南方古猿(Australopithecus) 2012年12月6日
一時興起,看了NOVA於2009年秋,為了慶祝達爾文200年誕辰及《物種原始》發表150周年,而製作的三集影集《人類的起源》;《Becoming Human》。
看完後,一方面複習了久已淡忘的人類演化發展史;另一方面也獲得了不少新知,借著BLOGGER與網友分享。
圖1. 人類的起源(Becoming Human)。
節目一開始,節目編輯問觀眾,人類的祖先為何會由四足行走改變成兩足行走?(But how did
bipedalism develop, and why?)翻開動物的演化史,除了地質年代中生代的一些恐龍以及由獸足類恐龍(Theropods)演化到新生代的鳥類外,恐怕就只有人類是兩足行走了!那為何有些動物往兩足行走演化?有些又停留於四足行走的階段?容我先聲明:我不是這方面的專家,也不是要完整的來解答這方面的問題,多少古生物學家,人類學家,窮一生之力在研究這樣的問題而不得其解,我當然不可能會有完整的答案!
我只是因為這個問題的啟發,打鐵趁熱的上網GOOGLE做了一些功課,再綜合節目中的一些觀念,稍微的發抒己見,點到為止而已。
先說明何謂南方古猿,不少網頁提到以下類似這樣的話語:「比較肯定的人科的早期化石代表,是發現於非洲南部與東部的南方古猿(Australopithecus)化石。從20世紀20年代在非洲南部發現的第一個南方古猿頭骨化石到最近在衣索比亞(Ethiopia)發現的最早的南方古猿化石,前前後後發掘出相當於數百個個體(包含男女老少)的骨骼化石,生存時間從440萬年前持續到大約100萬年前。
出土的南方古猿化石之豐富堪稱人科化石之最,南方古猿生存時間之長也堪稱人科中之最。目前所知的南方古猿化石都發現於非洲…70年代在衣索比亞的阿法(Afar)地區發現的較老的(約350萬年前)南方古猿化石被命名為阿法南猿(A. afarensis),其中最完整的骨骼是被稱為“露西”(Lucy)的25歲女性,具有直立的特徵,可能是已確證的最早的直立的人科化石。」
「」裏的話語節錄自:《人科譜系和現代智人種的起源》
圖2. 人類的演化過程(橙色為類人猿;綠色為人類,屬名縮寫為A.的是指南方古猿從四百多萬年前生存到快一百萬年前。)。
大概只要是生命科學相關科系的網友,可能很少人沒聽過這個考古故事,這具約25歲女性阿法南猿的化石之所以得名為「露西」,緣起於由湯姆‧格雷(Tom Gray)及唐納德‧喬納森(Donald Johanson)帶領的考古團隊,在1974年11月24日,於衣索比亞中部阿瓦什的阿法爾窪地(Middle Awash of Ethiopia’s Afar Depression)發現這珍貴的化石。
發現這些化石的當夜,考古團隊興奮的開起了慶祝會,慶祝會上用錄音機一再重複的播放一首當時流行的披頭四樂隊(the Beatles)歌曲名為《鑽石般天空中的露西》;《lucy in the sky with diamonds》,於是他們靈機一動,就將白天發現的這位3百18萬歲高齡的女性南方古猿起名為「露西」了。
他們其實只發現大約40%的「露西」骨骼化石,露西的體重28公斤;身高107公分;放射線同位素定年的生存時期則為318萬年前。
真正的「露西」化石骨骼,鄭重的保存在衣索比亞國家博物館內,全世界其他博物館看到的「露西」都是複製品模型。
圖3. 發掘到的「露西」骨骼化石,約為全身骨骼的40%。
「露西」之所以出名,是因為號稱為生存年代最久遠的類人猿(hominin)。由於1974年就發現,而且在發現的阿法南猿(A. afarensis)中當時算是骨骼化石最完整的一具,所以不光骨骼有許多複製品於各大博物館展示,還有許多的復原像,以下就是一具,作者還說「露西」展露出深邃的眼神呢!
