梅鋪古人類牙齒

近日，《人類進(jìn)化雜志》在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所邢松、葛俊逸、王元和南京師范大學(xué)邵慶豐關(guān)于湖北鄖縣梅鋪早更新世古人類年代和人類牙齒形態(tài)的研究成果。該項(xiàng)研究是與中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、湖北省文物考古研究所、鄖陽(yáng)博物館、西班牙國(guó)家人類演化研究中心合作完成的。

在中國(guó)，早更新世人類化石主要來(lái)自云南元謀、陜西藍(lán)田公王嶺、湖北鄖縣曲遠(yuǎn)河口、湖北建始。但這些材料保存狀況不佳，或出土層位具有爭(zhēng)議，因此，對(duì)該時(shí)段古人類的演化地位、其與非洲和歐亞大陸早期人屬成員的演化關(guān)系了解不深。梅鋪古人類地點(diǎn)位于湖北鄖縣梅鋪鎮(zhèn)杜家溝龍骨洞，地處秦嶺山脈東段南麓。

早在1974年，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所野外隊(duì)在河南淅川縣調(diào)查時(shí)獲悉梅鋪化石線索，次年發(fā)現(xiàn)4顆人類牙齒，同時(shí)發(fā)現(xiàn)一件石核和20余種哺乳動(dòng)物化石。發(fā)現(xiàn)之初，吳汝康、董興仁、許春華對(duì)該地點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)的人類化石進(jìn)行了研究和報(bào)道，并將人類化石歸入猿人行列。根據(jù)伴生動(dòng)物群種類，許春華將人類化石年代解釋為早更新世晚期。自此之后，對(duì)該地點(diǎn)再無(wú)年代測(cè)定和人類化石研究工作開(kāi)展。

為進(jìn)一步測(cè)定梅鋪古人類化石年代，2016、2017年，研究人員兩次前往梅鋪龍骨洞。該地點(diǎn)地層層序較為清晰，可以劃分為3層，最上部為一層鈣板，中間層為黃褐色鈣質(zhì)粉砂層，出土人類和伴生動(dòng)物化石，下層為堅(jiān)硬的鈣質(zhì)膠結(jié)的含礫黃色粉砂。

研究人員從上部鈣板共采集了8個(gè)原位次生碳酸鹽樣品，并從化石層系統(tǒng)地采集了古地磁樣品。經(jīng)測(cè)定，上層鈣板鈾系年代數(shù)據(jù)中最下部?jī)蓚€(gè)年代分別為距今63萬(wàn)年和73萬(wàn)年，意味著之下的化石層年代早于此。結(jié)合古地磁分析，研究人員將化石層年代厘定為距今78萬(wàn)-99萬(wàn)年。

最初，吳汝康、董興仁、許春華將梅鋪人類化石歸為猿人，也就是直立人。直立人時(shí)代跨越近200萬(wàn)年，梅鋪古人類在直立人演化序列中處于何種地位沒(méi)有詳細(xì)研究，這主要受當(dāng)時(shí)對(duì)比標(biāo)本和研究方法的限制。為此，除了傳統(tǒng)的形態(tài)觀測(cè)外，研究人員使用micro-CT和幾何形態(tài)測(cè)量等方法重新研究了梅鋪的4顆人類牙齒化石形態(tài)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）梅鋪古人類牙齒表現(xiàn)出與早期人屬成員的近似特征，包括上中門齒中等程度的鏟形、舌側(cè)光滑；上第四前臼齒較寬的舌側(cè)尖；上第一臼齒近似方形的齒冠外輪廓；2）梅鋪古人類牙齒又表現(xiàn)出與東亞晚期直立人接近的特征，包括上中門齒中等程度的唇側(cè)面近遠(yuǎn)中隆起；下中門齒較強(qiáng)的唇側(cè)面近遠(yuǎn)中隆起?？傮w上來(lái)講，梅鋪古人類牙齒表現(xiàn)出來(lái)的特征使得其處于早期人屬或早期直立人和東亞晚更新世直立人的中間狀態(tài)。

梅鋪古人類盡管只有4顆牙齒，但保存完好，出土層位明確。對(duì)梅鋪古人類年代和重新測(cè)定和化石形態(tài)的重新研究將其與歐亞大陸早期直立人甚至非洲早期人屬成員、東亞發(fā)現(xiàn)的晚期直立人聯(lián)系起來(lái)，在一定程度上彌補(bǔ)了因材料的稀缺和保存狀況不佳而導(dǎo)致的對(duì)東亞早更新世古人類形態(tài)特點(diǎn)和演化地位的認(rèn)識(shí)不足。

另外，研究人員在梅鋪古人類的門齒唇側(cè)面發(fā)現(xiàn)許多朝向接近的切割痕。研究表明這些痕跡是古人類使用牙齒和其中一只手固定物體（如食物），另外一只手在持工具切割過(guò)程中意外碰觸牙齒表面所致。右手和左手持工具造成的切割痕方向不同，所以通過(guò)計(jì)數(shù)這些切割痕的朝向，可以推斷出當(dāng)時(shí)古人類使用哪一只手持工具（慣用手）。

結(jié)果顯示，梅鋪古人類（至少2個(gè)個(gè)體）門齒表面切割痕主要朝向是從左上到右下，反映的是右手持工具進(jìn)行切割。梅鋪古人類前部牙齒表面劃痕及方向提供了東亞目前發(fā)現(xiàn)最早的古人類慣用右手的化石證據(jù)。這項(xiàng)成果于2017年發(fā)表在《國(guó)際骨骼考古學(xué)雜志》。



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