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新发现的化石显示出已灭绝的人类物种的小规模进化变化

导读 人们认为,已灭绝的人类强壮对虾的雄性比雌性大得多,这与现代灵长类动物(例如大猩猩,猩猩和狒狒)的体型差异非常相似。但是,在南非的一个

人们认为,已灭绝的人类强壮对虾的雄性比雌性大得多,这与现代灵长类动物(例如大猩猩,猩猩和狒狒)的体型差异非常相似。但是,在南非的一个新化石发现却表明,在大约200万年前的局部气候变化的动荡时期,鲁棒疟原虫迅速进化,导致了以前归因于性别的解剖学变化。

由圣路易斯华盛顿大学的人类学家组成的国际研究团队于11月9日在《自然生态与进化》杂志《自然生态与进化》中报道了从化石丰富的约翰内斯堡西北部的Drimolen洞穴系统中发现的发现。

华盛顿大学艺术与科学生物学人类学教授戴维·斯海峡(David Strait)说:“这种现象在化石记录中可能很难记录,尤其是在人类早期进化方面。”

论文中描述的保存完好的化石是由学生萨曼莎·古德(Samantha Good)发现的,他参加了海峡大学领导的Drimolen Cave Field School。

研究人员已经知道,南非强壮疟原虫的出现与某种较原始的早期人类古猿古猿的消失,以及现代人所属的现代人类的代表在该地区的出现相吻合。这种过渡非常迅速,可能仅在几万年内就发生了。

斯海峡说:“有效的假设是,气候变化给南方古猿种群带来了压力,最终导致了它们的灭绝,但是环境条件对可能从其他地方扩散到该地区的人和副人猿更为有利。” “我们现在看到环境条件也可能对拟南芥产生压力,它们需要适应生存。”

在Drimolen发现的新标本显然是雄性,但与以前在Swartkrans附近站点发现的其他罗氏疟原虫(在其中已发现该物种的大多数化石)有明显的区别。

在化石记录中很难看到物种内部的进化。变化可能是微妙的,并且化石记录众所周知是不完整的。

通常,化石记录会显示出较大的模式,例如当某个物种或一组物种出现在化石记录中或灭绝时。因此,Drimolen的发现为人类早期进化提供了一个鲜为人知的窗口。

新标本比先前在Drimolen发现的物种的一个经过充分研究的成员大(该个体被称为DNH 7,被认为是雌性),但是比Swartkrans的假定雄性小得多。

拉筹伯大学和该大学的博士生杰西·马丁(Jesse Martin)说:“现在看来,这两个地点之间的差异不能简单地解释为男性和女性之间的差异,而只能解释为这些地点之间的人口水平差异。”该研究的第一作者。“我们最近的工作表明,Drimolen早于Swartkrans大约200,000年,因此我们认为稳健的P.robustus会随着时间的推移而进化,其中Drimolen代表早期的种群,而Swartkrans代表后来的,从解剖学角度出发的种群。”

马丁说:“一个人可以利用化石记录来帮助重建物种之间的进化关系,这种模式可以提供对形成特定群体的进化过程的各种见解。” “但是,在强壮假单胞菌的情况下,我们可以看到从同一地理区域抽取的物种的离散样本,但时间略有不同,表现出细微的解剖学差异,这与物种内部的变化是一致的。”

该研究的另一位第一作者,拉筹伯大学的安吉琳·里斯说:“能够在一个谱系中记录进化变化是非常重要的。” “它使我们可以就进化过程提出非常集中的问题。例如,我们现在知道该物种的牙齿大小随时间而变化,这就是为什么这样的问题。有理由相信环境变化使这些种群处于饮食压力下,并指出了可以让我们测试这种可能性的未来研究。”

拉筹伯大学Drimolen项目的共同负责人安迪·赫里斯(Andy Herries)说:“就像地球上所有其他生物一样,我们的祖先根据周围的景观和环境进行了适应和进化。在南非,这是第一次分辨率和形态学证据,使我们能够在很短的时间内看到古老的人类素谱系中的这种变化。”

南非在此期间出现了快速而重大的气候变化的证据来自多种来源。重要的是,化石表明与林地或丛林环境相关的某些哺乳动物已经灭绝或变得不那么流行了,而与更干燥,更开放的环境相关的其他物种则首次在本地出现。

斯特罗特说:“罗汉果的卓越之处在于它的头盖骨,颌骨和牙齿具有许多特征,这表明它适于食用由非常坚硬或非常坚硬的食物组成的饮食。” “我们认为,由于环境变得凉爽和干燥,导致当地植被发生变化,这些适应措施使其能够在机械上难以食用的食物上生存。

他说:“但是,Drimolen的标本显示出骨骼特征,表明它们的咀嚼肌肉的定位方式使其与后来的Swartkrans的耐用罗氏沼虾种群相比,其咬和咀嚼的能力更低。” “在二十万年的历程中,干旱的气候可能导致自然选择,有利于该物种更高效,更强大的饲养设备的发展。”

莱斯(Leece)说,值得注意的是,健壮假单胞菌与我们的直系祖先直立人几乎同时出现,该团队于2015年在同一Drimolen地点发现了一个婴儿直立人颅骨。

Leece说:“这两个截然不同的物种,具有相对较大的大脑和小牙齿的直立螺旋杆菌,以及具有相对较大的牙齿和小大脑的粗壮红球藻,代表了不同的进化实验。” “虽然我们是最终获胜的血统,但化石记录表明,两百万年前的景观上,罗汉松比直立汉更为普遍。”

更广泛地说,研究人员认为,这一发现是识别化石记录中物种的警示性故事。

在过去的四分之一世纪中,已经发现了许多人类化石,这些新物种中的许多名称都是基于来自小地理区域和狭窄时间范围内的一个或几个站点的少量化石。

斯特海特说:“我们认为,古人类学在解释解剖学变异作为存在多种物种的证据时需要更为严格。” “根据化石样本的年龄,骨解剖结构的差异可能代表血统内部的变化,而不是多种物种的证据。”

约翰内斯堡大学项目联合主任斯蒂芬妮·贝克(Stephanie Baker)补充说:“德里莫伦正迅速成为早期人类发现的热点,这证明了当前团队致力于整体发掘和后期分析的努力。DNH155颅骨是其中之一这是科学界保存最完好的P.robusus标本。这是仔细,精细的研究可以告诉我们远方祖先的一个例子。”

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