源泉种——探索人类起源

我们参观了南非的马尔帕遗址,那里发现了一些人类最早祖先的化石。
4月11日

采访

李伯杰教授,威特沃特斯兰德大学

Malapa_2.jpg

克里斯·史密斯在马拉帕洞穴采访了李·伯杰教授

分享

Chris - 2008年,古人类学界在南非发现了一种新的早期人科动物,取得了巨大的进步。威特沃特斯兰德大学的科学家李·伯杰和他的儿子马修一直在约翰内斯堡附近的人类摇篮世界遗产遗址绘制潜在的化石遗址。一个世纪前,为了寻找石灰,矿工们部分挖掘了一个地区,马修在那里发现了一块石头,里面有现在被命名为南方古猿sediba的遗骸。

南方古猿源泉种这是一个200万年前的青春期男性标本,但它的许多特征与我们自己的特征非常相似。那块石头就躺在一个被称为马拉帕洞穴的洞旁边。当李·伯杰进一步调查时,他发现了一大堆遗骸,包括一具成年女性sediba骨架,还有更多尚未从现场移走的遗骸。

这些人在掉入洞穴时死亡,可能是因为他们出去找水了。但这意味着保存的水平是前所未有的。本周在《科学》杂志上,李和他的同事发表了另外7篇论文,描述了这些发现,以及它们如何填补了我们对人类进化的理解中的一些非常重要的空白。李带我去了洞穴遗址,向我展示了这个令人难以置信的地方……

李-我们正走在石灰矿工的小路上。我们现在走的这条路至少可以追溯到100年前,也许更早一点。这是由他们拖着的牛橇完成的为了进入洞穴遗址。在我们所处的这个小山谷里,实际上有86个洞穴。我们可以向北看,看到非洲的其他地方,在这片美丽的荒野地区,然后向南看,这里是一个小山谷,到处都是这些洞穴,在某些情况下,还有化石遗址。到目前为止我们发现的最重要的一个就是我们正在走进的这个。我们刚刚经过的这些树的小庇护所现在标志着一个坍塌的洞穴系统的边缘。200万年前,也就是我们现在站的地方,我们应该站在地表以下25到30米的地方,就在我们前面,如果我们在合适的时间,大约在197.7万年前的某个时候,我们会看到一个非常可怕的死亡集合。在我们面前的地面上到处都是尸体——羚羊、剑齿猫、小老鼠等等。这里肯定有一堆落叶上面肯定有昆虫在蠕动,以这些尸体为食。 And stuck amongst them you would've seen figures and bodies of early human ancestors, these Australopithecines. Just over in front of us at about 1 o'clock would've been the body of a young male. He would've been lying just on top of a female who had her legs kicked back and her arms broken, lying underneath. There would've been an infant sitting just a few meters closer to us, lying right next to the body of a false sabre-toothed cat. And that instant is the snapshot that's preserved in time here.

快进200万年后,你就能看到平地上有一个小洞,这些古老的床岩,白云岩,坍塌的石头因为它们都被侵蚀了,在那个时刻暴露出来。正是在这样的背景下,它几乎有效地巩固了,因为这些岩石是支撑它们的,是一扇通向我们过去的窗户,这些过去可能是在几周内,或者最多几个月的时间里积累起来的,可能是非洲大陆上最丰富的早期人类遗址。

克里斯:你是2008年沿着这条路走的,我们来到了这片绿树成荫的地方,地上有一个洞。这就是你走上去时看到的吗?

李:几乎和我看到的一模一样。实际上,就在我们停的地方。2008年我在那里捡到一块足球或橄榄球大小的石头,我把它翻过来,在它的另一边,就像这块石头一样,是一块羚羊的肱骨——羚羊的臂骨伸出来。2008年8月1日那天,我正在进行测绘练习。我环顾四周,发现还有其他化石。我做了一些笔记。我拍了一张现场的照片。我带着精确的GPS坐标,爬上小山,在这个特殊的环境中找到了剩下的洞穴。

