阿法南方古猿
阿法南方古猿
阿法南方古猿(Australopithecusafarensis),又名阿法南猿或南方古猿阿法種,是生存於390-290萬年前已滅絕的人科。它與較年輕的非洲南方古猿一樣都是較修長的。研究發現阿法南方古猿是南方古猿屬及人屬的祖先。
阿法南方古猿化石只在東非發現。除了拉多里是它的模式產地外,在衣索比亞的哈達爾亦有大量發現,當中包括“露西”及在AL333位點發現的“第一個家庭”。
露西遺骸複製品
頭顱骨
與現今及已滅絕的類人猿比較,阿法南方古猿的犬齒及臼齒較細小,體型比現今人類較小,身高約1.2~1.4米。阿法南方古猿的腦部亦較小,只有約380-430立方厘米,有下巴突出的面部。
阿法南方古猿
雙足行走
對於阿法南方古猿的行走模式有著很多爭論。一些學者相信它差不多是完全雙足行走的,而其他的則認為它是部份棲於樹上的。手、腳及肩膀關節的結構都支持後者的說法。手指的彎曲及趾骨像現今的猿,足以表示它們可能用來抓住樹枝攀樹。它們的手腕可以緊扣,適合指背行走。肩膀關節比現今人類更近頭骨。連同相對較長的手臂,相信阿法南方古猿是伸高雙臂來攀樹的。再者,從頭顱骨的掃瞄中發現溝漕及骨質的迷宮形態,可能它們並非雙足行走的。但是阿法南方古猿仍有一些特徵顯示有可能是雙足行走的。整體上說,它的骨盆較像人的而多於像猿的。它的胯骨片短而闊,闊的薦骨直接在臀部關節之下,且有明顯證據是連接股直肌。縱然骨盆並非完全像人的,這些特徵都支持是一個某程度雙足行走的結構。它的大腿骨亦指向膝蓋,令腳更為貼近身體的中線,適合雙足行走。現今的人類、猩猩及蜘蛛猴都有相同的特徵。它的腳上亦有內收的腳趾,難以用後肢來抓住東西(如樹枝或母體),增加了嬰兒從母體掉下的危險。阿法南方古猿的腳踝關節亦像人類的。
電腦模擬阿法南方古猿的慣性及運動學顯示它們可以像人類般行走,不論是直立的或是屈膝的姿勢,但卻不能像黑猩猩般行走。直立姿勢比屈膝行走有效得多,差不多節省一半的能量。阿法南方古猿似乎以雙足行走短距離是很有效的,而在拉多里的腳印顯示它們的行走速度為每秒1米或以上,與人類平時行走的速度相近。
普遍認為直立雙足行走是由彎曲雙腳的指背行走演化而來。但是像圖根原人等的化石顯示雙足行走已於500-800萬年前出現,正值黑猩猩及人類分支的時候。現今的猿及其祖先都會在攀樹時采直立的姿勢,故有指直立行走是演化自樹上棲息的適應性。就現今蘇門達臘猩猩的研究顯示它們是以四肢在大樹枝上行走的,但在較細小的樹枝時則以雙足及直立的腳來擺動。這可以幫助它們到達樹枝邊擲下果實或到達其他樹上。
於1100-1200萬年前的氣候轉變影響了東非及中非的森林,限制了在樹上的移動,令當時人科的祖先需要適應在地上直立行走。但大猩猩及黑猩猩的祖先則習慣了以屈膝姿勢攀上直立的樹榦,最終令它們使用指背行走的方式在地上行走。故此,阿法南方古猿可能都是直立雙足在地上行走的,而仍會以雙臂攀爬細小的樹。但是黑猩猩及大猩猩是人類的最近親,且同時擁有融合的腕骨,故人類祖先亦有可能是指背行走的。其他研究則指靈長目直立的脊骨及身體最初出現於2160萬年前中新世早期的莫洛脫猿。
要估計已滅絕的化石物種的社交行為是很困難的,但是從現今猿及猴的社會結構,可以幫助作出一些推算。雖然就雄性及雌性阿法南方古猿的兩性異形程度存在著一些爭論,但是似乎雄性體型較大。故此,估計阿法南方古猿是以細小的家庭生活,當中只有一頭雄性領袖及一些生育的雌性。
現時未有發現任何石器用具是與阿法南方古猿有關的,而目前最早的石器遺物只能追溯至250萬年前。
