玄武-露西的最后一天:标志性化石揭示了我们古代祖先的最后几个小时

从那时起,我们对露西和她的
【菜科解读】
50年前,人类学家发掘了一具南方古猿阿法种的化石骨架,并给她起了个绰号“露西”。
从那时起,我们对露西和她的同类了解了很多,以至于我们可以在最后一天重现她。
(图片来源:uux.cn/Brigid Slinger)
(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Kristina Killgrove):编者按:本文是为纪念320万年前阿法种a.化石(AL 288-1)发现50周年而写的一个特别包裹的一部分,该化石绰号“露西”。
从远处看,它可能看起来像一个小孩正沿着一个巨大的湖泊穿过摇曳的草地。
但仔细一看,就会发现一种奇怪的介于两者之间的生物——一只大眼睛的小鬼,脑袋很小,长着一张类人猿般的脸,像人类一样直立行走。
她走路时可能会小心翼翼地回头看,警惕剑齿猫或鬣狗。
她可能用她强壮的手臂爬上附近的灌木丛,寻找水果、鸡蛋或昆虫吃。
或者,也许她只是在鳄鱼出没的岸边休息,在炎热的日子里大口喝水。
她可能不知道这是她在地球上的最后一天。
大约320万年后,她的骨骼被古人类学家唐纳德·约翰森和他的团队在国际阿法尔研究探险队中发掘出来。
这具令人震惊的完整化石被昵称为“露西”。
她的非凡物种南方古猿阿法种可能是我们的直系祖先。
我们对露西的发现改变了我们对人类错综复杂的家谱的理解。
五十年后,我们对她的物种了解得更多了。
事实上,人类学家已经对露西和她的同类了解了很多,我们现在可以描绘出她是如何生活和死亡的。
她的最后一天可能充满了陪伴,但也需要她不懈地寻找食物。
而且,它很可能是由对捕食者的恐惧所主导的。
约翰逊告诉《生活科学》杂志:“我怀疑她生命中的最后一天充满了危险。
”。
唐纳德·约翰逊于1975年挖掘了一块化石。
(图片来源:uux.cn/David Brill)
寻找露西
露西的现代故事始于1974年11月24日,在埃塞俄比亚的哈达尔。
约翰逊和当时的研究生汤姆·格雷偶然发现了一根从沟壑中伸出来的骨头。
经过两周的仔细挖掘,他们的团队发现了数十块骨骼化石。
这些骨骼加起来占人类祖先骨骼的40%,使其成为迄今为止发现的最完整的古代人类骨骼。
探险队的另一名成员帕梅拉·阿尔德曼建议团队以披头士乐队的歌曲《天空中的钻石露西》为骷髅取名为露西
“它刚刚成为了标志性的,”约翰逊说,“一个大家都知道的绰号。
”
露西的发现改变了对古代人类亲属的研究。
德克萨斯大学奥斯汀分校的古人类学家约翰·卡普尔曼告诉《生活科学》杂志:“她被发现时,我还在上高中。
”。
“它确实重置了古人类学的工作方式。
”
露西的骨骼,以及随后发现的其他同类化石,为人类学家提供了大量关于人类进化中途点的信息。
在320万年前,露西和她的同类与我们的猿类祖先和当代人类在时间上等距。
达特茅斯学院的古人类学家杰里米·德席尔瓦告诉《生活科学》杂志:“她是我们的试金石。
”。
“一切都以她为参照点,这是她应得的。
”
1975年,唐纳德·约翰逊与“露西”骨架合影。
(图片来源:uux.cn亚利桑那州立大学人类起源研究所提供。
)
“很像我们”
有一件事是相当肯定的:虽然有一些明显的差异,但露西的外表和行为都很像我们。
约翰逊说:“如果我们今天看到她从杂货店出来,我们会认出她是一个直立行走的人。
”。
尽管露西强壮的手臂和指骨的形状表明她可以爬树,但她的骨盆和膝盖显然已经适应了双脚行走。
露西大腿骨的大小也显示,她只有大约42英寸(1.1米)高,60到65磅(27到30公斤),大约相当于今天一个6岁或7岁的孩子的大小。
她智齿的萌出表明,尽管她去世时才十几岁,但她是一个完全成熟的年轻人。
德席尔瓦说:“一般来说,南方古猿成熟得很快,如果你生活在一片充满捕食者的土地上,这是有道理的。
”在经常被捕食的物种中,成熟得更快的个体更有可能传递他们的基因。