圖4. 展露出深邃眼神的「露西」容顏想像復原圖。
節目中又介紹,到了2000年12月10日一位衣索比亞的考古人類學家Dr. Zeresenay Alemseged,在距離發現「露西」4公里遠處,找到了一具三歲大的小女孩骨骼化石,花了五年的時間將黏在骨骼上的砂石清除後,終於發表於2006年9月21日的《NATURE》期刊上。
Nature 443, 296-301 (21 September 2006) |
doi:10.1038/nature05047; Received 22 April 2006; Accepted 6 July 2006
A juvenile early hominin skeleton from Dikika, Ethiopia
Zeresenay Alemseged1, Fred Spoor2, William H. Kimbel3, René Bobe4, Denis Geraads5, Denné Reed6 and Jonathan G. Wynn7,8
圖5. 2006年8月14日的NATURE封面文字有提到阿法南猿SELAM。
接著2006年12月號的SCIENTIFIC AMERICAN也專文介紹這重大的發現。
圖6. 2006年12月號的SCIENTIFIC
AMERICAN也專文介紹SELAM。
他們將這小孩取名「Selam」,是衣索匹亞語「和平」的意思。有些文章稱他為露西的小孩(Lucy’s
baby),其實他比露西還大十萬歲,生存於328萬年以前。
「和平」比起「露西」有些完整許多的骨骼化石,尤其是顏面骨,「露西」幾乎完全缺如,而「和平」則幾乎完整無缺。就如同「露西」般南方古猿上半身的結構像人猿;下半身的結構像人類,臂長腿短,下顎突出,腦容量約為現代人的三分之一,但他們是兩足行走的類人猿。
圖7. Zeresenay Alemseged博士及三歲南方古猿小女孩「和平」的頭顱。
超過1000萬年以前,人類大概就已經在演化上跟黑猩猩分道揚鑣了,在這之後有很長一段時間的演化情形其實都還是模糊不清的。
由於東非大裂谷附近出土很多類人猿(homininS)的化石,於是人類學家在思考為什麼此區域會形成或保留如此眾多的化石呢?
可能是因為非洲地形經過巨大的變化,譬如說撒哈拉沙漠曾經是雨林、現在的沙漠區其實曾有很大的湖泊,這些變遷都不是我們現在能夠想像的。目前的撒哈拉沙漠還在往南延伸,也就是沙漠化還在擴大之中。
從這些角度來看,要回頭找出人類起源的所有細節,應該不是短時間內能夠做到的事。
不過在裂谷以東,雨量減少的時候會使得一些林木區域轉變成草原區域,有些學者認為這也許是關鍵之一。
是不是大規模的生存環境改變,造成有些物種不得不做一些演化上的調適呢?
3,200萬年前形成東非大裂谷,這個天然屏障是人和猿分道揚鑣的關鍵,裂谷西方依然是茂密而濕潤的樹叢, 猿類不需作出太大的改變來調適。
裂谷以東的區域由於降雨量漸次減少,林地消失改為形成了草原,大部分猿類祖先族群因而滅絕,但其中一小部分猿類(包括南方古猿)為了適應新環境,不能在樹木間攀爬了,於是慢慢演化形成以兩肢腳在地上行走;甚至慢慢的學會使用工具,而朝人的演化邁進。這是看了影集以及查了一些網頁的心得,人類的演化這件事情當然不會如此簡單,和網友分享的只是我目前看到的部份。
圖8. 東非大裂谷(East African Rift)之一。
圖9. 東非大裂谷(The Great Rift Valley)之二。
圖10. 東非大裂谷東部的地形地貌(Dikika, Ethiopia)。
圖片來源:http://heritage-key.com/blogs/ann/oldest-evidence-stone-tools-and-eating-meat-discovered-ethiopia
Where did we come from? What makes us human? An explosion of recent
discoveries sheds light on these questions, and NOVA’s comprehensive,
three-part special, “Becoming Human,” examines what the latest scientific research reveals about
our hominid relatives.
Part 1, “First Steps,” examines the factors that caused us
to split from the other great apes. The program explores the fossil of “Selam,”
also known as “Lucy’s Child.” Paleoanthropologist Zeray Alemseged spent five
years carefully excavating the sandstone-embedded fossil. NOVA’s cameras are
there to capture the unveiling of the face, spine, and shoulder blades of this
3.3 million-year-old fossil child. And NOVA takes viewers “inside the skull” to
show how our ancestors’ brains had begun to change from those of the apes.
Why did leaps in human evolution take place? “First Steps” explores a
provocative “big idea” that sharp swings of climate were a key factor.
The other programs in the “Becoming Human” series are Part 2: “Birth of Humanity,” which profiles the earliest species
of humans, and Part 3: “Last Human Standing,” which examines why, of various
human species that once shared the planet, only our kind remains.
Produced by: Jennifer Beman White
Written and Directed by: Graham Townsley
Series Producer: Graham Townsley
Coordinating Producer: Kalindi Corens
Editor: Jennifer Beman White
Co-Producer: Anastasia Cronin
Associate Producer: Monica Barrios
Original Score: Joe Delia
Animation/Special Effects: People’s Republic of Animation and Pixeldust Studios
Narrator: Lance Lewman
Written and Directed by: Graham Townsley
Series Producer: Graham Townsley
Coordinating Producer: Kalindi Corens
Editor: Jennifer Beman White
Co-Producer: Anastasia Cronin
Associate Producer: Monica Barrios
Original Score: Joe Delia
Animation/Special Effects: People’s Republic of Animation and Pixeldust Studios
Narrator: Lance Lewman
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