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新進展!周口店“北京人”遺址發現洞熊化石
2018-10-28 08:12:08 來源: 新京報
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  原標題:周口店“北京人”遺址發現洞熊化石

  此前中國無明確的洞熊化石記錄;周口店遺址是否為“北京人”生活場所待進一步研究

洞熊骨架圖。2018年9月攝于美國自然歷史博物館。受訪者供圖

江左其杲手繪的洞熊頭部復原圖。

  周口店“北京猿人”遺址洞熊化石研究獲進展。近日,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士生江左其杲,其導師劉金毅、標本館陳津和捷克科學院/捷克國家博物館Jan Wanger,以及周口店博物館董翠平、隗建華和寧娟合作,對館藏于古脊椎所和周口店博物館的大型熊類化石做了係統回顧,並識別出其中幾件標本毫無疑問屬于洞熊類,相關研究發表在科學期刊《Quaternary Science Reviews》上。

  江左其杲日前接受記者專訪時表示,此前,多數學者認為洞熊只生存在歐洲,中國從未有明確無誤的洞熊化石記錄。此次研究大大擴展了人們對洞熊分布的認識,也對周口店“北京猿人”遺址的研究帶來新的認識。

  發現1

  證明洞熊曾生活在中華大地

  江左其杲介紹,洞熊Ursus spelaeus(以及它的祖先類型德寧格爾熊Ursus deningeri)是第四紀歐洲的標志化石物種,也是人類最早認識到的化石物種之一。這種巨大的熊類曾經遍布歐洲,並以喜好在洞穴中居住而著稱。此次研究發現的中國洞熊化石屬于德寧格爾熊Ursus deningeri。

  “在外觀特徵上,洞熊有3個基本特徵:個體巨大,額頭凸出,小腿較短。這3個特徵分別對應洞熊的三個習性:生活在寒冷地區,植物性食性為主,擅長攀爬和發掘。”江左其杲介紹,洞熊體型巨大,一些種群的洞熊體重超過今天最大的棕熊和北極熊。洞熊和棕熊、北極熊親緣關係十分密切,歷史上棕熊和洞熊還發生過雜交。洞熊甚至還有少量基因殘留在現在的棕熊之中,就像尼安德特人的基因也殘存在現代人中那樣。

  此前,學界對洞熊的認知是怎樣的?江左其杲介紹,在100多萬年的演化歷史中,洞熊與古人類開展了無數次爭奪洞穴的戰爭,最後以洞熊在17000年前徹底滅絕而結束。過去,多數學者認為洞熊只生存在歐洲,最近幾年在俄羅斯地區也發現了一些化石,但在中國從來沒有過明確無誤的洞熊化石記錄。

  “這次研究最主要意義在于大大擴展了對洞熊分布的認識,證明洞熊也曾生活在中華大地。這樣一來,洞熊的分布區就遍布整個歐亞大陸北部。” 江左其杲説,同時還發現中國洞熊和歐洲洞熊存在一定差異,比如中國洞熊掌骨粗壯,可能更擅長發掘,因此相比過去的認知,洞熊有了更高的多樣性。

  發現2

  為北京猿人研究提供新證據

  此次發現除對洞熊演化歷史的貢獻外,對周口店“北京猿人”遺址的研究也帶來了新的認識。

  “洞熊是穴居熊類,冬天靠冬眠度過。作為一種巨大的熊類,洞熊的脾氣恐怕和‘親戚’棕熊一樣暴躁,絕不會容忍居住的地方還有別的大型動物打擾。而在周口店‘北京猿人’遺址那個年代,古人類狩獵能力還比較低。”江左其杲表示,如果這裏曾是洞熊居所,那古人類是否能和洞熊抗衡,猿人遺址是否真的是北京人生活場所,這些問題都有待進一步研究。

  洞熊研究還為北京人生活年代的研究提供了新證據。江左其杲介紹,洞熊從雜食向素食方向演化,其演化速度極快,尤其是牙齒結構的演化。歐洲學者根據不同的種群及其時代對應,可將洞熊演化時間分辨率精確到10萬-20萬年。也就是説,每過10萬-20萬年,洞熊的形態演化積累就達到足夠程度使學者能從化石形態上區分出演化階段。這樣就可根據洞熊形態推斷遺址形成年代。