但南方古猿是独一无二的——虽然它们的牙齿和身体成熟得很快,但它们的大脑生长得更慢,这告诉我们它们在很大程度上依赖于学习来生存,德席尔瓦说。
她的发现也解决了20世纪70年代初的一场激烈争论:在我们学会直立行走之前,我们的大脑是否已经进化?露西的头比黑猩猩的头大不了多少,这表明答案是否定的。
我们的祖先在进化出大型大脑之前很久就已经是两足动物了。
露西(左)、黑猩猩(中)和现代人(右)的骨骼比较。
(图片来源:uux.cn/eLucy.org,CC BY-SA 3.0美国)
露西家族
因为她的骨骼是自己发现的,露西的“社交生活”比她日常生活的其他部分有点模糊。
但许多研究人员认为,她生活在一个由大约15到20只雄性和雌性组成的混合性别群体中,这与现代黑猩猩的生活方式没有什么不同。
尽管没有直接证据,但露西的骨骼成熟度表明她可能生了个孩子。
将头部相对较大的新生儿带过她相对狭窄的骨盆将是一项挑战,这意味着她可能得到了原始“助产士”的帮助
如果露西有了孩子,她很可能也有了伴侣。
其他A.afarensis化石,如Kadanuumou的化石,显示雄性南方古猿只比雌性稍大,在灵长类动物中,这通常对应于更多的一夫一妻制配对。
露西和她的同类会花大量时间避免成为另一种动物的午餐。
约翰逊说:“这些小生物本可以作为剑齿虎、大猫或鬣狗的开胃菜。
”。
也许是因为这种无处不在的危险,这个群体可能相互依赖。
德席尔瓦说:“我认为他们互相支持,互相帮助,尤其是在危险的情况下。
”
在Kadanuumou看到的愈合骨折提供了这些灵长类动物相互照顾的证据。
大约360万年前,这只雄性南方古猿摔断了小腿。
然而,到他去世时,伤口已经完全愈合。
德席尔瓦说:“在如此多的捕食者、没有医生、没有医院、没有石膏、没有拐杖的环境中,如果没有社会援助,你怎么能生存下去?”。
“这真的是强有力的证据,证明他们并没有为了死亡而离开对方。
”
露西的最后一天
露西可能和其他人一样,开始了她最后一天的生活,她和她的团队一起从树枝和树叶组成的树梢巢穴中醒来,然后出发去找食物。
目前尚不清楚她离开觅食时是独自一人还是与一群人在一起;如果她真的生了孩子,她可能已经怀上了。
但毫无疑问,她会花很大一部分时间寻找食物。
牙釉质中的化学元素显示,她很可能吃了一些主食,如草、根和昆虫。
她可能偶然发现了鸟或乌龟的蛋,并迅速把它们当作美味、富含蛋白质的食物吃掉了。
如果她足够幸运,遇到了一具大型哺乳动物的尸体,比如羚羊,没有被清理干净,她和她的队友可能会用大石头把肉从骨头上拔出来。
德席尔瓦说:“在危险的环境中,它们不能像这些缓慢的两足动物那样挑食。
”。
“他们正在吃他们能得到的一切。
”
然而,没有证据表明露西的物种用火烹饪任何食物。
露西被发现地点附近的埃塞俄比亚哈达尔。
(图片来源:uux.cn亚利桑那州立大学人类起源研究所提供。
)
水边之死
在过去的50年里,我们创作了一张露西最后时刻的照片。
目前还不清楚她为什么在湖边;也许她渴了,或者这是一个寻找食物的好地方。
但关于她的死因,主要有两种理论。
约翰逊说:“也许她在水下,砰!一条鳄鱼出来了。
”。
“鳄鱼的速度非常快,如果你是像露西这样的小动物,这是一个危险的地方”。
约翰逊在露西的骨盆上发现了一个食肉动物的牙印,但尚未愈合,这意味着它发生在她去世前后。
约翰逊说,尽管标记的动物尚未得到最终确认,但“我们知道南方古猿是被捕食的,因为有很多例子。
”。
2016年,Kappelman和他的同事们为露西提出了另一个结局:从树上灾难性地摔下来。
基于露西骨骼的高分辨率CT扫描和3D重建,Kappelman发现了她的右肩、肋骨和膝盖的骨折,这与数百万年来在泥土和岩石的重压下破碎的化石中发生的典型骨折不同。
卡佩尔曼说:“这里一生中发生了一些创伤。
”。
露西遭受的骨折类型与从相当高的地方摔下来的情况是一致的,也许是从她觅食的一棵大树上摔下来的。
