埃塞俄比亚Ledi-Geraru新发现的南方古猿与人属化石揭示250万年前人科物种共存现象

时间:2025年8月15日
来源:Nature

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这篇突破性研究报道了埃塞俄比亚Ledi-Geraru地区发现的南方古猿(Australopithecus)和早期人属(Homo)化石,通过40Ar/39Ar定年技术证实二者在2.78-2.59 Ma期间共存。研究填补了人类演化关键期(3.0-2.5 Ma)的化石空白,揭示了非洲之角存在至少4支人科谱系(Homo、Paranthropus、A. garhi及新发现的南方古猿类型),为理解人属起源与早期适应性分化提供了关键证据。

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Ledi-Geraru地质背景

研究区域位于埃塞俄比亚阿法尔地区北部,包含3.0-2.0 Ma关键时期的沉积序列。通过断层约束的地层剖面显示,Gurumaha(含2.782±0.006 Ma Gurumaha Tuff)、Lee Adoyta(含2.631±0.011 Ma Lee Adoyta Tuffs)和Giddi Sands(含2.593±0.006 Ma Giddi Sands Tuff)三个沉积单元保存完好。磁性地层学与火山灰定年构建了精确的年代框架,为化石分类提供了可靠背景。

新发现的人科化石

研究团队在三个层位中发现重要标本:

  1. Gurumaha标本:LD 302-23右P3(2.78 Ma),其齿冠形态(11.5 mm BL×10.5 mm MD)与南方古猿显著不同:近中边缘嵴连续形成封闭前凹,跟座区缩小。通过几何形态测量学分析,该标本被归入早期人属(Homo),与LD 350-1下颌构成共存的证据链。

  2. Lee Adoyta标本

    • LD 750 P4(2.63-2.59 Ma)尺寸超大(12.4 mm BL×11.4 mm MD),超过A. afarensis变异范围但缺乏傍人属(Paranthropus)的"臼齿化"特征,暂归南方古猿未定种(aff. Australopithecus)。

    • LD 760个体包含5枚下颌臼齿、上颌臼齿碎片及前牙,其M1-M3总面积(614.3 mm2)超越绝大多数南方古猿。关键鉴定特征包括:缺失A. afarensis典型的双叶状颊侧轮廓、上犬齿磨损模式独特(无"J型"远中脊磨损),且与A. garhi的衍生特征(上臼齿次尖缩小、犬齿"跟形"凹陷)不符,被归为南方古猿新类型。

  3. Giddi Sands标本:AS 100 M1-M2(2.59 Ma)显示人属衍生特征——菱状冠形与显著次尖,与2.3 Ma的A.L. 666-1(Homo)形态一致。

分类与系统发育意义

研究提出四种演化假说:

  1. 晚存A. afarensis:但LD 760的臼齿形态(无远端渐缩、方形轮廓)与该假说矛盾。

  2. 傍人属祖先:缺乏C6齿尖等傍人属共近裔特征,且时间上(Paranthropus在2.66 Ma已出现)不吻合。

  3. 早期A. garhi:与Bouri标本的犬齿/上臼齿形态差异显著。

  4. 新南方古猿物种:最符合形态学证据,表明阿法尔地区在2.5 Ma前存在Homo、A. garhi和未知南方古猿三支非粗壮谱系。

生态与演化启示

这一发现挑战了"人属出现与开阔环境专一关联"的传统观点,揭示南方古猿在干旱化环境中延续至2.5 Ma。研究提出关键问题:为何南方古猿能在与人属共存下持续生存?是否因南方古猿占据生态位阻碍了傍人属进入阿法尔地区?通过牙齿微磨痕与尺寸分析,未来研究可进一步解析这些谱系的食性分化与适应性策略。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持的推测;专业术语如BL=颊舌径、MD=近远中径等均按原文标注;上标下标使用/标签规范呈现)

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