  “根據這種對比,周口店洞熊演化水平和歐洲MIS17-13(海洋同位素階段,對應距今50萬-70萬年)的洞熊相當。而現在的大型食肉目動物,很多分布都遍及歐亞大陸兩端,如狼和棕熊,體型更大的洞熊遷徙速率應該很快。因此周口店猿人遺址所處年代很可能也對應這個時間段,即介于距今50萬-70萬年之間。”江左其杲説。

  ■ 對話

  中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士生江左其杲

  最開始不抱期望 發現時“興奮地叫出來”

  新京報:平時主要的研究方向和領域是什麼?

  江左其杲:平時的研究方向是以熊科為核心的食肉目動物的演化。除熊科外也研究狼、獾等動物的演化。周口店是我所在的中科院古脊椎所發家的地方,雖然經過抗戰動亂丟失了大量標本,但仍然是中國第四紀最重要的化石研究地點。

  新京報:這次發現前,經過了哪些前期研究工作?

  江左其杲:這次洞熊研究成果得以發表,前期工作非常漫長。由于抗戰原因,周口店的化石標本丟失了很多,保存下來多放在木箱裏,散落在研究所庫房,因此對周口店標本的整理是研究的基礎。我大四時開始和標本館老師一起係統整理食肉目化石,一年多時間裏,從庫房整理出這些化石。算起來到現在已經4年了。

  最開始雖然希望能找到有洞熊的證據,但其實並沒抱什麼期望,因為當時學術界普遍觀點是認為中國沒有洞熊存在,我還是受到這種觀點影響,認為周口店地區可能只有棕熊。

  牙齒殘段體現出典型洞熊特徵

  新京報:最終這個結果是如何發現的?當時第一反應是什麼?

  江左其杲:第一件明確的洞熊標本是我大四畢業後,暑假在所裏實習,在庫房裏整理標本時找到的。大四時我曾重點對地下庫房和小湯山庫房的標本進行整理,整理出不少大型熊類的化石,但沒有一件標本展現出典型洞熊特徵,其實內心已覺得周口店可能真沒有洞熊存在。而發現的第一件標本保存了三顆未磨損牙齒的下頜殘段,洞熊最容易識別的特徵就在牙齒,這三顆牙齒又正是最具鑒定意義的,體現出典型的洞熊特徵。

  我當時興奮地都叫了出來,可以説是完成了一個夙願。之後繼續整理又發現一套掌骨,明顯比周口店地區棕熊更粗壯,也符合洞熊特徵。現在回想起來,最關鍵的還是發現了那第一件標本,使我們確信周口店地區有洞熊。

  懷著這樣的信念,我們重新審視了已經整理出的每一件標本,後來我又到捷克國家博物館進修,專門研究了歐洲的洞熊標本,最終確認還有幾件一開始不確定歸屬的標本也屬于洞熊。

  去年,我到捷克國家博物館拜訪了Jan Wagner博士和他們博物館的大量洞熊館藏,經過詳細對比研究確認了周口店洞熊的演化水平。

  下一步將研究洞熊生態習性

  新京報:之後將開展哪些後續研究?

  江左其杲:這次我們主要研究的是周口店洞熊的歸屬、演化水平高低問題,接下來我們計劃對周口店洞熊的生態習性進行研究,通過牙齒磨痕等確定周口店洞熊的食性和歐洲洞熊是否存在差異。除此之外,還將逐步發表周口店地區存在的另外兩種熊類,棕熊和黑熊的相關研究。

  新京報:目前大眾對古生物領域了解較少,如何提升大家的認知和興趣?

  江左其杲:現在古生物科普工作主要集中在恐龍方面,因此大眾對古哺乳動物了解很少。要提升古哺乳動物對大眾的吸引力,還要多靠研究人員多宣傳,多做科普工作。現在我們所新出的成果,一般都會寫一些專題科普文章,發表在古脊椎所或中科院微信公眾號。大家有興趣的話可以搜索公眾號“中科院古脊椎所”和“中科院之聲”閱讀。(記者 周依)

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【糾錯】 責任編輯: 王頔
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