杰里米·德席尔瓦:我喜欢认为所有的化石都很特别,但没有什么能比得上露西。
Kappelman说:“她先是双脚着地,然后双手着地,这意味着她落地时是有意识的。
”。
“我认为她活不了多久。
”
目前尚不清楚她去世时是否独自一人。
但即使她和其他同类在一起,他们也可能不会对她的身体做太多。
德席尔瓦说,没有证据表明A.afarensis的“尸体受到了与其他动物不同的待遇”。
“也许有一些好奇,然后他们继续。
”
灵长类动物研究人员记录了其他物种对无生命物体的好奇心。
例如,黑猩猩在死后通常会照顾尸体几个小时或几天,有时会保护尸体。
露西的团队可能也为她做了同样的事情,直到她的尸体被自然掩埋,这可能会很快发生,也许是洪水或泥石流。
然而,最终,“我们对这些生物是如何死亡的知之甚少,”约翰逊说。
坦桑尼亚莱托利的南方古猿在湿灰中行走的插图。
(图片来源:uux.cn亚利桑那州立大学人类起源研究所Michael Hagelberg插图。
)
露西活着
由于约翰逊1974年发现了露西,以及其他重要发现,如“第一家族”和坦桑尼亚莱托利的足迹,我们现在对阿法种古猿有了很多了解。
约翰逊说:“这是一种非常成功的物种,在许多不同的栖息地都很舒适。
”;A.除了埃塞俄比亚和坦桑尼亚,肯尼亚也发现了阿法种化石。
他说:“从进化的角度来看,她的物种适应性很强。
”。
露西在人类学领域产生了广泛的影响。
Kappelman说:“露西的发现真正启动了在非洲寻找越来越古老的沉积物的工作。
”。
因此,我们发现了许多古代人类物种,现在有50年的化石证据表明人类进化是混乱而复杂的。
露西是在哈达尔发现的唯一人类祖先。
但在几十英里外的埃塞俄比亚古生物遗址沃兰索米勒,亚利桑那州立大学人类起源研究所所长Yohannes Haile Selassie和他的同事们发现了380万至330万年前有多个类人物种居住的奇怪土地的证据。
例如,露西的同类与另一位古代亲戚A.anamensis共存。
他们会是朋友、敌人、竞争对手,还是介于两者之间?现在,人类学家仍然不知道这个充满古代人类的景观会是什么样子。
但也许50年后,我们会更好地了解露西的同类是如何与这些其他古代人类互动的。
即便如此,露西很可能仍然是有史以来最著名的化石之一。
“我喜欢认为所有的化石都很特别,”德席尔瓦说,“但没有什么能比得上露西。
”
青州云驼风景区发现喀斯特地貌
11月12日、13日,记者前往青州探访发现,藏在云驼风景区内的“石海”地貌虽然没有海浮山上的典型,但也十分壮观。
曾到临朐县冶源镇海浮山考察“石海”地貌的中国科学院地质与地球物理研究所研究员顾兆炎博士认为,目前青州云驼风景区发现的“石海”对于研究该区域地质形成特点提供了主要的辅助参考依据,同时,也具有较大的旅游开发潜力。
两山山谷地带,“石海”连成了片12日上午10时许,在青州市风景区管理局副局长刘金鑫的带领下记者来到云门山,寻找这片鲜为人知的“石海”。
刘金鑫首先带记者来到了云门山山门南侧,此处从远处看就是一块巨石,石头的底部是一个清澈的水泊,并时不时地喷发出“烟雾”,形成一种烟雾缭绕的感觉,仿佛进入了仙境。
“这里原本是一个山沟,常年流水,这些石头都是经过常年冲刷形成的,而这些烟雾是后来制作的,并不是自然形成的水雾。
”刘金鑫解释说。
记者走到这块巨石上发现,这块巨石本来是许多块层层叠叠的石头,石头和石头之间还有洞,像一块块凝固的浪花。
刘金鑫说,这只是青州云驼风景区喀斯特地貌的一部分,整个云驼风景区还分布着成片的这种石头。
随后,刘金鑫带记者来到云门山东侧的将军山,一片绵延的“石海”埋没在荒草中,荒草随风摇曳,时不时地露出浅灰色的石头。
记者看到,这片“石海”从西往东倾斜分布,一块紧挨着一块,铺在整个山坡上,像一片凝固的浪花。
走近后,记者看到,“石海”中的石头大小不一,形状各式各样,经过常年的雨水冲刷和风化,每块石头都摸上去非常圆滑。
在将军山的西南侧是卧禅山,在这里也分布着一大片的“石海”,将军山和卧禅山的“石海”连成片,有近两平方公里。