於1977年,唐納德·喬納森(DonaldJohanson)及蒂莫西·懷特(TimWhite)對露西及“第一個家庭”的化石進行了一次詳細的形態學研究。他們將這些化石與黑猩猩、大猩猩及現今人類的標本,並已滅絕的人科化石進行比較,尤其是在顎骨及牙齒排列方面。研究發現是介乎人類及猿之間,雖然身體似人,但可能較為接近猿。他們結論出它們並非屬於人屬,而是屬於獨立的南方古猿屬,命名為阿法南方古猿。他們相信阿法南方古猿是非洲南方古猿及羅百氏傍人,並人屬及智人的祖先。但是於2006年的另一項形態學研究發現阿法南方古猿編號AL822-1標本的下頜骨與大猩猩的很相似,並從進一步的研究認為阿法南方古猿是羅百氏傍人分支的成員,而非人類的祖先。故此指懷特於1990年代發現的始祖地猿才是人類分支的祖先。
模式標本
阿法南方古猿的模式標本LH4,是一個成體的下頜骨,於坦尚尼亞的拉多里發現。
AL129-1
這是由唐納德·喬納森於1973年發現的首個阿法南方古猿的膝蓋關節,是在衣索比亞中部阿瓦什的阿法爾窪地發現的。
露西
首個阿法南方古猿的骨骼,於1974年由托馬斯·格雷(ThomasGray)及唐納德·喬納森同樣在衣索比亞中部阿瓦什的阿法爾窪地發現的。
333位點
唐納德·喬納森的學生於1975年在近發現露西的位點發現了“第一個家庭”,當中包括阿法南方古猿的200塊骨骼碎片。這個地方稱為“333位點”,因為共發現了333個化石碎片,如牙齒及顎骨。遺骸是來自13個個體,所有都是成體,且沒有任何傷痕。所有13個個體都在同一時間死亡,故喬納森結論它們是因洪水即時致死的。
塞拉姆
於2006年,《科學美國人》發表在衣索比亞迪基卡發現了一個3歲大的南方阿法古猿女童化石,包括了整個頭顱骨及軀體,並大部份的肢骨。這些骨骼顯示它適應直立行走及攀樹,與露西的骨骼特徵一致,是介乎人類及類人猿之間。它的名字意思是“平安”。
阿法爾窪地及以外的發現,包括於333位點的發現,出現了很多同時期的骨骼化石,故唐納德·喬納森認為庫比福勒人族是與阿法爾窪地人族同期生存的。即是說露西並非單一演化成雙足行走及平面的物種。
另外肯亞平臉人的發現,雖然頭顱骨(KNMWT40000)扭曲了,但都有很多與露西相同的特徵,並明顯是完全另一屬的物種。
始祖地猿是由蒂莫西·懷特於1990年代發現的。它是完全雙足行走,與林地環境同期,並且最重要的是與阿法南方古猿同期。學者現時仍未能估計始祖地猿的顱腔體積,因為只有細小的顎骨及腳骨碎片被發現。
阿法南方古猿
一國際研究團隊2020年4月1日在《科學進展》雜誌上發表論文稱,生活在300萬年前的人類祖先——阿法南方古猿的大腦與類人猿相似,但卻像人類大腦一樣發育緩慢。他們稱,漫長的童年期讓阿法南方古猿有更多的時間學習成長,從而為後來的大腦分化和社會行為的發展奠定了基礎。
阿法南方古猿被認為是所有後來人類的祖先,生活在300多萬年前。它們的化石只發現於東非,著名的“露西”就是在衣索比亞的阿法爾窪地被發現的。隨著越來越多的化石被研究,科學家對這一物種有了較多了解,發現其具有許多類人的特徵,如可以直立行走,可能使用過石器。但至今,科學家對該物種大腦組織的情況卻了解很少。
為了研究阿法南方古猿的大腦組織結構和發育問題,由美、德、英等國研究人員組成的團隊,運用精確的成像技術對包括“塞拉姆”在內的8個阿法南方古猿的頭骨化石進行了研究。“塞拉姆”是科學家2000年發現的一個阿法南方古猿兒童化石的名字,在衣索比亞阿姆哈拉語中是“平安”的意思。它是科學家研究人類進化史的重要標本,有不少關於人類進化的重要成果來源於它。
大腦組織雖不會形成化石,但會在顱內側留下印記。通過掃描,研究人員根據化石中遺留的腦內印跡推斷出阿法南方古猿大腦組織的關鍵特徵,發現它們的大腦組織與類人猿的大腦組織更相似,並沒有人類大腦的特徵。而通過比較“塞拉姆”和成年古猿的顱內容積發現,像今天的人類一樣,阿法南方古猿的大腦發育時間很長。這意味著該物種具有漫長的童年,有更多的時間進行學習、成長。
研究人員指出,因大腦發育緩慢,阿法南方古猿在童年期更需要成年古猿的照拂,長時間地學習成長,這為後來的大腦分化和社會行為的發展奠定了基礎。