77.3万年前的摩洛哥化石确定了人类进化中的关键时刻

煤油灯科技2026-08-24 09:14

摩洛哥托马斯采石场一号遗址出土的、距今77.3万年的化石,为智人、尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先提供了新的线索。

一个国际研究团队对在托马斯采石场一号(摩洛哥卡萨布兰卡)新发现的人科化石进行了鉴别与分析。

研究小组采用先进的地质年代测定方法,确定这些化石的年代为77.3万年,误差范围在4000年以内。

这一极为精确的年龄估算结果,源自一份详尽的磁性地层学记录,该记录不仅捕捉到了布容/松山反转界线(即地球磁场最近一次重大反转的标志),还结合了第四纪时期已明确确立的时间标志。

该研究成果发表于《自然》杂志,表明这些非洲族群处于后来演化出智人的进化分支的源头附近。该研究还为智人、尼安德特人和丹尼索瓦人的共同祖先提供了重要的新证据。

该研究由让-雅克·于布兰(法兰西公学院及马克斯·普朗克进化人类学研究所)、大卫·勒费弗(蒙彼利埃保罗·瓦莱里大学)、乔瓦尼·穆托尼(米兰大学)和阿卜杜勒拉希姆·莫希布(摩洛哥国家考古与遗产科学研究所,简称INSAP)共同牵头。

摩洛哥与法国历经数十年的实地考察,终获重大新发现

这些发现是摩洛哥-法国“卡萨布兰卡史前史”项目历经三十余载持续开展的考古与地质研究的成果。这一长期项目在卡萨布兰卡西南部地区开展了大规模的发掘工作,对地层进行了细致的记录,并广泛开展了地质考古学研究。

随着时间推移,这项系统而有条不紊的工作揭示了托马斯采石场I区非凡的地层、环境及考古学价值。这些努力最终促成了古人类化石与地质序列的发掘,为当下的分析奠定了基础。

正如阿卜杜勒拉希姆·莫希布(Abderrahim Mohib)所阐释的那样:“这项长期研究的成功,彰显了摩洛哥王国青年、文化与交流部文化司(通过摩洛哥国家考古研究所,即 INSAP 开展工作)与法国欧洲与外交事务部(通过法国卡萨布兰卡考古代表团开展工作)之间紧密的机构合作。”

本研究还得到了米兰大学(意大利)、马克斯·普朗克进化人类学研究所(德国)、蒙彼利埃保罗·瓦莱里大学阿基米德实验室、波尔多大学以及法国国家自然历史博物馆的支持。

独特的地质环境:摩洛哥大西洋海岸——更新世时期的宝藏之地

让-保罗·雷纳尔 (Jean-Paul Raynal) 是挖掘出化石的考古项目的联合负责人,他强调了该遗址的更广泛意义。

他指出:“托马斯采石场I位于拉巴特-卡萨布兰卡海岸带隆起的海岸地貌中,该地区因其上新世-更新世古海岸线、海岸沙丘和洞穴系统的非凡连续性而享誉国际。”

这些地貌景观由海平面反复变化、风力驱动的沉积作用以及沿海沙地迅速胶结作用共同塑造而成,这些过程共同为化石和考古遗迹的保存创造了理想条件。

得益于这段地质历史,卡萨布兰卡地区已成为非洲研究更新世生物最为重要的资料库之一。该地区记录了早期阿舍利石器传统及其后续发展、反映环境变迁的动物群落更迭,以及多个人属物种的栖居时期。

在此背景下,托马斯采石场一期(Thomas Quarry I)因发掘出西北非最古老的阿舍利文化工业遗迹而备受瞩目,这些遗迹可追溯至约130万年前。该遗址还毗邻其他著名地点,如西迪·阿卜杜勒拉赫曼(Sidi Abderrahmane)遗址——后者是西北非中更新世史前文化的经典参照点。在这一更广泛的遗址群中,“人类洞穴”(Grotte à Hominidés)尤为重要。

大卫·勒费弗(David Lefèvre)解释道,这是一个“独特的洞穴系统,由海平面高位期侵蚀早期海岸地貌而成,后被沉积物填充,这些沉积物将古人类化石完好无损地保存在一个确定无疑且未受干扰的地层环境中”,为这些早期人类遗骸的年代和所处环境提供了难得的清晰线索。

非洲一组独特且年代测定精准的古人类化石群

由于地层不连续或方法存在较大不确定性,对早中更新世化石进行年代测定向来困难重重。而“原始人类洞穴”(Grotte à Hominidés)却是个例外,其快速沉积和连续沉积过程使得洞穴得以捕捉到沉积物中记录的高分辨率磁信号,细节之丰富令人惊叹。

在地质历史时期,地球磁场会周期性地发生极性反转。这些古地磁反转现象在全球范围内发生,且在地质时间尺度上几乎瞬间完成,在沉积物中留下清晰、全球同步的信号。约77.3万年前的松山-布容期极性转换(MBT)是最近一次重大反转事件,也是地质学家和考古学家所能获取的最精确标志之一。

正如塞雷娜·佩里尼(Serena Perini)所阐释的:“在ThI-GH沉积物中,以如此高的分辨率记录下松山-布容反转事件,使得我们能够将这些古人类的出现,精准地锚定在非洲更新世一个极为精确的时间框架之内。”