两周后,当我们带着当时9岁的儿子马修回来时我站在这个坑的边缘,我们向前走了几步,我们几乎重现了我和乔·基比、我的儿子马修和我的狗陶站在这里的那一刻,我低头看着,我说,“好吧,伙计们,去找化石吧。”正如你所看到的,在我们周围,有这种棕色岩石的碎片。那就是化石所在的地方。古老的骨头就藏在那些岩石里,现在该做的就是开始捡起身边的石头。

马修和陶不是这么做的。他们往左边跑,跑到高高的草丛里,远离洞穴。这是一个错误的地方,但我认为他们是去追逐你在路上看到的羚羊或长颈鹿了。马修在那棵被闪电击中的树旁停了下来。你可以看到地上这个奇怪的小洞,你可以看到树被闪电击中的地方。他发现了一块石头。他说:“爸爸,我发现了一块化石。”我朝他走过去,离他5米远,我意识到他和我的生活将永远改变,因为从那一侧伸出来的是我博士研究的骨头,从那一侧伸出来的是一根原始人的锁骨。

那块石头是怎么来的?我们仍然不知道。我不认为它是被矿工搬到那里的。附近没有别的东西了。也许是狒狒把它扔了,就像我们几分钟前看到的那群狒狒一样。为了寻找下面的昆虫,我把它扔了。

不管原因是什么,这块石头上有一具骨架,我们后来发现它散落在这个地区,就在我们下面的洞穴的墙上,两周后我发现了一具成年女性骨架,尽管我们当时从未想过会有两具。然后发现,再发现,再发现。

现在,我们有几百个这些个体和其他骨骼的标本,就在这个小洞里,你可以看到我们什么都没做。我们几乎没有移走任何东西。每次我们开始移走矿工们倾倒在这里的覆盖层,以及他们进行的几次爆炸,哪怕是一点点,我们都会发现另一具骨架,不得不停下来。作为考古学家或古生物学家,这是一次奇妙的经历。

克里斯-这是财富的尴尬,不是吗?是矿工们根本没有意识到他们走在什么上面,走在什么上面,还是当时根本没有意识到这有多重要?

李:我们怀疑这可能是19世纪晚期的采矿。那是在19世纪90年代末或20世纪初,他们没有注意到这一点。如果采矿发生在第二阶段,也就是第一次世界大战后,大概是1919年到1925年,那时你开始对这些东西感兴趣,尤其是在第三阶段,也就是20世纪20年代末和30年代。那时,像雷蒙德·达特和罗伯特·布鲁姆这样的人已经出现了。罗伯特·布鲁姆走过这片地形。他在这个农场。他沿着我们刚才走过的路走着。如果那些矿工发现了这个,我想他们会告诉他的。值得注意的是,这个网站是如何被错过的,我无法回答这个问题。我错过了17年,但不要认为我是一个十足的白痴,因为其他人也错过了。

克里斯:我们来看看真正的洞穴遗址好吗?

李:你将要看到的可能会让你非常失望,因为它太小了。我想每个想到这些遗址的人都会想到这些东非大裂缝或巨大洞穴遗址的图像。但在我们面前的这堵2米半乘3米的小墙,这个棕色的区域,从这个区域来的早期原始人几乎比这门科学历史上的任何其他地方都多。克里斯·史密斯,金妮·史密斯和李·伯杰教授在南非马拉帕洞穴,人类的摇篮。

克里斯-这基本上就是地上的一个洞。它有3米深。每个维度的最大跨度可能是5米,就像你说的,这是非常丰富的化石遗产。

李:事实上,只是其中的一小部分。到目前为止,整个化石组合只来自这面墙的一侧,你可以看到一个几乎和身体大小一样的洞,我们从那里取出了她的身体和他的身体的一部分,尽管我要让你把手指放在她身体的另一部分上。她还躺在那里,他也躺在那里,就在他们上面,那片起伏的、打结的地方,是小人族的婴儿。他们躺在那里,现在还在那里。我们还没有移除……

克里斯-这是我看到的突出的部分吗?

李,那是一部分,不是他们的一部分。那是羚羊的一部分,因为还有其他的尸体混在一起。这堆尸体显然是倒下了然后被移到了合适的位置,但都是骷髅。这里的大多数动物都是铰接的。它们的碎片在解剖位置上,它们由有机结构的残留物连接在一起。你能想象这有多了不起吗?

