化石脚印揭示了150万年前两个灭绝的人类物种生活在一起

2025-11-25 02:03来源:本站

  several people seated on rock ground looking down and carefully uncovering fossil footprints

  人类的足迹激发了想象力。他们邀请你跟随,猜测某人在做什么,他们要去哪里。保存在岩石中的化石脚印也有同样的作用——它们记录了许多不同的已灭绝生物的生活瞬间,可以追溯到3.8亿年前最早的四脚行走的生物。

  在非洲东部发现的古人类(我们的远古亲戚)留下的足迹,告诉像我们这样的古生物学家,用两只脚走路的古人类物种的行为与我们相似,但还不是我们今天这样的人类。我们的新研究集中在足迹上,这些足迹惊人地记录了大约150万年前,两种不同的人类在同一时间沿着肯尼亚的同一湖岸行走。

  研究像这样的古代足迹填补了人类进化故事中令人兴奋的部分,因为它们提供了科学家无法从骨骼化石中了解的古人类行为和运动的证据。

  1978年,第一次在肯尼亚图尔卡纳湖地区偶然发现了早期人类的足迹。我们中的一个人(贝伦斯梅尔)和古生态学家拉波特带领的一个小组,正在东图尔卡纳丰富的古生物记录中探索地质和化石。我们专注于记录大约150万年前广泛沉积的沉积物的“时间片”所代表的动物和环境。

  man squats on excavation surface, brushing with paintbrush

  我们从地表收集化石,挖掘地质阶梯沟,记录保存化石的沉积层。其中一条战壕的后壁在一层凝固的泥浆中显示出深深的洼地,我们认为这可能是河马的足迹。我们很好奇它们从上往下看是什么样子——科学家们称之为“平面视图”——所以我们决定在海沟旁边的足迹表面上暴露1平方米。

  当我从更多的化石骨调查中回来时,这个项目的肯尼亚实地助理专家基莫洛·穆尔瓦(Kimolo Mulwa)仔细地挖掘了泥岩层的顶部,脸上挂着笑容。他说:“穆图!——意思是“人”——并指着河马深深的足迹中一个浅的人形脚印。

  indentations on flat sediment surface

  我简直不敢相信,但是,是的,在挖掘的表面上可以清楚地辨认出一个类似人类的脚印。还有更多的人族足迹,从地层中向我们走来。当我们意识到我们与150万年前在这里行走的古人类的生活时刻联系在一起时,这是令人敬畏的。

  我们挖掘了更多的地表,最终发现了7个排成一行的脚印,表明古人类向东走出较软的泥土,来到了较硬的、可能较浅的地表。有一次,这个人的左脚滑进了一个很深的河马脚印里,这个人用右脚抓住了自己,以避免摔倒——我们可以沿着足迹清楚地看到这一点。

  Comparison of a fossil footprint and a modern one

  即使在今天的图尔卡纳湖岸边,也很容易陷入河马的印记,尤其是在水有点混浊的时候。我们开玩笑说,很遗憾我们的人类足迹制造者没有双手或脸着地,这样我们就可以有这些部位的记录了。

  40多年后的2021年,古生物学家路易斯·利基(Louise Leakey)和她的肯尼亚研究小组在挖掘同一地区发现的古人类化石时,小组成员理查德·洛基(Richard Loki)发现了另一条古人类足迹的一部分。李基邀请了我们中的一位(哈塔拉)和古人类学家尼尔·罗奇(Neil Roach)来挖掘和研究这条新足迹,因为我们在其他古人类足迹遗址上工作过。

  3D image of footprints pressed into a surface

  这个由塞浦路斯·尼耶特(Cyprian Nyete)领导的10名肯尼亚实地研究专家组成的小组挖掘了地表,并用摄影测量法(一种3D成像方法)记录了这些足迹。这是收集轨道表面的最佳方法,因为沉积物不够坚硬——地质学家称之为石化——无法安全地从地面移走并带到博物馆。

  新发现的足迹大约产生于150万年前。根据东图尔卡纳地层中火山沉积物的年代测定,它们出现在比我们在1978年发现的地层更早的地层水平上,大约早了10万年。

  aerial view of a<em></em>bout a dozen people standing in a curve on a rocky bare landscape

  这些脚印特别令人兴奋,因为对它们形状的仔细解剖和功能分析表明,两种不同的人类在同一湖岸留下了足迹,时间间隔在几小时到几天之间,甚至可能在几分钟内!