干涸河道中,遗留石峰石柱景观刘金鑫说,在云门山街道朱家庄村南还有一处喀斯特石林景观,与之前的温润风貌相比,那片石林则是一派硬朗挺拔。
于是,在刘金鑫的带领下,记者一行又赶往朱家庄。
顺着山坡到达谷底后,一条蜿蜒深幽的干涸河道映入眼帘,河道里边是无数光滑的鹅卵石。
在岸边的乱石中,记者还发现了几块方解石和钟乳石。
“虽然现在这里没有水,但是这些石头足以证明这里曾经是一片汪洋。
”刘金鑫说,由于形成时间漫长,钟乳石对远古地质考察有着主要的研究价值。
顺着河道走了一会,喀斯特地貌景观完全呈现在眼前。
远远望去,石峰石柱拔地而起,如刀削斧劈,直刺青天。
走近后,只见石峰簇拥,长约十几米,高度平均约七八米,气势磅礴,让人不得不惊叹大自然的鬼斧神工。
用手抚摸石峰石柱,手掌上传来粗糙的质感,只觉石质疏松,有的地方已呈现碎裂的模样。
“几亿年前,这里还是一片汪洋大海,沉积了许多厚厚的石灰岩,经过了后来的地壳运动,岩石露出了地面,又经过多年的风雨侵蚀,形成了如今千姿百态、嶙峋的石峰石柱奇观。
”刘金鑫介绍说。
石块形态千奇百怪,还藏有化石随后,记者一行又来到了云门山街道付家庄村东,步行数百米后,大片“石海”景观映入眼帘。
如果说石林壁立千仞的话,那么石海却是层层叠叠,浩瀚无边。
只见近30亩“石海”绵延无际,有的石块紧挨在一起,有的独自挺立着,远远看去,整个“石海”疏密适宜、错落有致,铺在山坡上,像一片一望无际的大海,浩瀚的海面上掀起了一朵朵白色的浪花。
记者走近观看,与石林中石头的粗糙不同,这里的石头由于雨水冲刷和风化已经变得圆润光滑,石质呈青色。
这些石块形状千奇百怪,有的像一只蹲坐在荷叶上的青蛙,凸出的石头恰似青蛙两只咕咕的眼睛;有的像一只温顺安静的绵羊,头上的两只角和身上的羊毛依稀可见;有的像一条盘在地上的眼镜蛇,两只眼睛恰巧被风化成两个窟窿……这些石头中间有着一道道或深或浅的沟壑,透过沟壑可以毫无障碍地看到远处的风景。
刘金鑫说,在这里可以找到多种类型的化石,有乌龟化石、小鱼化石、贝类化石、海螺化石等等,曾有工作人员在这里找到很多。
背景新闻临朐4.7亿年前“石海” 是最北的地表喀斯特“喀斯特”一词源自前南斯拉夫西北部伊斯特拉半岛碳酸盐岩高原的名称,当地称为Krast,意为岩石裸露的地方。
2009年,临朐县冶源镇海浮山上发现一处东西长1200米,南北宽约600米的“石海”自然景观。
中国科学院地质与地球物理研究所专家经实地勘察后,认为海浮山“石海”形成于约4.7亿年前,是我国迄今所发现的纬度最高的(北纬36)大面积地表喀斯特地貌。
寻找根据古书记载发现说起“石海”的发现,刘金鑫告诉记者,他从古书上看到青州有大量的石灰岩,其中在仰天山发现了石灰岩溶洞,而仰天山和云门山、驼山位于同一山脉上,都属于沂蒙余脉,仰天山发现了石灰岩溶洞,那么云门山和驼山会不会也有呢?带着这样的疑问,刘金鑫翻阅了很多古书资料,根据古籍的记载,在青州地区的确存在喀斯特地貌原生态带,位于青州云驼风景区火石山西南侧约1公里处,在南北120米、东西100余米、落差20余米的狭长沟涧地带,裸露地表的岩石呈浅灰色,不规则东西向层层排列,酷似天然冲积形成的“滚水坝”。
“当时看到书上的记载后,我就开始寻找。
”刘金鑫说,经过考察,确定云门山山门南侧为石灰岩,是典型的喀斯特地貌。
在获得这样的收获后,他又继续寻找,先在将军山和卧蝉山发现了“石海”,随后又在朱家庄和付家庄附近发现了形状各异的“石海”。
专家具有潜在开发价值刘金鑫介绍说,云驼风景区岩溶构造自然景观分布多处且集中成片,为典型的喀斯特地貌特征,而目前发现的喀斯特地貌多在洞穴中,像这种裸露在地表的“石海”比较少。
12日,记者电话联系到了2009年曾到临朐县冶源镇海浮山考察“石海”地貌的中国科学院地质与地球物理研究所研究员顾兆炎博士。
顾兆炎博士介绍说,目前我国典型的喀斯特地貌景观大都分布在南方,北方比较少见,地表出现的喀斯特景观更是罕见。