克里斯:考虑到这里有这么多材料,你打算怎么处理这个问题呢?你要慢慢地取出碎片吗?你要单独取出来吗?你真的要从岩石中取出大量的石块然后在实验室里处理它们吗?如何解决这个问题?

李:答案是,我还不能回答你。我们正在与整个科学界合作,讨论我们将如何做到这一点,因为这块岩石中保存着可能是独一无二的信息。它可能是独一无二的。我们必须负责保护它。现在的目的是非常小心地以缓慢的步伐前进。我们将尝试移走你面前大块或中等大小的岩石,把它们带到一个可控的环境中。所以,我们将非常仔细地绘制出表面。我们将非常仔细地确定任何一个矿床的边缘在哪里。我们会试着把它完整地移动,沿着自然的断裂和断裂。你可以看到植物在这些地方挖洞,白蚁把它们挖开了。 We will remove that rock, put it in a controlled environment because there has never been a case at least in our field of science where you are almost guaranteed to make extraordinary discoveries in every piece of rock you touch here.

克里斯-但你认为这有多广泛?

李——我也不知道。这将是在现场工作的令人兴奋的事情之一。我可以给你一些线索。大自然以这些树木的形式给了我们一张通往这个地方的路线图。如果你往东看,你可以看到一棵巨大的白色臭木树离我们大概有20米远,在我们身后,这棵树又长了大约10米。在我们的北面,在我们的左边,朝着被闪电击中的树,你可以看到一片树林,然后在我们南面10到15米的地方,这就是这个洞穴的周长。树木生长的地方,它们生长的原因是它们的脚在化石里。这就是它们在那里的原因,它们向我们发出信号,告诉我们这个地方的潜力。当你越过那层岩石,你就到了那块非常非常古老的岩石中。这是什么? 30 x 30 maybe? We don't know how deep it is, but if the kind of density continues that we're achieving right now, this really will be an extraordinary place.

克里斯-我觉得你需要更多的古生物学家。

李:是的。你知道,这个发现给我们带来的教训之一,对科学来说是令人痛心的。我认为有很多人,尤其是今天的年轻人认为我们已经探索了这个星球,我们已经发现了所有伟大的发现,探索和发现的时代已经过去了。作为个人,我们要做的就是站在巨人的肩膀上,逐渐增加我们的知识,因为伟大的发现时代已经结束了。

这个地点告诉我们的是一个非常不同的信息,因为它坐落在可能是最被探索的地区的中心,不仅在非洲大陆,而且在这个星球上,对于这些物体,对于这样的地点。它在近100年的时间里没有被发现,然而,在地球上被探索得最多的地区的表面上,有一个物体很容易被发现,一个9岁的孩子都能把它捡起来。这不仅是另一件非常罕见的物品,而且可能是迄今为止发现的最好的物品。它能告诉我们关于其他科学领域的什么?如果它在这里是真的,那么它一定是真的。

所以克里斯,我要让你做一些很少有人能做的事情。你把唐家的孩子抱在手里。你碰过这些源泉种化石。我要让你在原地触摸一个早期的原始人,如果你把手放在那里,你会看到这些白色的小骨头从灰色的岩石中伸出来。如果你把手放在上面,你实际上是在触摸她身体的另一半仍然被包裹在这里。这是她骨盆的一部分。这是她胫骨的一部分,她的胫骨往里伸。她身体的其余部分都在这里。这是一件非同寻常的事情,因为我们经常被迫把这些东西从地上扯下来,当我们这样做的时候,从某种意义上说,这是一种破坏性的行为,失去了环境。在这里,你可以看到我们有意选择把这个留给后代因为我们有她的另一半骨骼,我们最终会把它移走。 But we may put it in fact in a time capsule. So, you're looking at a time capsule resource. You're seeing the future. I can describe for you what's in that and with the technology we're using, x-ray technology, when this is in the lab, I'll be able to tell you every piece of her that's in here, every position that it occupies. That's extraordinary. We wouldn't have been able to do that if this discovery have been made 10 years ago. Because of its time, we're able to apply technology and decisions about future science that just weren't there for other scientists.

