340万年前的化石进一步证明两种古人类物种曾在同一时期、同一地区共存

340万年前的化石进一步证明两种古人类物种曾在同一时期、同一地区共存

组装前的BRT-VP-2/135残片。该标本共发现了29块,其中27块是通过筛分和挑选土壤回收的。图片来源:约翰内斯·海尔-塞拉西,亚利桑那州立大学

(化石网cnfossil.com)据亚利桑那州立大学:借助新发现的骨骼,2009年发现的一块神秘的340万年前古人类足被归属于与著名化石露西不同的物种,进一步证明了两种古人类物种曾在同一时期、同一地区共存。

论文题为《新发现揭示了南方古猿的饮食与运动》发表在《自然》杂志上。

2009年,亚利桑那州立大学古人类学家约翰内斯·海尔-塞拉西领导的科学家们,在埃塞俄比亚阿法尔裂谷的340万年前沉积层中发现了八块古代人类祖先的足骨。这具化石被称为Burtele足,是在沃兰索-米勒古生物学遗址发现的,并于2012年发表文章宣布。

“当我们在2009年发现这双脚并于2012年宣布时,我们知道它与露西所属的物种——Australopithecus afarensis不同,后者从那个时代就广为人知,”海尔-塞拉西说,他是亚利桑那州立大学人类进化与社会变迁学院的教授。

“然而,在我们领域,基于颅后元素——颈部以下的部分——来命名物种并不常见,因此我们希望能找到与足部明显关联的颈部以上的物种。头骨、颚和牙齿通常是识别物种的元素。”

当布特尔足被宣布时,已有部分牙齿来自同一区域,但科学家们并不相信这些牙齿来自同一层沉积物。随后,2015年,团队宣布了同一地区的新物种——Australopithecus deyiremeda,但海尔-塞拉西解释说,尽管部分标本距离脚部非常接近,但未将脚纳入该物种。

在过去十年里,他们重返野外并发现更多化石,海尔-塞拉西表示,他们现在拥有了可以自信地与Burtele足和A. deyiremeda物种联系起来的标本。

名字和脚有什么意义?

将Burtele脚归属到一个物种只是故事的一部分。

沃兰索-米勒遗址的重要性在于,它是科学家们唯一有明确证据表明两种相关古人类物种在同一地区同时共存的遗址。

属于A. deyiremeda的布特尔足比露西所属物种A. afarensis的脚更为原始。Burtele足保留了对应的大脚趾,这对攀岩非常重要。但当它在地面上时,是用两条腿行走的,很可能是用第二根手指蹬地,而不是像我们现代人那样用大脚趾。

340万年前的化石进一步证明两种古人类物种曾在同一时期、同一地区共存

左侧是Burtele足和嵌入大猩猩足轮廓中的脚。图片来源:约翰内斯·海尔-塞拉西,亚利桑那州立大学

海尔-塞拉西说:“在Ardipithecus ramidus中发现一只被绑架的大脚趾令人非常惊讶,因为在440万年前,仍有一位早期古人类祖先保留了对握的大脚趾,这完全出乎意料。”

“然后,100万年后,340万年前,我们发现了Burtele脚,这更令人惊讶。这时我们会看到像A. afarensis这样的物种,其成员完全是双足行走,且大脚趾内收。这意味着,早期人类祖先的双足行走——以多种形式出现。

“寻找像Burtele足这样的标本,说明地面上有多种双腿行走方式,直到后来才有一种方式。”

牙齿显示出不同的饮食习惯

为了深入了解A. deyiremeda的饮食,密歇根大学教授Naomi Levin采样了Burtele产地25颗牙齿中的8颗进行同位素分析。这个过程包括清洁牙齿,确保只取样牙釉质。

莱文说:“我用牙科钻和一个非常小(<1毫米)钻头取样——这种设备和牙医用来给你牙齿做手术的设备是一样的。”“用这把钻,我会小心地去除少量粉末。我把这些粉末储存在塑料瓶里,然后运回密歇根大学实验室进行同位素分析。”

结果令人惊讶。

虽然Lucy的物种是混合喂养者,以C3(树木和灌木资源)和C4植物(热带草类和莎草)为食,而A. deyiremeda则利用了更多C3类资源。

“我很惊讶碳同位素信号如此清晰,且与古老古人类A. ramidus和Au的碳同位素数据如此相似。“安门西斯,”莱文说。

“我原以为A. deyiremeda和A. afarensis的饮食差异会更难区分,但同位素数据清楚地显示,A. deyiremeda并没有像A. afarensis那样获取同样广泛的资源,而A. afarensis是最早被证明利用C4草基食物资源的人类。”

另一个关键数据分析是仔细确定化石的年代,并理解古代古人类所生活的周边古代环境。

凯斯西储大学地球、环境与行星科学教授贝弗利·赛勒说:“我们在沃兰索-米勒做了大量细致的实地调查,以确定不同化石层之间的关系,这对于理解不同物种何时何地生活在何种环境中至关重要。”赛勒领导了地质学工作,确立了足部与金矿之间的地层关联。德伊雷梅达。

一个幼年下颌

除了在布尔特勒发现的25颗牙齿外,海尔-塞拉西团队还发现了一只幼体的下颌骨,根据牙齿解剖学,显然属于A. deyiremeda。IHO研究科学家、人类进化与社会变迁学院教授加里·施瓦茨解释道,这个下颌骨已经长满了完整的乳牙,但骨质下颌骨深处还长出了许多恒牙。

团队使用CT扫描技术观察所有发育中的牙齿,因为牙齿发育的模式和速度与物种整体生长生物学密切相关。这使科学家推断出这张下颌属于一个死亡时约4.5岁的古人类。

施瓦茨说:“对于这个年龄段的幼年古人类,我们能够清楚地看到前牙(门牙)和后牙(磨牙)之间生长的断层,这与现存猿类及其他早期南方古猿(如露西的物种)中所见相似。”

“我认为最大的惊讶是,尽管我们越来越意识到这些早期南方古猿(即早期古人类)物种在体型、饮食、运动能力和解剖结构上极为多样——这些早期南方古猿在成长方式上似乎非常相似。”

古人类共存

了解这些古老祖先如何迁徙和食用什么,为科学家提供了关于物种如何同时共存而不导致另一物种灭绝的新认识。

“我们所有关于数百万年前过去生态系统的研究,不仅仅是出于好奇或弄清楚我们的起源,”海尔-塞拉西说。“更重要的是我们渴望了解现在和未来的生活。”

“如果我们不了解过去,就无法完全理解现在和未来。过去发生的事,我们今天看到正在发生,”他说。

“在很多方面,我们今天看到的气候变化在露西和A. deyiremeda时代已经发生过很多次。我们从那段时间学到的东西,实际上可以帮助我们缓解今天气候变化带来的一些最糟糕后果。”

更多信息:

约翰内斯·海尔-塞拉西,《新发现揭示了南方古猿的饮食与运动》,《自然》(2025)。DOI:10.1038/s41586-025-09714-4。www.nature.com/articles/s41586-025-09714-4

Fred Spoor,非洲古人类足的神秘主人,《自然》(2025)。DOI:10.1038/d41586-025-03451-4,doi.org/10.1038/d41586-025-03451-4




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