人族洞穴地层序列跨越了松山世(反向极性)末期、马特里阶(MBT)本身以及布容世(正常极性)的开端。研究团队利用180份磁性地层样本(对于更新世人族遗址而言,这一分辨率前所未有),确定了反向极性向正常极性转换的确切位置,目前该转换时间被确定为77.3万年前,甚至捕捉到了这一过渡期的短暂持续时间(8000年至11000年)。

含古人类化石的沉积物恰好沉积于这一过渡时期,从时间顺序的角度来看,这一发现极具价值。其他动物群证据亦独立佐证了这一年代,进一步确立了磁性地层学在该遗址年代测定中的首要地位,其重要性超越了其他方法。

接近智人谱系根源的人族成员

这些古人类遗骸源自一处疑似食肉动物巢穴之地,证据在于一根古人类股骨上留有明显的啃噬与食用痕迹。出土遗物包括一副近乎完整的成年下颌骨、另一副成年下颌骨的半部、一副儿童下颌骨、多块脊椎骨以及零散牙齿。

高分辨率显微CT成像、几何形态测量学及比较解剖学分析揭示出,该样本兼具古老与衍生特征的混合特性。其中多项特征与西班牙阿塔普尔卡地区格兰多利纳遗址出土的、年代相近的古人类——即所谓“先驱人”(Homo antecessor)存在相似性,暗示西北非与南欧之间可能曾存在极为古老的人群交流。然而至松山-布容地磁极性倒转时期,这两支人群已呈现明显分化态势,表明此类交流活动应发生于更早阶段。

马修·斯金纳(Matthew Skinner)指出:“借助微计算机断层扫描成像技术,我们得以研究牙齿内部隐藏的结构,即釉质-牙本质交界处。这一结构在分类学上颇具参考价值,即便牙齿的釉质表面已磨损,该结构仍能得以保留。对该结构的分析一致表明,‘穴居人’与直立人(Homo erectus)和先驱人(Homo antecessor)均存在显著差异,这表明他们代表的群体可能是智人(Homo sapiens)和古欧亚世系的基干群体。”

莎拉·贝利(Shara Bailey)证实了“人族洞穴”(Grotte à Hominidés)牙齿的普遍形态与特征,她指出:“从形态及非测量特征来看,人族洞穴的牙齿保留了许多原始特征,且缺乏尼安德特人的典型特征。从这个意义上说,它们与先驱人(Homo antecessor)不同,先驱人在某些特征上已开始显现出与尼安德特人的相似之处。牙齿形态学分析表明,早在早更新世末期,人类种群间可能就已存在区域性差异。”

探寻人类与尼安德特人最后共同祖先的新窗口

这一发现表明,在气候波动周期性地打通如今撒哈拉沙漠所在地区的生态走廊之时,西北非在人类属的早期进化史上扮演了重要角色。

正如丹尼斯·赫拉兹(Denis Geraads)所言:“撒哈拉沙漠并非这一时期的恒定生物地理屏障。古生物学证据表明,非洲西北部与东部、南部热带稀树草原之间曾多次互通。”

来自“原始人类洞穴”(Grotte à Hominidés)的原始人类与来自格拉纳多利纳洞穴(Gran Dolina)的原始人类几乎处于同一时期,他们比尼安德特人和丹尼索瓦人的中更新世祖先化石更为古老,且比杰贝尔依罗(Jebel Irhoud)发现的最早智人遗骸早了约50万年。这些原始人类融合了非洲古老特征与接近后来欧亚大陆和非洲中更新世形态的特征,为探寻智人、尼安德特人和丹尼索瓦人的最后共同祖先提供了关键线索——据遗传学证据推断,这位祖先生活在距今76.5万年至55万年之间。而来自“原始人类洞穴”的古生物学证据,与这一时间区间的较早阶段最为吻合。

让-雅克·胡布林总结道:“来自原人洞穴的化石,或许是目前我们所能找到的、最接近这种共同祖先根源的非洲种群的候选者,这进一步强化了我们人类起源于非洲深处的观点。”

参考文献:《来自摩洛哥、处于智人谱系基部的早期原始人类》,作者:让-雅克·于布兰、戴维·勒费弗尔、塞雷娜·佩里尼、乔瓦尼·穆托尼、马修·M. 斯金纳、莎拉·E. 贝利、莎拉·弗赖德莱恩、菲利普·冈茨、马蒂厄·吕埃、穆辛·埃尔·格拉维、丹尼斯·杰拉兹、卡米尔·多雅尔、托马斯·W. 戴维斯、科尔内利乌斯·库普齐克、米科拉斯·D. 伊姆布拉萨斯、亚历杭德拉·奥尔蒂斯、克里斯托夫·法尔盖雷斯、邵庆峰、让-雅克·巴安、阿兰·凯费莱克、阿谢尔·戈麦斯-奥利文西亚、斯特凡诺·贝纳齐、阿德琳·勒·卡贝克、丽塔·索伦蒂诺、英加·伯格曼、法蒂玛-佐赫拉·斯比希-阿劳伊、罗莎莉亚·加洛蒂、让-保罗·雷纳尔和阿卜杜勒拉希姆·莫希布,发表于2026年1月7日《自然》期刊。DOI:10.1038/s41586-025-09914-y

你可能也喜欢这些文章

科技互联网,科技,资讯,动态,洞察,量子,计算,AI,人工智能,机器人,区块链,Web3,分布式,操作系统,OS,芯片,视频,深度,论文