克里斯:那么,即将出炉的新一批研究,你接下来要报道什么?

李:即将发表在《科学》杂志上的7篇论文继续对源泉种的身体进行非凡的探索。如你所知,我们已经涵盖了人类进化的流行关键领域。我们已经完成了大脑。我们开始处理面部特征和分类。我们做了这只手,这是一只非常人类的手。我们研究骨盆,因为它与我们如何生产,如何走路,以及我们在最初的形态学描述中研究了脚有很大的关系。好了,现在我们来看看这具尸体的本质。我们把所有这些部分联系在一起,所以,一系列的论文出来了看看牙齿,其中两个,一个是对迄今为止发生的所有事情的回顾。我们研究胸腔以及它与源泉种在陆地上移动的关系——它是奔跑者吗?是沃克吗? Was it a climber? We look at its upper limbs which linked the hand to the rest of the body. We look at the spine, something critical in bipedalism and particularly critical in humans as it's evolved different from all apes. And then we look at the lower limbs finally to assess how was sediba walking. And the short answer to that is, in a way we never imagined before.

当你把源泉种放在一起的时候,我们看到的画面与我们之前从更零碎的化石记录中预测的非常不同。我们看到一种动物用两条腿走路,但不是我们预测的方式,也许是用平脚走路之类的。我们看到一种动物的上半身仍然适应了某种形式的攀爬无论是你看到的树还是悬崖,还是你周围的东西,但所有这些结合起来,也许是我们在所有发现的哺乳动物中见过的最马赛克的适应系统之一这很令人兴奋,不仅因为我们作为进化生物学家希望看到任何哺乳动物的这种情况。但在我们自己的血统中看到它是非常令人兴奋的。克里斯·史密斯在马拉帕洞穴采访了李·伯杰教授

牙齿,我们开始探索源泉种在人类进化的伟大故事中的位置答案是源泉种与我们从现有的化石记录中所讲述的故事没有任何明确的联系。很有可能,我们认为所有后来的物种都是从南方古猿阿法种——“露西”物种这样的物种进化而来的想法可能是不正确的。也就是说,sediba的牙列表明它至少不是来自原始人类的谱系,这可能开启了幽灵谱系的可能性,我们还没有发现的那个,这对古生物学家来说是令人兴奋的。

克里斯:那么,你的推理是,有南方古猿阿法种——“露西”标本,它与源泉种或其他衍生出源泉种的谱系是平行的,它可能是最终进化出我们的物种。

李:嗯,你陈述的第一部分,平行血统的观点似乎几乎肯定是正确的。这就开启了故事的下一个阶段,我认为这是我们必须等待和观察的事情。源泉种在非常非常重要的领域与我们属的最终成员——人属——共享了大量的衍生特征——它们的手、复杂的大脑、牙齿的缩小、独特的骨盆、部分脚和四肢。另一方面,它有很多非常原始的人物。我们只是不知道。这些是惊人的巧合吗?这就是科学家们所说的同形体吗?它们看起来很相似,但进化的目的却不同?或者他们只是表面上的样子?也就是说,它们实际上是我们谱系中这种形态的祖先。 Both of those hypotheses are possible as well as perhaps others. It's a wait and see because you've got to remember that the sediba in some ways almost sits in glorious isolation. For 200, 300,000 years on either side, you could put every single other fossil discovered on this continent in a small suitcase and still have room to pack for a weekend away.

克里斯-尽管现在的解释是,源泉种可能是独立存在的,它进化出了我们现在拥有的一些特征,原因和我们进化它们的原因是一样的,但是南方古猿阿法种露西,最终还是进化出了我们,源泉种只是一个孤立的例子,或者在某种程度上,它和我们有联系,是我们的直系祖先,而露西不是,或者是这些的结合。

李:是的,我的意思是,可能会有一个点,我们不得不问,如果它像鸭子一样走路,如果它像鸭子一样叫,如果它像鸭子一样飞,它是一只鸭子吗?但有时候科学并不那么容易。

Chris -但是这个,一定是相当有争议的解释是如何被忽略的,因为这个领域是一个小领域,在某种意义上有一些非常有影响力的人在这个领域工作,但不是很多。那么,他们对这些发现有何反应?您对此有何解读?

