东非最古老的人类化石比我们之前认为的更为古老

追溯到埃塞俄比亚一座火山的火山灰,表明这些遗骸至少有 233,000 年的历史。
Paleontological researchers on a volcanic mound in Ethiopia's Kibish Formation, where some of the oldest Homo sapiens have been discovered
埃塞俄比亚的 Kibish 地层因其丰富的火山地貌和土壤,是早期人类祖先的家园。Céline Vidal

一项新的分析将东非已知最古老的智人(*Homo sapiens*)化石年代推回至 230,000 年前以上。

这些被称为 Omo I 的遗骸,于 20 世纪 60 年代末在埃塞俄比亚埋藏在火山灰层之间的沉积物中被发现。之前的估计将这些化石 dating 到约 197,000 年前。然而,对该地点和远处火山的火山灰进行的详细检查表明,Omo I 更加古老,一个跨学科的科学家团队今日在《自然》杂志上报道了这一发现

“这项工作很重要,它表明 Omo I 骨骼的年代肯定超过 230,000 年,”在伦敦自然历史博物馆工作的古人类学家 Chris Stringer 表示,他也研究过这些遗骸,他在电子邮件中说道。

神秘的 Omo I 由一个头骨的碎片组成,显示出高颅骨和下巴——这些特征足够独特,足以在发现时将其确认为智人(*Homo sapiens*)的成员,正如剑桥大学火山学家、最新研究的合著者 Céline Vidal 所说。这些遗骸发现于埃塞俄比亚南部下奥莫河谷的 Kibish 地层,该地区在早期人类祖先居住的时期火山活动非常活跃。

Omo I and Omo II Homo sapien skull fossils in black and white
这些 20 世纪 60 年代在埃塞俄比亚奥莫河发现的头骨是已知最古老的人类化石之一。M. H. Day

尽管如此,由于那里有湖泊和林地,裂谷在这个时代仍然是一个有吸引力的地方。火山会产生肥沃的土壤和大量的黑曜石,可用于制作工具。Vidal 说,这个山谷“为这个物种的繁衍提供了资源”。

Vidal 说,直接确定保存不佳的骨骼的年代是困难的。取而代之的是,研究人员调查了 Omo I 周围的环境。早期的工作集中在一个位于化石附近但不在化石上方或下方的火山灰层,该层测得的年代略低于 200,000 年。“但最大的不确定性在于这层火山灰相对于化石的位置,”Vidal 说。

更有意思的是,在包裹 Omo I 的沉积物上方不远处有一层厚达六英尺的火山灰。这个沉积物明显比其下方的化石年轻,但确定其年代一直是一个挑战。这种材料的质地像面粉,对于科学家使用一种称为放射性测年法的技术进行分析来说过于细腻。

然而,他们可以确定火山灰的组成。“每一种火山沉积物都有其独特的指纹,其化学特征,”Vidal 说。如果研究人员能够确定造成火山灰坠落的火山,他们就可以在其他地方找到来自同一喷发的、更易于测年的块状岩石。

Vidal 和她的合作者通过调查埃塞俄比亚在 300,000 至 60,000 年前发生的主要火山喷发来解决这个问题。“这个项目更广泛的意义在于弄清楚这些大喷发是否对当时智人(*Homo sapiens*)的进化和迁徙模式产生了影响,”她说。

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为了衡量喷发规模,Vidal 和她的团队从全国各地(包括 Kibish 地层)采集了火山灰样本。他们发现 Omo I 上方的火山灰层的化学指纹与约 217 英里东北方的 Shala 火山一次爆炸性喷发所产生的指纹相匹配。

通过对火山附近体积像拳头大小的浮石进行放射性测年,研究人员计算出这次喷发发生在约 233,000 年前。这表明 Omo I 上方的火山灰层也已有 233,000 年历史,因此祖先化石的年代必定更久远。Vidal 说,考虑到这次喷发规模如此之大,火山灰被带到数百英里之外并不令人意外。

根据遗传数据,科学家估计智人(*Homo sapiens*)在 350,000200,000 年前与其他早期人科动物分化。Vidal 说,Omo I 的最低年代为 233,000 年“与这个模型是吻合的”。摩洛哥的另一组化石的年代被定为 315,000 年前,尽管 Vidal 说它们不具备 Omo I 和后来人类身上的某些特征,包括高颅骨和下巴。

她指出,下一步将是通过重复分析下方沉积物中的细火山灰样本,来确定这些化石的最大年龄。研究人员还希望能够更精确地估计该地区第二古老现代人类遗骸(被称为 Herto 化石,来自埃塞俄比亚北部,估计年代约为 160,000 年前)的年代。

Vidal 说:“火山活动史和考古史之间存在一个很大的鸿沟,我们正在非常缓慢地填补它。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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