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        2019-07-18 14:09:57

        原标题:北京猿人头盖骨发现90周年 | 中科院学者权威解读我们的祖先

        北京猿人到底是谁?与我们有没有关系?北京猿人到底是否是食人恶魔?他们真的很笨,被狼豺虎豹吃掉了,灭绝了吗?周口店遗址是北京猿人的洞穴之家吗?北京猿人化石很多丢失了,它们在哪里,还能够找到吗?在北京猿人头盖骨发现90周年之际,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员高星就这些问题与大家分享一下他的所知所想。

        谁是北京猿人?

        上个世纪二三十年代,在北京房山区周口店一个叫龙骨山的地方,出土了一批生活在六七十万年前的已经石化了的人类,这就是北京猿人。龙骨山上有很多的洞穴,其中一个洞就叫做猿人洞,1929年12月2日,裴文中先生从猿人洞里发掘出第一个北京猿人的头盖骨。从猿人洞总共发掘出了40个左右的北京猿人的个体,有头骨、体骨、牙齿等等。他们的头骨扁平,眉脊粗壮凸起,而且没有像我们这样凸起的下颌。研究表明他们的脑量平均在1088克左右,介于现代人跟黑猩猩之间。虽然北京猿人的脑袋比较原始,但肢骨跟现代人差不多。女性的身高在一米五六左右,男性要更高一点。

        北京猿人已经能够制作和使用工具,而且会用火,所以他们是具有文化能力的远古人类。我必须要强调一点,北京猿人不是一个个体,也不是一个家族,而是大概在距今30万到70万年之间,生活在周口店乃至华北地区的一些季节性迁徙移动的人群,我们在演化阶段上叫他们直立人。他们并不总是在洞穴里生活着,只有少部分人在洞穴里生存过,留下化石供我们今天发掘和研究。

        人类演化是单向、直线的吗?

        学术界很早就得出过结论,北京猿人是中国乃至东亚人的祖先。当时学术界已经达成了一个共识,最初的人类是从非洲起源的,他们经过不同的演化阶段,到了直立人的时期开始走出非洲,向世界各地迁徙扩散,北京猿人这个支系就到达了东亚,在这个地方生存繁衍开枝散叶,最后演化成今天的中国人、东亚人。而在欧洲与北京猿人大概同一时期的海德堡人,演化成尼安德特人,后来又变成今天的欧洲人。当时学术界就提出来,人类的演化是一个多地区进化的模式,在不同的地区由不同的古老型人类向现代人类演化。

        1987年,有三位西方遗传学家提出一个新的理论,他们认为大约20万年前,非洲诞生了一支新的人类,在距今十万到五万年左右,这支新的人类从非洲沿着海岸线从南方自西向东迁徙,所到之处把原来的人类彻底替代了,原来的人都灭绝了,我们就是从非洲出来的这支人类的后代。这应该说是一个单纯的学术研究,但是后来演变成媒体炒作的热点,还向地缘政治的方向发酵。

        但并不是所有的学者都认同现代人类出自非洲这一说法,至少有一部分中外的人类学家还坚持认为,多地区进化应该是现代人演化的一个重要的模式。

        在多地区进化学说的基础上,吴新智院士还发展出“连续进化附带杂交”的假说,这个假说认为在中国和东亚地区,人类的演化是连续的,没有发生过中断,而以北京猿人为代表的直立人后来演化成我们现代的人类。但其间由于外来人群的迁徙,与本土人群交流,发生过混血,所以是以连续进化为主、基因交流为辅的。不过这项理论与出自非洲说相比,一直居于下风,被很多人批评是狭隘的民族主义。

        这个局面在2010年发生了改变。在被认为已经灭绝的尼安德特人的化石上,人们破译了他们的基因,破译后与现代人基因相比较,发现尼安德特人没有真的灭绝,在欧亚人的身上还有他们的遗传物质,他们也是我们祖先的一部分,虽然他们留下的基因比较少。

        无独有偶,在西伯利亚阿尔泰一个叫丹尼索瓦的洞穴里,人们发现了一个人手指的一小块骨头。这个小骨头起了大作用,从上面破译提取到了DNA之后,学术界非常惊讶,因为这是一个跟已知人类完全不同的一个新的人种,被命名为丹尼索瓦人。而且丹尼索瓦人也没有灭绝,现在大洋洲的一些岛屿上有他们的后代,甚至还发现欧亚人,尤其东亚人的身上还有他们的基因。

