來源:新京報
原标題:周口店遺址發現的洞穴熊化石"北京人"
以前,中國沒有明确的洞穴熊化石記錄;周口店遺址是否是"北京人"生活場所有待進一步研究

洞穴熊骨骼圖。9, 2018 在美國自然曆史博物館.向受訪者提供地圖
河左側洞穴熊頭部的手繪地圖。
周口店"北京猿人"遺址的洞熊化石研究取得了進展。近日,中國科學院古脊獸與古人類學研究所博士生姜作琦,他的導師劉金一,标本館的陳進,捷克科學院/捷克國家博物館的Jan Wanger,以及周口店博物館的董翠平、于建華、甯宇等,共同對古脊獸博物館、周口店的大型熊化石進行了系統綜述, 并确定了幾個無疑屬于洞穴熊的标本,發表在科學雜志Quer Reviews上。
姜作琦近日在接受記者采訪時表示,大多數學者認為,洞熊隻生活在歐洲,中國從未有過明确的洞洞熊化石記錄。這項研究極大地拓展了人們對洞熊分布的認識,也為周口店"北京猿人"遺址的研究帶來了新的認識。
發現 1
證明洞穴熊曾經生活在中國土地上
姜作琪說,洞穴熊Ursus spelaeus(及其祖先型Deninger熊Ursus deningeri)是第四紀歐洲的标志性化石物種,也是最早被認可的化石物種之一。這隻巨大的熊曾經在整個歐洲被發現,并以生活在洞穴中的忏悔而聞名。在研究中發現的中國洞穴熊化石屬于Ursus deningeri,Deningeri熊。
"在外觀方面,洞穴熊有三個基本特征:大型個體,突出的前額和較短的小牛。這三個特征對應于洞穴熊的三個習慣:生活在寒冷地區,以植物為主的食物,善于攀爬和挖掘。姜作琦介紹說,洞熊體型巨大,一些洞穴熊的種群比今天最大的棕熊和北極熊重。洞穴熊和棕熊、北極熊有着密切的親緣關系,曆史上的棕熊和洞穴熊也曾有過雜交。洞穴熊甚至在今天的棕熊中留下了少量的基因,就像尼安德特人的基因仍然存在于現代人類中一樣。
學術界以前對洞穴熊的看法是什麼?姜作謙介紹,在100多萬年的進化史上,洞熊與古人類為洞進行了無數次的争戰,最終以1.7萬年前洞熊的徹底滅絕而告終。過去,大多數學者認為洞穴熊隻生活在歐洲,近年來在俄羅斯發現了一些化石,但在中國從未有過明确的洞穴熊化石記錄。
"這項研究的主要意義在于大大拓展了對洞熊分布的認識,證明洞熊也生活在中國土地上。是以,洞穴熊分布在整個歐亞大陸北部。蔣說,中國洞穴熊和歐洲洞穴熊之間也存在一些差異,比如中國洞穴熊的棕榈骨很強壯,可能更擅長挖掘,是以相比過去的看法,洞穴熊具有更高的多樣性。
發現 2
為北京猿人研究提供新證據
除了對董雄進化史的貢獻外,這一發現也為周口店"北京猿人"遺址的研究帶來了新的認識。
"洞穴熊是一種在冬天睡覺的洞穴熊。作為一隻巨熊,穴熊的脾氣大概和"親戚"棕熊一樣脾氣暴躁,它永遠無法忍受它所居住地其他大型動物的幹擾。而在周口店"北京猿人"遺址那個年代,古人類的狩獵能力相對較低。姜作琪說,如果這裡曾經是洞熊的居所,那麼古人類能否與洞熊抗衡,猿類遺址是否真的是北京的居住地,這些問題還有待進一步研究。
洞熊研究也為研究北京人的生命年齡提供了新的證據。蔣作謙介紹,穴熊從雜食性進化到素食,進化速度非常快,尤其是牙齒結構的進化。歐洲學者可以準确地将洞穴熊進化的時間分辨率定為10萬-20萬年,這取決于種群及其時間。換句話說,每10萬-20萬年,洞穴熊的形态演化積累足以使學者将進化階段與化石形式區分開來。這允許從洞穴熊的形狀推斷出該地點的形成。
"基于這種比較,周口店洞熊的演化水準與歐洲MIS17-13(海洋同位素相,對應于50萬至70萬年前的洞熊)相當。今天的大型捕食者,其中許多分布在歐亞大陸的兩端,如狼和棕熊,應該以更快的速度遷徙。是以,周口猿遺址位于同一年齡很可能與這個時期相對應,即50萬至70萬年前。"姜作琪說。
對話
蔣作琦,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所博士生
"興奮地喊出來"在發現的開始沒有期望。
新京報:和平時期的主要研究方向和領域是什麼?
