2017年夏天,河北地质大学教授季强在广西参观玉石市场时,意外得知一位卖货的农民家中收藏有古人类化石。季强是一名古生物学家,通过农民展示的照片,他立刻认识到,这件保存完整、似人又原始的化石,可能蕴含了重要的研究价值。经双方协商,这件化石最终被捐赠给河北地质大学。
从形态来看,这枚化石很可能属于现代人演化道路上某个已灭绝的亲戚。化石保存得非常好,除了下巴和上牙槽,其他部分几无缺损。
这位远古的亲戚是谁?Ta从哪里来?2021年6月25日,三篇关于这件神秘头骨的研究发表在Cell旗下合作期刊《创新》(The Innovation)。来自河北地质大学、中科院古脊椎动物与古人类研究所、英国自然历史博物馆等机构的学者认为,这枚化石至少有14万年的历史,且形态上不属于任何一个已知的古人类。他们将其定为一种新的人属成员,名为“龙人”(Homo longi)。
为什么叫龙人,难道是“龙的传人”?其实,这个命名是根据产地而来。这件惊现广西的化石,实际上很可能出土于遥远的黑龙江省哈尔滨市松花江畔。这块化石的发现和保存,背后是一个祖孙三代人保护化石的故事。事情还要从上世纪30年代说起。根据收藏化石的农民讲述,1933年侵华日军占领哈尔滨后,曾在松花江上修桥,一名劳工在修建桥墩时发现了这枚奇怪的“人头”,并交给了当时被日本人拉去负责看管劳工的一位中国农民。
当时距离北京人头盖骨出土的新闻没过几年,农民意识到这枚“人头”可能的价值,便瞒着日本兵把“人头”带回家,包裹好后藏进院子里的水井,并连夜用土把水井填埋了。
这位藏下“人头”的农民,正是季强在广西遇到的那位农民的爷爷。在几十年守口如瓶的务农生活后,老人在临终之际将化石的事告诉了儿孙。
之后,儿孙继续在家务农,农闲时做点小买卖,也一直想着把这件古物捐给国家,但却苦于不知何种途径合法可行——直到在广西玉石市场偶遇季强。经过多次协商,2018年5月,这位不愿透露姓名的农民将化石捐赠给河北地质大学,化石收藏于该校的地球科学博物馆。遗憾的是,老人离世前并没有告知化石出土的具体地点。通过实地考察,季强等学者初步认定,这枚头骨化石应该产自松花江的河沙沉积物中。
随后,他们对这枚化石进行了更详细的研究,并于最近发表论文,证实了这颗古怪的脑袋确实是古人类化石。通过稀土元素、锶同位素等地质化学分析,研究人员认为化石出土于哈尔滨地区约13.8~30.9万年前的湖相沉积;利用铀系法直接对化石测年得出,这个古人类至少生活在距今14.6万年前。这意味着,这枚突现于世的化石,是中晚更新世(约100万~1万年前)保存最完整的人类颅骨化石之一。
对人类演化的研究很大程度依赖于新材料,但数万年的地质变化、地层堆积、自然分解,让古人类遗骸成为沧海遗珠。即使找到了,化石也可能在埋藏中变形碎裂,这就是为什么我们常常讨论的古人类都“不完整”。
例如,出土于德国、距今60万年的海德堡人Mauer 1是一块下巴;北京猿人现存模型也能看出脑袋顶拼接复原的痕迹;而在俄罗斯丹尼索瓦洞内发现的多个5~30万年前的古人类,有的只剩下一两颗牙或一块碎骨,遗传学研究认为他们是一种新的古人类,称为丹尼索瓦人(Denisovan)。相比来看,龙人头骨保存得非常完整:不仅有能测量脑容量的颅部,还有对研究形态演化很重要的前额、眉弓、牙槽等面部特征。
但可惜的是,还有一块对形态研究很重要的面部骨骼——下颌骨——缺失了。论文指出,龙人是个大脑袋的成年男性,脑容量可达1420毫升。这个数值与现代人和尼安德特人相仿,并大于直立人、弗洛瑞斯人、海德堡人等已灭绝的人属成员。
在形态上,生活在14.6万年前的龙人混合了原始和先进的特征。虽然他有个大脑袋,但低扁的坡状额头、粗壮的眉弓、宽嘴和更大的牙都让他看起来和现代人有些距离。
研究人员认为,独特的特征让这件化石区别于以往发现的任何古人类,因此定名为新物种“龙人”。通过对数十个古人类化石的形态特征分析,研究人员利用计算机测算(简约法和贝叶斯法)了古人类演化的系统发育树,并在其中找到了龙人的位置。论文认为,龙人也许和尼安德特人(Neanderthal)一样,代表了一支现代人的姐妹支系。
在本次构建的以形态学数据为基础的谱系树中,相比尼安德特人,龙人族群与现代人的关系甚至可能更近。其他古人类中,与龙人关系最近的是16万年前的甘肃夏河人。研究作者之一、伦敦自然历史博物馆的古人类学家克里斯·斯特林格(Chris Stringer)认为,龙人化石有可能最终被确认是丹尼索瓦人,“这是我们必须用DNA来验证的”。不过,斯特林格也表示实验成功率可能不高,因为化石年龄达到14.6万年之久。
论文通讯作者、古脊椎动物与古人类研究所研究员、中国科学院大学岗位教授倪喜军则告诉果壳,现在还没有足够证据认为龙人属于丹尼索瓦人。现在二者的共通点是牙齿大,但大牙也是一种“原始的特征”,例如,能人(约200万年前生活在非洲的古人类)等其他一些古老的人属成员也拥有大牙。倪喜军指出,本次发表的论文是对龙人的初步研究,之后还将开展对化石的DNA、解剖学结构以及龙人生存状态的研究。
此次出土化石的哈尔滨湖相沉积地层,此前并未受到特别重视,且层位较深,不易发掘,但现在已确认,这里包含了一些哺乳动物化石。在被问及未来是否有可能发掘出类似龙人的古人类化石时,倪喜军认为,“很有可能”。