化石产地年龄之谜 如何发现头骨化石,产地在哪里?

长期以来，现代人类智人(Homo sapiens)起源一直存在争议。在中更新世晚期和晚更新世晚期的非洲和欧亚大陆，其他几个种族与智人共存。这些灭绝的古人包括海德堡人、纳勒迪人、弗洛勒斯人、卢梭人、丹尼索瓦人、尼安德特人和直立人，他们与智人的系统发展关系也存在争议。

6月25日晚，北京时间，细胞出版社（Cell Press）旗下期刊The Innovation(中国科学院青年创新促进会青年科学家Cell Press以封面故事的形式同时发表了三篇论文，来自中国、英国和澳大利亚的研究人员报告了已知最大属头骨化石——哈尔滨头骨化石是河北地质大学地球科学博物馆收藏的几乎完美的古人类化石。

研究人员认为，这块头骨代表了一个新的种族，研究人员将其命名为“龙人”（Homo longi sp. nov.）。研究团队得出结论，“龙人”与大理人、金牛山人、华龙洞人、夏河人一起，在东亚形成了一个独特的新的进化分支。这个分支可能是我们智人最近的亲戚，为讨论和促进国际智人的起源提供了新的确凿的证据。

以上三篇论文的通讯作者包括著名古生物学家、河北地质大学终身特聘教授季强、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员、河北地质大学客座教授倪喜军、国际著名古人类学家、皇家学会院士、英国自然历史博物馆人类进化研究中心人类起源方向研究领导Chris Stringer。

倪喜军接受了澎湃新闻（www.thepaper.cn）记者在采访中表示，“人们普遍认为灭绝的尼安德特人是我们智人最近的亲戚。现在我们的分析发现，事实上，‘龙人’这是一个接近智人，这是一个非常重要的结论。”

穿梭扩散模型。

古老与进步的镶嵌组合

倪喜军在描述这块头骨化石时提到，它整体保存完好，“可以说，它是亚洲在这一时期发现的最完整的人类化石，也是世界上最完整的古代头骨化石之一。”

由于头骨化石的完整性，可以保眼眶、鼻甲骨、颅骨底部等精细结构。“有趣的是，它既有古老的人类特征，又有非常进步的特征。”这也是头骨最显著的特征。

龙头骨化石。

倪喜军具体解释说，“它的眉脊很粗。如果从侧面看，整个头骨又短又长。它不像我们人类那样高高地隆起成球形。与智人相比，吻端也非常宽和厚。这些都是典型的古代人类特征。”

进步的特点体现在，“比如它眼眶下的颧骨比较矮，其实是智人的典型特征。此外，它的吻端向后缩脑下，原始人的嘴都向前突，而我们的嘴也没那么突出。另一个例子是内耳和中耳外的区域，它的骨骼形状也非常接近智人类型。”而且它的脑容量达到1420毫升，属于智人的脑容量范围。

“总的来说，这块头骨呈现出古老而进步的镶嵌组合。”倪喜军总结道。

研究人员认为，这块头骨来自一个50岁左右的男性个体，生活在森林覆盖的冲积平原环境中，属于一个小社区。“和智人一样，他们捕猎哺乳动物和鸟类，收集水果和蔬菜，甚至捕鱼。”倪喜军说。

考虑到头骨主人的体型可能很大，再加上被发现的地方，研究人员认为“龙人”它可能已经适应了恶劣的环境，使它们分散在亚洲各地。

化石产地年龄之谜

如何发现头骨化石，产地在哪里？本研究的主要负责人和论文通讯作者在本季强向澎湃新闻（www.thepaper.cn）详细介绍了头骨化石发现的历史。季强是一位长期致力于研究晚古生代地层、牙刺、晚中生代地层和古脊椎动物的古生物学家。他在鸟类起源、恐龙、哺乳动物、古植物化石等领域的研究成果极大地促进了国际晚中生代“三大起源”研究。

季强提到，2017年8月，他参观了广西桂林瓦窑奇石市场，看到一名农民在市场上出售松花石、玛瑙、秀岩玉等标本。谈话结束后，农民说他认识季强，并告诉他，他的家人有一块珍藏了几十年的人头化石，故意捐赠给国有博物馆。

经过多次协商，农民终于在2018年5月将化石捐赠给河北地质大学，并作为固定资产永远收集在地球科学博物馆。

农民不想透露任何关于自己和家人的信息，但他描述了一个故事。1932年2月，日本占领了中国北方的冰城—哈尔滨。1933年4月的一天，在哈尔滨松花江上桥(即现在的东江桥)的建设过程中，一个“人头”被工人挖出来，交给了同一个工地上农民的祖父。他的祖父猜测这可能是一个婴儿，因为几年前他听说过在北京发现古人头的事。1929年12月2日，由中国著名考古学家裴文忠教授领导的研究团队在北京房山区周口店龙骨山发现了一种几乎完整的古人头骨化石，即著名的北京猿人化石。