        最近在《Nature》上发表了一篇文章,报道在菲律宾的吕宋岛发现了一些人的骨骼,测定的结果是他们生存在五万到七万年前,这些人体非常特殊,矮小,特化,很原始,有学者就推测他们应该就是以北京猿人为代表的直立人的后代,到岛屿上连续地演化,但最后特化了。这种现象以前就被发现过,在印度尼西亚的弗洛里斯岛发现过一群小矮人,弗洛里斯人生活在大概五万年之前,年代很近,但他们保留的特征特别原始,跟北京猿人也差不太多。而且后来在中国的云南马鹿洞和广西隆林发现了一万年左右的人的化石,他们头骨上表现出的性状也是非常原始的。

        这些现象说明什么呢?就是人类的演化不是简单的单向、直线的模式。在过去很长时间内,地球各地存在了一些不同的古老型的人类。有些古人群被认为灭绝了,实际上他们留有后代,我们身上有他们的基因,而我们的祖先应该是很多当时生存的这种古老型人群共同构成的。

        北京猿人是我们的祖先吗?

        假如我们知道北京猿人实际上是30万到70万年之间,生活在华北地区的一种不断迁徙移动的、不断演化的直立人的人群,那应该说他们很可能是我们的祖先。

        在中国和东亚发现了很多早期的人类的化石,像元谋人、蓝田人及后来的山顶洞人,他们都表现出一脉相承的连续演化的性状,没有发生过中断,也没有发生过外来人群整体替代所应该有的一些解剖学性状的一种突变。

        从文化的特点来说,我们也能得出这种结论。在中国乃至东亚地区发现的石器,与欧洲、西亚还有非洲发现的石器比较,有相似性,但的是不同。东亚地区石器所代表的人类的技术、文化以及行为方式,跟西方是有所区别的。

        有人说,把北京猿人的化石做个DNA的提取和测序,再跟现代人比较一下不就解决问题了吗?事实没那么简单,因为那么古老的时代,化石一般都保留不了DNA,无法提取。

        还有人说北京猿人是直立人,我们是智人,彼此是两个人种,有生殖隔离,这种说法非常不靠谱。什么是生殖隔离?两个生物群体的异性之间能够相互进行基因的传递,能够生儿育女,而且他们的儿女还能继续繁衍后代,这叫一个物种,否则就不是一个物种。最典型的例子就是马跟驴,马跟驴能够进行交配,生的孩子是什么?是骡子,但骡子不能生骡子,所以马跟驴就不是一个物种。

        但如果把物种的概念和生殖隔离的概念放到人的身上,就出问题了。我们知道人类起源已经有700多万年的历史了,经历了像地猿、南方古猿、能人、直立人、早期智人、晚期智人这些阶段,这些阶段也被称为不同的人种,比如直立人种、智人种。但这些所谓的人种是根据他们的化石的形态变化划分出来的,我们根本不可能从化石的形态上得知他们存不存在基因交流,存不存在生殖隔离,人种概念绝不同于物种的概念。

        他们是食人恶魔吗?

        学术界并没有从人类化石和文化遗存上提取到北京猿人相互猎食的证据,学术研究也不能证明人类的演化经历过那样一个黑暗血腥残酷的时代。

        北京猿人被说成可能是食人恶魔,最早还是研究北京猿人的科学家魏敦瑞先生提出来的。他发现有的北京猿人头骨和下颌骨在未变成化石之前已经破碎,于是推测北京猿人当时彼此相互杀害,抛弃四肢,将人头积存在洞里;他还发现在周口店出土的北京猿人化石出现非常矛盾的性状,头骨呈现的是原始的性状,而肢骨表现的是进步的性状。他由此认为,当时这个地方生存着一种原始人和一种进步的人,进步的人很可能就把原始的人给吃掉了,于是就出现了北京猿人可能吃人的假说。

        但后来的研究完全否定了这种推断,在人类演化的历史长河中,身体各个部位进化的速率不一样,头骨就是进化得慢,甚至现在还保留着一些原始的性状,而肢骨进化得快,所以周口店地区根本没有两种人,就是一种人。

        而且学术研究也没有在周口店发现人吃人的证据。有些头骨上出现一些破碎的痕迹,或者头骨跟身体的骨骼比例不协调,是因为埋藏的过程中发生了一些情况,比如说石头的砸击、动物的啃咬,还有风化的降解作用。

        他们真的很笨吗?

