走时一只脚交叉在另一只脚前面,步态“有点蹒跚”。

虽然这种步态通常比较优雅,但“这种姿势的极端版本就像模特走秀一样,” McNutt说道。

这些古老足迹的制造者是谁,他们的这种行走模式到底是常态还是非常态?这些仍无法确定。一些科学家认为还没有足够的证据表明与阿法南方古猿并肩行走的另一个人类物种存在。但如果得到证实,这些奇怪的脚印可能为早期人类用两条腿行走的各种方式提供线索。

用两只脚走路曾经被认为是一种由身体特征的特定组合产生的行为。但科学家们已经慢慢意识到,两足动物的行走方式不止一种,而这项新研究暗示了更多的多样性,纽约市立大学的古人类学家William Harcourt-Smith说道,他并未参与新的研究。

“这本身就很令人兴奋——不管它是不是古人类,都很酷。”

蹒跚的足迹制造者

这5个脚印化石是莱托利(Laetoli)遗址的一部分,这是一个火山灰地带,曾经支撑着一个古老的动物群落,从大象的近亲、到犀牛再到小珍珠鸡。Leakey和团队在莱托利的A区发现了这些古怪的足迹。

然而,这些脚印在发现两年后就被科学界遗忘,因为研究人员又在附近发现了保存完好的阿法南方古猿的足迹。20世纪80年代的分析表明,A区发现的交叉足迹可能是一只直立行走的熊留下的——这似乎进一步削弱了科研兴趣。

McNutt几十年后才得知这些奇怪的足迹。她当时正在准备博士论文,以熊为模型生物研究人类脚跟的进化,所以她很有可能发现是什么生物留下了莱托利的那些脚印。

McNutt与新罕布什尔州莱姆熊研究中心的Benjamin和Phoebe Kilham夫妇合作,研究野生黑熊是如何行走的。经过近51个小时的视频分析后,他们得出结论,熊用后腿走路是极其罕见的。一头熊要连续直立走四步,才能留下莱托利发现的那种足迹,这种概率只有0.003%。“这根本就不可能发生,” McNutt说道。

为了获得更多关于足迹制造者身份的线索,研究小组返回了莱利托遗址,重新发现并挖掘了这些足迹。从某种意义上说,他们是在追随Mary Leaky的脚步,这项研究的作者、科罗拉多大学丹佛分校的 Charles Musiba说道。

“参观那个遗址让我感触颇深,”Musiba说道。他工作时,会猜测Leakey和其他人在发现和分析这些足迹时的想法。

这一次,21世纪的先进技术起到了关键作用。他们使用激光扫描和三维摄影测量来记录每个脚印,然后将脚印的测量值与莱托利发现的其他脚印、坦桑尼亚因格尔·瑟罗遗址(Engare Sero site)更近代的化石脚印,以及人类、熊和黑猩猩的现代脚印进行比较。

挖掘信息

分析表明,A区的足迹并非熊或黑猩猩留下的,它们与古人类的足迹最为相似。然而,这些足迹的尺寸与莱托利的阿法南方古猿的足迹有很大不同,这暗示着有第二个人种在该地区漫步。

这些结果符合我们古代亲属愈发复杂的情况,每一个新发现的物种都有其令人惊讶的特征组合。Musiba表示,关于南方古猿阿法种,可能还有更多地方需要了解。这个群体包含了一系列不同的特征,可能有不止一个物种被归为了一类。

确切地说,足迹制造者是一个新的古人类物种,或者是真正地区别于其他莱托利足迹制造者的物种,这非常令人振奋,但仅凭脚印很难将其分辨出来,南加州大学的进化生物学家David Raichlen说道。

一些科学家不太相信莱托利存在另一个古人类物种。英格兰伯恩茅斯大学专攻化石足迹的地质学家Matthew Bennett说:“我的内心愿意相信,但我的大脑告诉我这不可能。”他最大的疑虑是,到目前为止,在A区发现的足迹很少;在5个足迹中,只有2个记录了较为完整的脚印。

在今年早些时候发表的一项研究中,Bennett和同事们发现,至少需要分析10到20个脚印,才能正确地描述单个个体足迹之间的差异,而对更广泛的群体得出结论则需要更多的分析。

要了解个体奇怪的跨步步态,也需要更多的脚印。 McNutt承认,不平坦或湿滑的地形会导致步态不平衡,但她补充说,这也可能是这个个体走路的一个特征,甚至是一个古人类物种的特征。

如此小的样本量在古生物学中并不少见。“要分析这个时代的脚印就会遇到这种情况,” Raichlen说道。“你的样本量不够大,所以你只能从小样本中尽可能多地提取信息。”

Bennett认为,莱托利的足迹中还有更多的信息有待挖掘。他说,研究小组比较了脚印的各个测量值,包括宽度和长度,但单一的测量值或比例无法说明脚印整体的复杂性。许多科学家转而利用脚印的三维形状来生成平均足迹,这可以用来研究“逐个像素、逐个元素”的足迹变化,他说道。

Bennett还指出,由于他和其他研究人员之前已经为莱托利的阿法南方古猿创建了平均足迹,因此与A区足迹的比较应该是相当简单的。

McNutt的团队对A区有更多的计划,包括使用探地雷达非破坏性地寻找隐藏在火山灰中的印痕来寻找其他脚印。Musiba很乐观:“我相信会有更多脚印出现。”




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