他的祖父没有告诉日本人这件事，而是偷偷地把这件事告诉了日本人“人头”带回家，包好后扔进院子里的井里，连夜用土填埋井。临死前，老人把那个“人头”的事和埋藏“人头”井的位置告诉了儿子和孙子。不幸的是，老人在死前没有找到那个 “人头”准确地告诉他们的后代，这已经成为大的不确定性。

“我们知道这块化石很久以前就被发现了，所以我们不确定它在地层中的哪个位置以及它是如何来的。”倪喜军坦言，这个问题真的很难解决，“一旦化石脱离地层，信息丢失，就很难恢复。”

但季强强调，“许多人对此感兴趣，但这对研究没有实质性的干扰。有些人认为在进行研究之前，我不同意他们的观点。如果你一辈子都找不到化石的产地，你就不会研究如此重要的化石了？”

2018年7月，季强和黑龙江省地质学家实地考察了哈尔滨市东江桥地区。随后，研究小组进行了一系列地球化学分析。倪喜军介绍，他们对从东江桥附近收集的人类化石和一系列哺乳动物化石进行了稀土元素浓度和Sr对这些人类和哺乳动物化石的元素分布进行同位素分析，并采用非破坏性x射线荧光分析。同时分析了头骨本身的微量沉积物。

结果表明，头骨与东江桥附近发现的哺乳动物化石具有相似的元素分布和稀土元素分布规律。许多证据表明“龙人”头骨可能来自“中更新世”晚期的湖相地层。

“所有的证据都支持它是从哈尔滨附近发现的。目前还没有技术可以得出结论，但我们可以说它来自这个地区，至少目前的证据支持这个结论。”倪喜军说。

研究小组还使用铀系统来测量头骨的年份。综合结果表明，头骨化石至少有14.6万年，不到30.9万年。这一时期也是智人与其他古开进化的关键时期。

假设研究团队“龙人”这段时间可能会遇到智人。“在此期间，我们可以看到亚洲、非洲和欧洲同时有化谱系。因此，如果智人这么早就到达东亚，他们可能会有机会‘龙人’接触。但由于我们不知道哈尔滨人是什么时候消失的，他们也可能会有更晚的接触。”英国伦敦自然历史博物馆古人类学家Chris Stringer说。

“龙人”：和智人系“姊妹群”

研究小组还利用进化生物学中最常用的系统分析方法来确定“龙人”家谱位置。“要做这样的分析，我们需要建立一个大数据库，所以我们列出了600多个特征，然后比较了近100个头骨和下颌标本，然后用超级计算系统计算了3万亿多次，得到了一棵系统关系树。”

研究团队可以根据这个家谱来确定 “龙人”它更接近现有的人类种群。“结果发现，它与原来的大理人、金牛山人、华龙洞人、夏河人等构成了东亚独特的新进化分支，是与智人的姐妹关系。”

系统进化关系。

倪喜军说，“龙人”它是最接近我们的古人类亲戚之一，甚至比尼安德特人更接近我们。值得注意的是，这种颠覆性的观点。“人们普遍认为尼安德特人是人类最近的亲属，属于灭绝的分支。然而，我们的发现表明，包括‘龙人’新支系其实是智人的姐妹群。”倪喜军说，所谓姐妹关系，就是说他们最近有一个共同的祖先。

“在进化史上，智人和尼安德特人之间的差异可能比普遍认为的要早，超过100万年。”倪喜军说。假如这是真的，我们可能比科学家早40万年就和尼安德特人分开了。

生物地理学模拟分析是最大的似然法。

基于新建立的系统进化关系树，研究小组还使用最大的似然法进行生物地理模拟分析。结果表明，更新世纪人类可能处于相对隔离的小种群状态，但具有长途偶然扩散和建立群体的能力。在非洲、亚洲和欧洲之间，古人类有多方向的传播，不仅是非洲，而且是非洲。研究人员称之为“穿梭扩散模型”。该模型可以更好地解释人类物种或种群的多样性和地理分布。

生物地理模拟分析的结果也表明，非洲是人类进化的扩散“源”(Source)，亚洲更多的是人类进化“汇”(Sink)。

研究认为，哈尔滨头骨的发现可能会改写人类进化史的主要内容。在智人走出非洲之前，龙人、大理人、金牛山人、华龙洞人、夏河人等所属部门已经在亚洲演变了几十万年。在基因和文化方面，这一支系很可能会影响到后期到来的智人种群。“总之，哈尔滨头骨为我们提供了更多的证据来了解人类的多样性，以及不同种族和种群之间的进化关系。”

值得注意的是，季强把这个新人命名为“龙人”，主要基于该领域常用的地名命名，“我没有考虑其他因素，因为化石来自黑龙江省，所以名字来自龙江。”季强同时表示，“另一方面，我喜欢别人一看到这个名字就知道它是中国化石，简单易懂。”