1200 万年前的猿类头骨在虚拟重建中露出獠牙

已灭绝的卡塔兰皮卡人(Pierolapithecus catalaunicus)可能是已知最早的大猿和人类家族成员之一。
Three stage of digital reconstruction. From left, the Pierolapithecus cranium shortly after discovery, after initial preparation, and after virtual reconstruction.
从左至右,分别是皮卡人头骨刚发现时、初步处理后以及虚拟重建后的样子。David Alba (左)/Salvador Moyà-Solà (中)/Kelsey Pugh (右)

来自西班牙和美国的科学家团队,从一套保存完好但有损伤的骨骼遗骸中,重建了一个已灭绝的类人猿物种的头骨。这些骨骼属于大约1200万年前生活的卡塔兰皮卡人(Pierolapithecus catalaunicus)。研究其面部特征有助于我们更好地理解人类和猿类的进化,研究结果发表在10月16日《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上。

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卡塔兰皮卡人于2004年首次被描述,它是生活在欧洲中新世(约1500万至700万年前)的各种已灭绝猿类中的一员。在此期间,马匹开始在北美进化,而第一批狗和熊也开始出现。中新世也是灵长类动物进化的关键时期。

在这项研究中,研究团队使用CT扫描技术对卡塔兰皮卡人的头骨进行了虚拟重建。然后,他们使用了一种称为主成分分析的方法,并将重建的数字面部模型与其他灵长类物种进行了比较。接着,他们模拟了猿类面部结构一些关键特征的变化。他们发现,卡塔兰皮卡人在整体面部形状和大小上与化石和现存的类人猿有相似之处。

然而,它也具有中中新世其他猿类未发现的独特面部特征。根据作者的说法,这些结果与卡塔兰皮卡人代表了类人猿和人类家族中最早的成员之一的观点一致。

“这项研究中进化建模的一个有趣结果是,卡塔兰皮卡人的头骨形状和大小更接近于现存类人猿和人类进化的祖先,”该研究的合著者、美国自然历史博物馆(AMNH)的古人类学家Sergio Almécija在一份声明中表示。“另一方面,长臂猿和白掌长臂猿(‘小猿’)似乎是由于体型减小而二次演化而来的。”

研究卡塔兰皮卡人等已灭绝动物的生理学,可以帮助我们理解其他物种是如何进化的。这个特定的灵长类物种很重要,因为研究团队使用的是属于同一只猿的头骨和部分骨骼,这在化石记录中是很少见的。

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“头骨和牙齿的特征在解决化石物种的进化关系方面非常重要,当我们发现这些材料与身体其他部位的骨骼一起出现时,我们不仅有机会准确地将该物种放在人科家谱上,还能更多地了解该动物的生物学特性,例如它如何在环境中移动,”研究合著者Kelsey Pugh在一份声明中表示。Pugh是纽约美国自然历史博物馆(AMNH)和布鲁克林学院的古灵长类动物学家。

此前对卡塔兰皮卡人的研究表明,它可能能够直立行走,并具备多种适应性,使其能够悬挂在树枝上并在树枝间移动。然而,卡塔兰皮卡人的进化地位仍有争议,部分原因是标本头骨的损伤。

“猿类和人类进化研究中一个持续存在的问题是,化石记录是零碎的,许多标本保存不完整且变形,”研究合著者、美国自然历史博物馆(AMNH)的生物人类学家Ashley Hammond在一份声明中表示。“这使得人们难以就关键化石猿类的进化关系达成共识,而这些猿类对于理解猿类和人类的进化至关重要。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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