  我们知道这些脚印是在很短的时间内形成的,因为在图尔卡纳湖的现代海岸线上进行的实验表明,适合保存清晰足迹的泥泞表面不会持续太久,就会被海浪破坏或被太阳暴晒而破裂。

  fossilized indentations of footprints receding into distance on sandy-looking ground

  这是科学家们第一次能够说直立人和波伊塞傍人——一个可能是我们的祖先,另一个是更远的亲戚——实际上是在同一时间和同一地点共存的。与许多不同种类的哺乳动物一样,它们都是居住在图尔卡纳盆地的古老群落的成员。

  不仅如此,根据新的足迹作为参考,我们的分析表明,在同一地区的其他先前描述的人族足迹表明,这两种人族在图尔卡纳盆地的这一地区共存了至少20万年,反复在浅湖边缘栖息地留下足迹。

  其他动物也会在那里留下足迹——巨型鹳、鹈鹕、羚羊和斑马等较小的鸟类、河马和大象——但令人惊讶的是,人类的足迹在陆生物种中很常见。当其他灵长类动物,如狒狒,显然没有访问湖岸并在那里留下足迹时,它们在做什么,一次又一次地回到这个栖息地?

  silhouette of a tree with circles for a<em></em>bout 20 hominin species, showing their relationships

  这些脚印引发了关于我们早期亲戚的新想法和问题。它们吃的是生长在湖岸的植物吗?一些古生物学家提出了健壮的傍人猿boisei的这种可能性,因为它牙齿的化学成分表明它是一种特定的草食性食物,以草和芦苇类植物为食。对直立人(智人的祖先)的牙齿进行的同样的化学测试显示,直立人的饮食可能包括动物蛋白质和植物。

  湖边栖息地提供了芦苇、淡水双壳类动物、鱼类、鸟类和乌龟、鳄鱼等爬行动物的食物,尽管对于身高4或5英尺(1.2至1.5米)的两足灵长类动物来说,这可能是危险的。即使在今天,居住在岸边的人们偶尔也会受到鳄鱼的袭击,当地的河马也很有攻击性。所以,不管是什么把古人类吸引到湖岸一定是值得冒险的。

  目前还不可能确切地知道这两个物种是如何相互作用的。关于它们行为的新线索可能会在未来对更多轨道表面的挖掘中揭示出来。但想象这两个古人类的“表兄弟”在数十万年的时间里一直是近邻,这是一件令人着迷的事情。

  people carrying water buckets at a sandy co<em></em>nstruction site in open landscape

  在我们的新址以北25英里(40公里)处,一个叫Ileret的村庄附近,早期发掘的古人类足迹,正通过肯尼亚国家博物馆的一个项目被开发成博物馆。公众、当地的达萨纳赫人、教育团体和游客将能够在一个挖掘出来的表面上看到大量150万年前的人类脚印。

  那一层保留了至少8个古人类个体的足迹,我们现在认为它们代表了直立人和波伊塞副人的成员。其中有一小群个体,它们的成年体型都差不多,朝着同一个方向移动,似乎是成群结队地沿着湖岸移动的。

  建在赛道上的博物馆是为了防止对场地的侵蚀,并保护它免受季节性降雨的影响。与博物馆相关的社区外展和教育中心旨在吸引当地教育团体和年轻人学习和教授其他人关于保存在他们后院的人类史前的特殊记录。新的遗址博物馆计划于2025年1月开放。

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