        北京猿人的骨骼确实比较粗硕,但他们并不笨。我想举两个例子,一个是北京猿人的石器。大家看照片可能觉得比较简单原始,但其实分了好多种类型,包括刮削器、尖状器、石锥、石钻。有人觉得,你说它是石器它就是石器吗?这些烂石头到底有什么用?为了解决这些问题,我们做了一系列研究,其中最重要的手段,一个是模拟实验,另一个就是在显微镜下观察使用的痕迹,以此来推测它们的功能。

        通过研究发现,这些石器确实很多都作为工具被使用过,而且是在特定的部位以特定的方式使用。比如石锥或者石钻,它的尖部就有因使用导致的磨损或者磨圆,主要作用是用来加工木器和骨器。还有一项发现非常有意思,有一件标本的尾部出现一些痕迹,这些痕迹意味着它曾经被装柄来使用。这个柄,无论是木头、骨头还是鹿角,跟石器本身发生过摩擦,产生了这些痕迹,因此我们得知当时的北京猿人已经能够制作这种复合工具了。复合工具是比较高级的一种工具,所以北京猿人其实是远比我们想象要聪明的一个群体。

        另一个例子就是用火。1929年年底,裴文中先生在周口店发掘的时候就发现,在文化层里有一些烧骨、烧石,后来的发掘又进一步证明,周口店遗址里有些层位中存在着集中的灰烬和被烧过的材料。这些材料被拿到巴黎去做化验分析,得出的结论是它们含有游离碳,当时认为这就是用火的证据,所以在很多的论文和教科书上都写明,周口店保留了人类最早的有控制地用火的证据。

        但这个结论在上个世纪80年代中期受到了西方学术界的挑战,尤其是一些著名的学者。像美国宾福德先生这样的学者发表文章说,周口店北京猿人遗址根本不存在原地用火的证据,固然有一些烧过的骨头、石头,但它们可能是从洞外滚落下来的,因为这个地方根本就不是猿人之家,只是一个裂隙,人可能会失足掉进来,一些石器、用火的证据也会被风吹进来,或者被水带进来。这里的灰烬可能是自然火产生的,或是鸟类的粪便发生化学反应所产生的,总体上是把北京猿人用火的证据给否定了。

        这项研究学术界一直在进行,我们断断续续得出一些结论,基本上都是确定北京猿人用火的证据是可靠的,而且不仅仅是中国的学者,西方很多学者也坚信这一点,但是,我们还需要拿出更坚实的证据。

        我主持的一个团队从2009年开始对周口店遗址进行了新一轮的发掘,寻找更坚实的用火证据就是我们一个重要的学术目的。我们非常幸运地取得了重大的收获,发现了当时人类原地用火时用石头围挡起来形成火塘的结构,这属于非常明确的证据了。同时还发现了一些原地埋藏的烧骨、烧石、灰烬,一些石灰岩块因为长期的高温烧烤已经变成石灰了。

        我们还运用现代的科技手段对这些证据做进一步的检测分析,比如磁化率分析和红度分析。在我们怀疑是火塘的部位,发现非常异常的磁化率和红度的信号,比同层的其他部位,包括洞外地表的堆积信号都显著地高出很多倍。而要达到这种强度的信号,这里火的温度应该要达到700℃,而自然火的温度一般最多达到300℃,所以这是一份非常坚实的用火证据。

        我们得出结论,北京猿人能够制作使用工具,而且是复杂的工具,还能够用火,所以他们是很聪明的一个群体,他们不见得一定要灭绝。

        到底是猎人还是被猎杀者?

