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新进展!周口店“北京人”遗址发现洞熊化石

来源:新京报

原标题:周口店遗址发现的洞穴熊化石"北京人"

以前,中国没有明确的洞穴熊化石记录;周口店遗址是否是"北京人"生活场所有待进一步研究

新进展!周口店“北京人”遗址发现洞熊化石

洞穴熊骨骼图。9, 2018 在美国自然历史博物馆.向受访者提供地图

新进展!周口店“北京人”遗址发现洞熊化石

河左侧洞穴熊头部的手绘地图。

周口店"北京猿人"遗址的洞熊化石研究取得了进展。近日,中国科学院古脊兽与古人类学研究所博士生姜作琦,他的导师刘金一,标本馆的陈进,捷克科学院/捷克国家博物馆的Jan Wanger,以及周口店博物馆的董翠平、于建华、宁宇等,共同对古脊兽博物馆、周口店的大型熊化石进行了系统综述, 并确定了几个无疑属于洞穴熊的标本,发表在科学杂志Quer Reviews上。

姜作琦近日在接受记者采访时表示,大多数学者认为,洞熊只生活在欧洲,中国从未有过明确的洞洞熊化石记录。这项研究极大地拓展了人们对洞熊分布的认识,也为周口店"北京猿人"遗址的研究带来了新的认识。

发现 1

证明洞穴熊曾经生活在中国土地上

姜作琪说,洞穴熊Ursus spelaeus(及其祖先型Deninger熊Ursus deningeri)是第四纪欧洲的标志性化石物种,也是最早被认可的化石物种之一。这只巨大的熊曾经在整个欧洲被发现,并以生活在洞穴中的忏悔而闻名。在研究中发现的中国洞穴熊化石属于Ursus deningeri,Deningeri熊。

"在外观方面,洞穴熊有三个基本特征:大型个体,突出的前额和较短的小牛。这三个特征对应于洞穴熊的三个习惯:生活在寒冷地区,以植物为主的食物,善于攀爬和挖掘。姜作琦介绍说,洞熊体型巨大,一些洞穴熊的种群比今天最大的棕熊和北极熊重。洞穴熊和棕熊、北极熊有着密切的亲缘关系,历史上的棕熊和洞穴熊也曾有过杂交。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现代人类中一样。

学术界以前对洞穴熊的看法是什么?姜作谦介绍,在100多万年的进化史上,洞熊与古人类为洞进行了无数次的争战,最终以1.7万年前洞熊的彻底灭绝而告终。过去,大多数学者认为洞穴熊只生活在欧洲,近年来在俄罗斯发现了一些化石,但在中国从未有过明确的洞穴熊化石记录。

"这项研究的主要意义在于大大拓展了对洞熊分布的认识,证明洞熊也生活在中国土地上。因此,洞穴熊分布在整个欧亚大陆北部。蒋说,中国洞穴熊和欧洲洞穴熊之间也存在一些差异,比如中国洞穴熊的棕榈骨很强壮,可能更擅长挖掘,所以相比过去的看法,洞穴熊具有更高的多样性。

发现 2

为北京猿人研究提供新证据

除了对董雄进化史的贡献外,这一发现也为周口店"北京猿人"遗址的研究带来了新的认识。

"洞穴熊是一种在冬天睡觉的洞穴熊。作为一只巨熊,穴熊的脾气大概和"亲戚"棕熊一样脾气暴躁,它永远无法忍受它所居住地其他大型动物的干扰。而在周口店"北京猿人"遗址那个年代,古人类的狩猎能力相对较低。姜作琪说,如果这里曾经是洞熊的居所,那么古人类能否与洞熊抗衡,猿类遗址是否真的是北京的居住地,这些问题还有待进一步研究。

洞熊研究也为研究北京人的生命年龄提供了新的证据。蒋作谦介绍,穴熊从杂食性进化到素食,进化速度非常快,尤其是牙齿结构的进化。欧洲学者可以准确地将洞穴熊进化的时间分辨率定为10万-20万年,这取决于种群及其时间。换句话说,每10万-20万年,洞穴熊的形态演化积累足以使学者将进化阶段与化石形式区分开来。这允许从洞穴熊的形状推断出该地点的形成。