姜作奇:通常的研究方向是以熊為核心的食肉動物的進化。除了熊的分支,還研究了狼,龍和其他動物的進化。周口店是中國科學院古代脊柱的發源地,雖然抗日戰争動亂後丢失了大量的标本,但仍然是中國四世紀最重要的化石研究基地。
新京報:在這次發現之前,你經曆了哪些研究前期工作?
姜作琪:這個洞熊的研究成果已經發表,早期的工作很長。由于抗日戰争,周口店化石标本損失慘重,儲存在木箱中,散落在研究所倉庫中,是以周口店标本的整理是研究的基礎。當我還是一個詭辯家的時候,我開始和标本博物館老師一起系統地整理食肉化石,一年多來,我從倉庫裡把它們整理出來。現在已經四年了。
起初,雖然希望找到洞熊的證據,但實際上并沒有什麼期望,因為當時學術界的普遍觀點是,中國沒有洞熊,我還是受到了這種觀點的影響,認為周口店地區可能隻有棕熊。
牙齒碎片反映了典型洞穴熊的特征
新京報:最終結果是如何得出的?第一反應是什麼?
姜作琦:第一個透明的洞穴熊标本,是在我四歲畢業後暑期實習期間在倉庫裡分揀标本時發現的。大三的時候,我專心整理地下倉庫和唐山小倉庫标本,整理出很多大熊化石,但沒有一個标本表現出典型的穴居熊特征,其實心裡已經感覺到周口店可能真的沒有穴洞熊存在。首先發現的标本儲存了三顆無紡的牙齒的下颚碎片,最容易辨認的特征是洞熊的牙齒,這三顆牙齒最能辨認,反映了典型洞熊的特征。
我興奮地喊了出來,可以說是完成了一個願望。經過不斷整理,發現了一套棕榈骨,明顯強于周口店區棕熊,也符合洞熊的特點。現在回過頭來看,最關鍵的是找到第一個标本,這讓我們确信周口店地區有洞熊。
帶着這種信念,我們重新檢查了每一個被整理出來的标本,然後我去了捷克國家博物館進行進一步研究,專門研究歐洲的洞穴熊标本,最後确認了其他幾個最初不确定其所有權的标本也屬于洞穴熊。
去年,我參觀了Jan Wagner博士和他們在捷克國家博物館博物館收藏的大量洞穴熊,一項詳細的比較研究證明了周口店洞穴熊的進化。
下一步将是研究洞穴熊的生态習性
新京報:之後會進行哪些後續研究?
姜作琦:這次我們主要研究周口店穴熊的歸因、進化程度,接下來我們計劃對周口店穴熊的生态習性進行研究,通過磨牙痕迹來确定周口店洞熊的食食與歐洲洞熊是否有差別。此外,還将發表對周口店地區存在的另外兩種熊和黑熊的研究。
新京報:目前,公衆對古生物學領域的了解還少了,如何提升大家的認識和興趣?
姜作琪:現在古生物學的工作主要集中在恐龍身上,是以公衆對古代哺乳動物知之甚少。要提升古代哺乳動物對大衆的吸引力,也要依靠科研人員多推廣,多做科普工作。現在我們的新成果,一般會寫一些專門的科普文章,發表在古生物學研究所或中科院微信公衆号上。如果您有興趣,可以搜尋公衆号"中國科學院古脊椎研究所"和"中國科學院之聲"閱讀。(記者 周毅)