“地表喀斯特地貌形成的真相有很多,具体的形成年代也需要现场进一步考察才能得出结论。
”青州云驼风景区发现的这些“石海”对于研究该区域地质形成特点提供了主要的辅助参考依据,同时,也相对具备了潜在的保护开发价值,具有巨大的旅游开发潜力。
火星生命的迹象对火星车来说可能太难以捉摸无法探测到
这张照片是由火星车机械臂上的沃森相机在2023年1月20日拍摄的,这是该任务的第684个火星日,或sol。
(Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(By Charles Q. Choi):一项新的研究发现,目前探索火星的机器人可能无法探测红色星球上潜在的生命痕迹。
近半个世纪前,美国国家航空航天局(NASA)向火星发射的两颗海盗号轨道飞行器发现,这颗红色星球在其历史早期,大约30亿至40亿年前,其表面存在液态水。
后来的任务支持了这些发现,表明生物可能曾经生活在那里,而且可能仍然存在,因为几乎在地球上任何有水的地方都能发现生命。
然而,美国宇航局的两个海盗着陆器在火星土壤中没有检测到明确的本地有机化学物质,即使是十亿分之一的水平。
即使是美国宇航局最新的高度先进的仪器“好奇号”和“坚韧号”也仅仅在古老的火星湖床和河流三角洲中发现了简单有机分子的痕迹。
而这些化合物并不是生命的确凿证据;科学家强调,它们可能是由地质过程产生的。
仍然不确定的是,搜寻火星上过去或现在生命的努力没有成功,是因为这颗红色星球一直都很贫瘠,还是因为发送到那里的探测器不够敏感,无法探测到现场的任何生命。
为了帮助解开这个谜,科学家们测试了目前或可能被送往火星的仪器以及高度敏感的实验室设备。
研究人员分析了红石的样本,红石是智利阿塔卡马沙漠中一个河流三角洲的遗迹,阿塔卡马沙漠是地球上最古老和最干燥的沙漠之一。
这些沉积物形成于大约1亿至1.6亿年前的高度干旱条件下,非常类似于火星的杰泽罗陨石坑,毅力号目前正在对其进行调查。
红石经常经历为生活在那里的微生物提供水分的雾。
科学家们使用的最先进的实验室技术发现了一种生物化学物质的混合物,这种混合物来自那里已经灭绝的微生物和活着的微生物。
在红石检测到的DNA序列中,约有一半来自“黑暗微生物群”——即研究人员尚未正确描述的微生物。
然而,目前在火星上或计划在火星上使用的测试平台版本的仪器——包括一个比好奇号上的仪器灵敏10倍的仪器——几乎无法检测到红色石头样本中的有机生命迹象。
该研究的主要作者、马德里天体生物学中心的Armando Azua-Bustos告诉Space.com说:“我原本预计,我们为了检测红石生命证据而测试的试验台仪器会更好,我们知道这些仪器使用的是任何微生物实验室都可能找到的工具。
”“而他们没有。
”这些发现表明,如果微生物生命在数十亿年前确实存在,火星探测器将很难(如果不是不可能)检测到预期今天在红色星球上存在的低水平有机物。
“我们仍在学习如何探测火星上存在生命的证据,”阿祖阿-布斯托斯说。
“目前送往那里的仪器有其局限性。
但这并不是因为它们设计糟糕。
我们仍处于学习曲线上。
”研究人员建议,未来的火星任务应该旨在将样本从红色星球返回地球,在那里他们可以通过科学家拥有的最先进的设备进行测试,以帮助解决火星上是否曾有生命存在的难题。
顺便说一下,美国国家航空航天局和欧洲航天局的目标就是这样做,最早在2033年将毅力号收集的材料运回地球。
未来的研究可以分析红石的黑暗微生物群。
阿祖阿-布斯托斯说,这些微生物要么与任何已知的微生物如此不同,以至于它们无视当前的类别,要么它们是数百万年前有水时曾经生活在该地区的生命的残余,“现在没有任何亲属可以与它们进行比较”。
总的来说,阿祖阿-布斯托斯指出,红石很可能还有待发现。
他说,这项新工作“就像在纽约的一条街道上取样,来描绘整个纽约的特征”。
科学家们周二(2月21日)在《自然通讯》杂志上在线详细介绍了他们的发现。