"基于这种比较,周口店洞熊的演化水平与欧洲MIS17-13(海洋同位素相,对应于50万至70万年前的洞熊)相当。今天的大型捕食者,其中许多分布在欧亚大陆的两端,如狼和棕熊,应该以更快的速度迁徙。因此,周口猿遗址位于同一年龄很可能与这个时期相对应,即50万至70万年前。"姜作琪说。

对话

蒋作琦,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士生

"兴奋地喊出来"在发现的开始没有期望。

新京报:和平时期的主要研究方向和领域是什么?

姜作奇:通常的研究方向是以熊为核心的食肉动物的进化。除了熊的分支,还研究了狼,龙和其他动物的进化。周口店是中国科学院古代脊柱的发源地,虽然抗日战争动乱后丢失了大量的标本,但仍然是中国四世纪最重要的化石研究基地。

新京报:在这次发现之前,你经历了哪些研究前期工作?

姜作琪:这个洞熊的研究成果已经发表,早期的工作很长。由于抗日战争,周口店化石标本损失惨重,保存在木箱中,散落在研究所仓库中,因此周口店标本的整理是研究的基础。当我还是一个诡辩家的时候,我开始和标本博物馆老师一起系统地整理食肉化石,一年多来,我从仓库里把它们整理出来。现在已经四年了。

起初,虽然希望找到洞熊的证据,但实际上并没有什么期望,因为当时学术界的普遍观点是,中国没有洞熊,我还是受到了这种观点的影响,认为周口店地区可能只有棕熊。

牙齿碎片反映了典型洞穴熊的特征

新京报:最终结果是如何得出的?第一反应是什么?

姜作琦:第一个透明的洞穴熊标本,是在我四岁毕业后暑期实习期间在仓库里分拣标本时发现的。大三的时候,我专心整理地下仓库和唐山小仓库标本,整理出很多大熊化石,但没有一个标本表现出典型的穴居熊特征,其实心里已经感觉到周口店可能真的没有穴洞熊存在。首先发现的标本保存了三颗无纺的牙齿的下颚碎片,最容易辨认的特征是洞熊的牙齿,这三颗牙齿最能辨认,反映了典型洞熊的特征。

我兴奋地喊了出来,可以说是完成了一个愿望。经过不断整理,发现了一套棕榈骨,明显强于周口店区棕熊,也符合洞熊的特点。现在回过头来看,最关键的是找到第一个标本,这让我们确信周口店地区有洞熊。

带着这种信念,我们重新检查了每一个被整理出来的标本,然后我去了捷克国家博物馆进行进一步研究,专门研究欧洲的洞穴熊标本,最后确认了其他几个最初不确定其所有权的标本也属于洞穴熊。

去年,我参观了Jan Wagner博士和他们在捷克国家博物馆博物馆收藏的大量洞穴熊,一项详细的比较研究证实了周口店洞穴熊的进化。

下一步将是研究洞穴熊的生态习性

新京报:之后会进行哪些后续研究?

姜作琦:这次我们主要研究周口店穴熊的归因、进化程度,接下来我们计划对周口店穴熊的生态习性进行研究,通过磨牙痕迹来确定周口店洞熊的食食与欧洲洞熊是否有区别。此外,还将发表对周口店地区存在的另外两种熊和黑熊的研究。

新京报:目前,公众对古生物学领域的了解还少了,如何提升大家的认识和兴趣?

姜作琪:现在古生物学的工作主要集中在恐龙身上,所以公众对古代哺乳动物知之甚少。要提升古代哺乳动物对大众的吸引力,也要依靠科研人员多推广,多做科普工作。现在我们的新成果,一般会写一些专门的科普文章,发表在古生物学研究所或中科院微信公众号上。如果您有兴趣,可以搜索公众号"中国科学院古脊椎研究所"和"中国科学院之声"阅读。(记者 周毅)

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