大家有没有脑补过几十万年前的老祖宗到底长啥样?之前我们看到的古人类复原图,要么是满脸毛发的刻板原始人形象,要么是艺术发挥占比很高的创作。这次不一样,国际研究团队直接用摩洛哥出土的古老智人头骨拼出数字化模型,实打实还原出31.5万年前人类的脸,这可是目前已知最古老的智人成员,和我们完完全全属于同一个物种。
这段跨越半个多世纪的发现,源头特别有戏剧性。上世纪60年代摩洛哥杰贝尔伊尔胡德的采矿工人作业时,一锄头刨出了一枚古人类头骨。当时的学者直接看走眼,把它归成非洲特有的尼安德特人分支,判断生存年代约为4万年前,这枚叫伊尔胡德1号的化石就这么被归入了演化旁支,坐了很多年的冷板凳。
之后几十年遗址的发掘工作一直没停,越来越多的遗骸和石器陆续重见天日,测年技术的进步也让大家不停刷新对这批化石的年龄认知。这个头骨的测年结果一路往上跳,从最开始的4万年,到后来的10万至20万年,2007年直接修正到16万年。当时整个古人类研究圈已经相当震惊,结果2017年两项发表在《自然》的研究直接扔出王炸,正式确认这些遗骸属于早期智人,生存年代约为31.5万年前,误差不超过3.4万年。
这一结论直接把智人的已知演化历史向前推了约10万年,杰贝尔伊尔胡德也顺理成章成了目前已知最古老的智人化石遗址。之前学界公认的智人起源时间线,直接被这项研究给更新了。
当时研究人员也犯了难,遗址挖了几十年,从来没出土过一具完整的单人头骨,缺东少西的根本没法直接拿来做面部复原。马克斯普朗克进化人类学研究所的团队想了个相当巧妙的方案,他们把同一地层出土的多件化石整合到一起,拼出了一个数字化的复合头骨。
这个拼接头骨的主体框架来自伊尔胡德1号,它保留了完整的脑颅顶盖和上半张脸骨骼,直接定死了整个头骨的基本比例与空间结构。缺失的下颌骨,由同层位出土的伊尔胡德11号化石补上,上颌与牙齿的残缺部分,则用伊尔胡德10号以及零散牙齿碎片补齐。所有部件都来自同一考古层的同一种群,均为成年个体,骨骼结构匹配度高得离谱。
它不是某一个人的精确头骨,却代表了这个种群典型的颅面形态,用来做后续复原的基础再合适不过。有了准确的骨骼框架,下一步就是往上面还原附着的血肉。这次团队用的可不是传统逐点标记软组织厚度的老方法,而是采用了叫约束性解剖变形技术的新方案。
他们以一位匿名现代成年人的CT扫描数据为基础,先把现代人类的头骨通过几何变形调整成和化石头骨完全一致的形状,附着在头骨上的软组织也会同步跟着变形,最终得到严格匹配骨骼结构的面部轮廓。为了让结果更贴近远古种群特征,团队选用了非洲裔人群的软组织厚度数据作为参考,从地理与演化关联上,这是目前能找到的最接近的现代参照。
研究人员也特意打了预防针,说这个只是缺乏古人类软组织数据的替代方案,可不代表中更新世人类和现代人的软组织完全一致。大家也不用纠结这点小误差,脸型核心轮廓几乎全由骨骼决定,软组织厚度的细微差异对整体样貌的影响有限到可以忽略。
这套新技术可不是最近才赶工出来的,早就经过反复验证。团队早在2013年就开始测试该技术,甚至做过极端的跨物种实验。把黑猩猩的颅面模型变形匹配到大猩猩头骨,最终得到的面部结构完全符合解剖规律,半点儿不合理的地方都找不到。
复原过程中,研究团队还测出这个头骨的颅腔容积为1364毫升,和此前直接用化石CT测出的1375毫升几乎一致,也落在现代人类的正常变异范围内。换算成脑容量,已经和现代成年男性的平均水平相差无几。
有意思的地方就在这里,尽管脑容量达标、面部整体形态也接近现代人,包裹大脑的脑颅却还保留着古老的长形。它没有演化出现代人圆润的头骨轮廓,粗壮的眉骨也带着鲜明的原始特征。这个发现刚好印证了学界的经典观点,人类的现代特征不是一次性同时出现的,而是不同部位按不同节奏逐步演化成型。脑容量和面部结构先完成了关键的现代化,而头骨整体形态的圆润化,是更晚才完成的事。
最终团队发布了两个版本的复原结果。一个是纯灰度、无毛发的版本,完全基于骨骼约束生成,去掉了所有无化石依据的装饰,呈现最严谨的解剖学结果。另一个是彩色艺术版本,加上了推测的深肤色、头发与胡须,更适合科普传播。
研究人员特意说明,肤色、毛发这些细节都没有直接化石证据,属于基于人类学常识的合理艺术加工,不能等同于真实样貌。哪怕明知道这些细节有推测成分,看完复原结果的人还是会心头一震,我们仿佛跨越几十万年的时间,和站在中更新世摩洛哥荒野上的这群远古人类,认认真真打了个照面。
参考资料 光明日报 31.5万年前最古老智人颅面复原成果发布
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