“虚拟化石”揭示人类和穴居人有共同祖先

2015-12-31 10:46| 发布者: admin| 查看: 1119| 评论: 0

摘要: 研究人员使用3D打印技术,预言智人和穴居人拥有共同的祖先。研究表明,血统的分裂比曾经设想的还要早得多。我们知道我们跟穴居人拥有共同的祖先。穴居人是灭绝的物种,是我们最靠近史前的亲戚。但是,从更新世中期的化石看来,这个古老的祖先种群看起来有些神秘。现在,研究人员应用数字“形态测定”和统计算法来测算头盖骨,首次为这个共同祖先创造了一个3D头盖骨。这个“虚拟化石”的颅骨由797块标志物构成,它的...

  研究人员使用3D打印技术,预言智人和穴居人拥有共同的祖先。研究表明,血统的分裂比曾经设想的还要早得多。

  我们知道我们跟穴居人拥有共同的祖先。穴居人是灭绝的物种,是我们最靠近史前的亲戚。但是,从更新世中期的化石看来,这个古老的祖先种群看起来有些神秘。现在,研究人员应用数字“形态测定”和统计算法来测算头盖骨,首次为这个共同祖先创造了一个3D头盖骨。

  这个“虚拟化石”的颅骨由797块标志物构成,它的仿照物如下:有着两百万年人类历史的头盖骨化石,有着一百六十万年历史的直立人——穴居人的头盖骨化石,有的化石是在欧洲发现的,还有一些十九世纪的头盖骨,是剑桥达科沃斯收藏品。

  这些样本的标志提供了进化的框架,研究人员可以据此为我们这位共同祖先的头盖骨结构预算一个时间轴。之后,研究人员把一个数字扫描的现代头盖骨放进时间轴里,让这个头盖骨变形,以符合其随着历史变化而该拥有的标志特征。

  研究人员的上述工作使得他们能够塑造生活在更新世中期,也就是80万年到100万年间的智人和穴居人的共同祖先的形态。研究小组根据智人和穴居人的三个不同的分裂时间,塑造了三个祖先头盖骨,完成了数字模型后,又与更新世的原始化石和骨头碎片做了比对。如此,研究人员能计算出哪个虚拟头盖骨更接近我们和穴居人的祖先,按照时间框架来看,确实有一个最后的共同祖先存在。

  之前,科学家们基于古代DNA估算出,这最后的共同祖先大概生活在20万年前。但是,虚拟化石则显示,根据更新世中期的古化石形态和化石碎片,这些共同祖先大概生活在70万年前。这个古代种群还穿越了欧亚大陆,看起来它们似乎源自非洲。

  该研究结果刊登在《人类进化杂志》上。“我们知道我们跟穴居人有一个共同祖先,但是它看起来像什么呢?我们怎么才能通过现有的化石碎片来了解这位古代祖先?人类进化的许多争论就来自这些不确定性。”该项研究的领头人奥莱利恩·穆尼尔博士说,他是剑桥大学莱弗休姆人类进化研究中心的研究员。

  “我们想找到一个革命性的方法,来解决化石不完整的问题,我们想到了3D数字技术和统计估算方法,如此,就能沿着人类生命树为这个共同祖先创造一个虚拟化石头盖骨。”他说。

  这个可视的3D祖先头盖骨有着两种人群的早期印记。例如,它显示穴居人的枕骨,这是它们的早期特征,还有穴居人头部后面的鼓胀部位,那部位使得穴居人的头呈现出细长的形状。但是,这位虚拟祖先的脸有着现代人类很强的特征,从颧骨往下,显示了我们的脸部特征。而穴居人这个脸部区域的骨头较厚,所以他们的脸更突出。纽约大学出版物上刊登的研究也显示,穴居人的孩子在出生后的那几年,脸上的骨骼一直在生长。这位虚拟祖先有着粗重的浓眉毛。这是古人类的特征。这个特征跟穴居人非常相似,现代人没有那样的眉毛。穆尼尔博士说:总的来说,虚拟化石让人更多地想起穴居人,不过这也不奇怪,因为是智人脱离了祖先的轨迹,而非穴居人。

  “现代人形态发生更大变化的可能性说明人种的变化和基因的漂变,这是物种历史的一部分。来自非洲的一小部分种群,最后发展成了今天的几十亿人。”穆尼尔说,这最后的共同祖先可能是人属海德堡种的一部分。30-70万年前,这个人种居住在非洲、欧洲和西亚。

  穆尼尔和同事们准备做出这位共同祖先的模型。“我们的模型并不是真理,但是因为缺少化石,这种新的方法能用来给古生物学的问题提供测试假说,不管那些生物是马也好,恐龙也好。”他补充说。

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