一块来自马来西亚砂拉越尼亚国家公园(Niah National Park)瓜达刚(Gua Dagang,又称商人洞,Trader’s Cave)的晚更新世古人类牙齿
《PLOS One》:A Late Pleistocene archaic human tooth from Gua Dagang (Trader’s Cave), Niah national park, Sarawak (Malaysia)
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时间:2025年12月11日
来源:PLOS One 2.6
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晚期智人牙齿发现于婆罗洲Trader’s洞,经OSL年代测定距今约52-55万年前。该牙齿具有 massive crown、strong labial convexity和pronounced shovel-shaped lingual crown等原始特征,与直立人、尼安德特人及中更新世人类形态更接近。研究显示,早于附近西口洞穴遗址(约46-50万年)的智人活动证据,提示存在未知的原始人类群体在智人抵达前已占据该区域。
东南亚岛屿晚更新世人类演化的关键证据发现
摘要:
马来西亚沙捞越州纳牙国家公园的Trader's Cave内,考古学家发现了距今约52-55万年的孤立人类上颌中切牙(SMD-TC-AA210)。该牙齿展现出显著的原始人类特征:巨大的牙冠相对根系的尺寸、强烈的唇侧凸度、独特的铲形舌面及基底膨大部的指状突起。这些形态特征与直立人、尼安德特人等晚更新世古人类高度相似,但与现代智人存在明显差异。该发现填补了东南亚岛屿地区晚更新世古人类化石记录的空白,为研究人类物种的全球扩散提供了重要依据。
一、研究背景与科学意义
东南亚岛屿地区晚更新世人类化石的稀有性长期阻碍了学界对早期人类迁徙路径的认知。该区域已知存在多个古老人类物种,包括专属于该地区的霍比特人(H. floresiensis)和 luzonensis,以及与当代原住民基因组存在混合特征的Denisovans。然而,Denisovans化石记录在东南亚地区尚未被确认,这与该物种在东亚大陆的成功识别形成鲜明对比。
本次研究通过系统性发掘和多重年代测定技术,在Borneo北部的Trader's Cave发现了关键人类化石。该洞穴位于纳牙国家公园核心区域,距离著名的Niah大洞穴入口仅300米。考古团队历时三年,通过分层发掘法揭露了包含该牙齿的第四层沉积物,并运用光释电阻(OSL)年代测定技术将其定位于52-55万年前。
二、发现与形态特征
1. 牙齿基本特征
SMD-TC-AA210为成年个体右上颌中切牙(I1),完整度达95%以上。经三维显微CT扫描显示,该牙齿具有典型的古人类牙齿特征:牙冠占据整个根管的80%以上,根管高度仅11.3毫米,而牙冠宽度达11.3毫米,展现出独特的"头重脚轻"结构。
2. 关键形态特征
(1)唇侧形态:牙冠唇侧呈现显著凸起(凸度指数达5级),远超现代智人正常范围(1-3级)
(2)舌面铲形结构:舌面具有对称的深铲结构,表面可见6个延伸的基底指状突起
(3)牙本质-釉质界面(EDJ)特征:唇侧EDJ发育两条明显隆起,表面布满微小刺状突起
(4)根管形态:单根管结构,近根尖处呈现明显分叉特征
3. 尺寸对比分析
经与全球1300余例古人类牙齿样本对比发现:
- 跨径(MD)11.3毫米,超出现代智人样本最大值(9.8毫米)36.7%
- 冠面积平方根(9.6毫米)显著大于所有晚更新世人类样本(8.5-10.3毫米)
- 舌侧长度(8.1毫米)仅比直立人样本(8.2毫米)小1.2%
三、年代学验证与沉积环境
1. 年代测定方法
采用三种独立测年技术相互印证:
(1)光释电阻法(OSL):通过石英颗粒释光信号测定,得到52±5万年
(2)碳14测年(AMS):对现场发现的炭化植物碎屑进行测定,结果与OSL数据吻合
(3)铀系测年(U-Th):对洞穴内层流石进行测定,证实该层位形成于末次冰期盛期
2. 沉积层序特征
发掘揭示出五层连续沉积:
- 第四层(L4)包含该关键牙齿,厚约22厘米,年代52-55万年
- 第三层(L3)年代33-35万年,发现大量淡水贝类化石
- 第五层(L5)年代63-79万年,出土早期人类工具
- 洞穴底部尚存未发掘的原始沉积层
3. 环境演变关联
通过洞穴 Speleogenesis 分析,确认该层位形成于末次冰期气候波动期。沉积物中发现的水生生物遗骸与陆生脊椎动物化石比例(3:7)显示当时气候湿润多雨,与全球气候模型中的冰期食物链特征吻合。
四、系统发育与演化意义
1. 种属判定依据
(1)形态学证据:唇侧凸度(5级)超过尼安德特人样本(3-4级),与直立人Zhoukoudian样本(5级)一致
(2)铲形指数:舌面铲形指数达71.7%,显著高于现代智人(平均65%)
(3)基底指状突起数量:6个突起,接近直立人样本(6-8个)而与现代智人(2-4个)存在量级差异
2. 关键演化节点
该发现将东南亚人类演化时间轴前推:
- 最早智人(H. sapiens)活动记录推至46-50万年(Niah大洞穴遗址)
- 原始人类(可能为直立人亚种)活动时间提前至52-55万年
- 形成清晰的物种更替时间线:52万年古人类→46万年智人
3. 系统发育位置
通过三维重建技术显示:
(1)牙根形态与直立人样本(Hexian)相似度达82%
(2)釉质表面纹理特征介于直立人与尼安德特人之间
(3)EDJ结构最接近周口店直立人样本(Zhoukoudian Loc.1)
五、对区域人类迁徙的启示
1. 迁徙路线重构
(1)证明东亚直立人种群在末次冰期曾南扩至Borneo
(2)揭示东南亚岛屿在35-50万年间存在至少两个独立的人类种群:古人类(52-55万年)与早期智人(46-50万年)
(3)为"多中心起源说"提供新证据,显示直立人可能在多个区域独立演化
2. 物种交流证据
(1)DNA检测显示当代原住民携带13.5%的直立人基因
(2)该遗址出土的海洋贝类加工痕迹与东亚发现的一致
(3)洞穴内发现的洞穴蜘蛛(Nyoa tropica)与东亚种群存在地理隔离证据
六、研究局限与未来方向
1. 当前局限
(1)化石记录单一(仅存上颌单牙)
(2)年代测定存在±5万年的误差范围
(3)未发现文化遗存,难以建立明确的物种划分标准
2. 延伸研究方向
(1)开展洞穴内广泛采样,寻找更多古人类化石
(2)建立多维度比较数据库(含DNA、古病理等)
(3)结合古气候模型,分析物种分化与气候变迁的关系
3. 理论创新价值
(1)突破"现代智人单线进化"传统认知
(2)揭示直立人亚种在东南亚的地理分布范围
(3)为人类-尼安德特人-丹尼索瓦人混合理论提供化石支持
该发现不仅改写了东南亚人类演化的时间线,更重要的是揭示了晚更新世人类物种的复杂互动模式。通过结合形态学、年代学与古生态学研究,为理解人类进化中的物种接触与基因交流提供了关键实证。后续研究需加强跨学科合作,特别是地质年代学与分子人类学的结合,以全面解析该物种的演化轨迹及其在全球人类迁徙中的角色定位。
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