        是他们吃了动物,还是他们被动物给吃掉了呢?这个问题也要具体分析。周口店遗址非常复杂,在某些层位,尤其是上文化层,我们叫它第四层,出土了人类化石、石器、用火的痕迹,还有大量的动物骨骼。这些动物骨骼有共同的特点,一是绝大部分是食草类动物,主要是鹿类,另一个就是这些骨骼大部分都比较破碎,而且身体部位是不完整的,有些骨骼上面还有人类工具切割的痕迹和用火烧烤的痕迹,所以在这个时期应该说北京猿人就是狩猎者,但并不是所向无敌,狩获的动物主要还是温顺的食草类和比较小型的慢型爬行的动物。

        在北京猿人个别的骨骼上面有动物啃咬的痕迹,这是否就证明这些人是被动物给吃了呢?我们现在不得而知,没有明确的证据。因为这些痕迹可以是在人死后被动物啃咬的,即使个别的北京猿人曾经被剑齿虎等猛兽猛禽给吃掉了,也不能认为当时的人类生存能力低下,还处于食物链的低端,因为今天还照样有人类偶尔被老虎给吃掉。

        一个相关的问题是,周口店遗址是北京猿人的洞穴之家吗?这个遗址有很高的剖面,是不同时期堆积起来的,从70万年到30万年之间:这里有很多层位,有的层位,比如刚才说过的第四层,发现了人类活动的各种迹象,这个时候这个洞穴是人类的家园。

        但是在有些层位,比如说第十一层到第十三层,出土了很多比较完整的洞熊、鬣狗的骨架,还有一些食草类动物的残肢,另外还发现了成层的鬣狗粪便,而基本上见不到人类的化石和人类的文化遗存。这说明什么?这个时候人类不在这个地方生活。所以简单地说周口店遗址是北京猿人之家还是洞熊之家、鬣狗巢穴,都是过于片面的。

        化石在哪里,还能被找到吗?

        北京猿人的化石,包括山顶洞出土的人类化石,都在二次世界大战的时候丢失了。从我了解的信息判断,北京猿人的化石可能有三个去向。一个是它们在战乱中被彻底毁掉了;再一个就是可能在日本藏匿着;还有一种可能性是流落或者存放在中国的某个地方,目标地点包括北京、天津和秦皇岛。至于说它们随着哈里森号或阿波丸号沉入海底,或者是被运去了美国,这些说法我认为完全可以被排除。

        虽然不断出现一些线索指向化石藏匿在日本,一些学者,包括我在内,利用到日本学术交流考察的机会寻找过,但都无果而终,因为得不到日本政府和相关人士的配合,进行不下去。

        至于国内这条线索,我们一刻也没有停止过追寻,但至今也是一无所获,有的是因为线索不靠谱,有的是因为地形地貌发生了巨大改变,比如传说有几个埋藏装着人类化石的箱子的地方,现在变成了百货商场或住宅区。

        北京猿人是我们的一个心结,只要他有1%的希望还在世,我们就要付出100%的努力去找到他们。

        最后我想说的是,周口店遗址不是一个死掉的遗址,它还是一个科研基地,我们还在对它进行发掘和研究。这个遗址从1937年停止大规模发掘以后,形成了40多米的一个陡峭的断崖。这个剖面非常陡直,而且剖面上出现了一些裂隙,随时可能会有坍塌的危险。为了解决这些问题,我们开展了抢救性的发掘,发掘面积只有20平方米,把濒危的部分挖掉,抢救里面可能埋藏的珍贵的文化遗产,另外就是把遗址调整到一个合适的角度,使它能够长期地保存下去。

        但周口店遗址实在太敏感了,一旦在这个地方动土就会被认为是在挖掘新的北京猿人化石,尤其是头骨,想成名成家。无论如何,我们还是按照计划去发掘,从上部往下发掘,这是一个非常艰苦而且带有风险的过程。我们的确没有找到北京猿人的化石,但是我们发现了很多的材料,包括有详实的埋藏学信息的石器、动物化石和坚实的用火证据。这样的发掘和研究以后还会进行下去。

        北京猿人是直立人的一个代表性的分支,在人类演化史上,尤其是东亚人的起源演化研究上具有极其重要的地位。我们不必因为北京猿人是发现在中国的周口店,可能是我们的祖先,就去抬高美化他们,也更不必因为现代人起源这种理论冲击了他们原有的地位,而丑化和贬低他们。

        文及图片提供/高星

        (中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员)
         

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