李:嗯,我明天再告诉你,因为这些文件可能在我们说话的时候就已经出来了。我不能回答这个问题。我可以告诉你,任何科学领域都不喜欢宰杀自己的圣牛,古人类学也不例外。也许这比它是一片碎片更重要。在很长一段时间内,它不会是一片碎片之地,这些化石构成了新一代证据的一部分。

克里斯-我还是不敢相信我站在200万年的人类进化史上。我站在这个洞里还能看到什么?给我指出来,因为它们很微妙。我是说,如果我站在这个洞里,我不会意识到这是一个200万年前的女性的下半身。

李-让我试着让它不那么微妙,然后我们爬上去。这个区域非常微妙的原因是我们移除了各种明显的部分,但我可以给你一些在你面前的感觉。这里的骨骼层,他的头…

Chris -这是第一个出来的。

李:第一个。从字面上看,离我只有一臂的距离,他的身体,他身体的左手坐在我们前面,和头一样高。在我们的左边,我伸出手的地方,就在我的头上,是另一具骷髅的脚。这里躺着另一个孩子你可以看到这些黄色的小块骨头代表着他的关节足。然后我们要去攀岩。我们要爬上这块岩石的表面,只有一米左右,你会开始看到化石,对你来说并不是那么不明显。当我们跨上这个离我们一米高的小平台时,我可以让你把手放在一个大羚羊骨架的下巴上,它延伸到这里。在这里,你可以清楚地看到那只羚羊的牙齿,它的下颚破碎的残骸,但更令人兴奋的是就在它旁边。我把这些土推开一点,你会看到下颌骨的后面。你会看到一颗大牙齿,那是剑齿猫的头。 The skull is back in our lab. Its body is still in place extending here. Here, its upper limbs going out in this direction and lying right under where my hand is, which if you imagine almost this cat curled up on its side like a sleeping cat, right underneath my hand is the skeleton of a little sediba baby, about 18 months old. We struck its arm which was lying - its body was lying right on top of this cat and then we stopped because the bones of an infant of that age are incredibly fragile and incredibly precious because we learned so much about the life history. And it's sitting right here underneath this dirt.

克里斯-人们可能会以为我们在一个巨大的洞穴里。我们几乎又回到了这个坑的表面这是什么?就在水面下一英尺?

李:连那个都没有。

克里斯:所以,它在那里,而且在200万年里没有被风化掉,这是很不寻常的。

李:另一个不同寻常的地方是,以这块岩石被侵蚀的速度,我们有一个很小的时间窗口。如果我们在100年前来到这里,我们就不会看到这些,因为矿工们不会打开这里。从字面上讲,我们会像走过这条小路一样走过这里我们可能会看到一些树,但我们根本不会觉得这有什么特别之处。100年后,这可能会消失。就这么窄。当你想到我们可能在200万年中有200年的窗口时。

克里斯:有人认为应该在上面建一些庇护所来保护它吗?因为你知道,约翰内斯堡的气候并不温和,不是吗?

李:不,事实上,你可能已经注意到在这个洞的外面有一些蓝色的袋子和半圆形的金属竖杆。这将是一个由南非政府资助的最先进的实验室,用来保护它,让我们能够以一种有节奏的方式处理这里非凡的保存——有机材料。你之前问过的问题,我们怎么把这些东西弄出来?有些问题还有待回答,我们该如何做到这一点。我们所知道的是,它需要保护,这将是。

所以,你在一个特权-很少有人来这里,你可能会意识到。在这个美丽的野生动物保护区,这个区域是禁止进入的,原因很明显,但在这个地方被永远改变之前,你们是最后一批来到这里的人。它不会是地下这个天然的小洞。它将在几个月内成为一个活跃的科学实验室,所以,站在这片原始的荒野上看到未来是一件很美妙的事情,但同时,也能领略到过去的样子。

评论

添加注释