早期更新世 Homo 属婴儿颅面多样性研究揭示人类演化发育新证据

本研究针对早期更新世Homo属婴儿颅面发育特征缺失的难题，通过分析埃塞俄比亚Omo 222-1973-2744下颌骨、南非Kromdraai的KW 7000下颌骨和Drimolen的DNH 83上颌骨化石，首次揭示早期Homo婴儿已具备区别于傍人属和南方古猿的衍生颅面特征。研究采用微CT和同步辐射技术进行三维重建，发现南方非洲早期Homo婴儿存在独特的颌骨-牙齿特征组合，表明Homo属在婴儿期已呈现分类多样性，为理解早期人属演化发育模式提供了关键证据。

　　

在人类演化研究领域，早期更新世（约258-180万年前）Homo属的物种多样性一直是学界争论的焦点。虽然成年个体的颅面多样性已有较多研究，但由于婴儿化石标本的稀缺性，这些特征的发育基础长期未能阐明。这个时期正值气候剧烈波动（如海洋同位素阶段MIS 103至64），也是人类首次走出非洲前的关键演化阶段。更令人困惑的是，南方非洲是否存在早期Homo成员仍存争议，而东非发现的AL 666-1上颌骨（约233万年前）既显示出接近Homo habilis的特征，又具有向Homo erectus衍化的趋势。这些谜团的核心在于：成年个体的形态差异究竟源于发育可塑性还是与生俱来的遗传差异？要回答这个问题，必须从婴儿化石中寻找答案。

法国图卢兹大学和意大利佛罗伦萨大学的研究团队在《Nature Communications》发表了一项突破性研究。他们首次系统分析了来自埃塞俄比亚和南非的三具早期Homo婴儿化石：Omo 222-1973-2744下颌骨（约210-231万年前，归属H. habilis）、南非Kromdraai的KW 7000下颌骨（早于200万年前）和Drimolen的DNH 83上颌骨（约195-204万年前）。通过将这些标本与傍人属（Paranthropus）及现代人类婴儿对比，研究揭示早期Homo在婴儿期就已具备独特的颅面发育模式，证明Homo属的分类多样性在生命最初阶段就已确立。

研究团队运用多项关键技术：微计算机断层扫描（micro-CT）和同步辐射显微断层成像（synchrotron radiation microtomography）对化石进行三维重建；几何形态测量学（geometric morphometrics）方法包括广义普氏分析（GPA）和主成分分析（PCA）量化形态差异；采用牙冠形成阶段分期系统评估发育年龄。标本来自埃塞俄比亚奥莫河谷Shungura组、南非Kromdraai P单元和Drimolen主采石场等关键遗址。

研究结果呈现多个重要发现：

1. "DNH 83上颌骨发育特征"：这个迄今最年轻的早期Homo婴儿标本（死亡年龄0.52-0.59岁）显示衍生特征：前颌骨（premaxilla）早期融合且前后径缩短50%；鼻齿槽坡（nasoalveolar clivus）后移；眶下缘前突。其dm¹第一乳臼齿的釉质-牙本质交界处（EDJ）缺乏傍人属典型的斜嵴（crista obliqua），而出现人类特有的磨牙结节（tuberculum molare）。

2. "KW 7000下颌骨形态"：该标本保存了完整的联合部（symphysis），显示直立的下颌联合（与基底平面夹角104°）和凸出的颏部，接近现代人类婴儿的变异范围。其齿列特征呈现独特组合：I₁近远径（MD）超出傍人属范围，但发育中的恒犬齿保留原始形态，类似南方古猿。下颌体粗壮度指数显示比傍人属婴儿纤细20-55%。

3. "Omo 222-1973-2744下颌骨"：与KW 7000形成鲜明对比，其下颌联合明显后缩（夹角119°），下颌体粗壮度接近傍人属。但乳臼齿形态支持其归属H. habilis，表明牙齿与骨骼特征可能独立演化。

4. "形态计量学比较"：主成分分析显示KW 7000和KNM-ER 820（归属Homo aff. H. erectus）的下颌联合形状落入现代人类婴儿变异范围，而Omo 222-1973-2744更接近傍人属。上颌分析表明DNH 83与傍人属婴儿的主要差异在于鼻齿槽坡的后向位移。

研究结论指出，南方非洲早期Homo记录首次获得婴儿期颅面发育的直接证据。KW 7000和DNH 83标本同时保存牙齿和骨骼特征，证明早期Homo在婴儿阶段就表现出：1）前颌骨早期融合的衍生趋势；2）独特的颌骨-舌骨功能模块（表现为下颌联合直立和颏舌肌附着点前移）；3）牙齿与骨骼特征的镶嵌演化。这些发现表明Homo属的物种多样性在婴儿期就已显现，不能仅用发育可塑性解释。研究还暗示Homo aff. H. erectus与傍人属可能在200万年前的南非共存，为理解早期人属的适应辐射提供了新视角。

该研究的突破性在于首次将发育生物学视角引入早期人类演化研究。通过婴儿化石这一"时间胶囊"，证明关键颅面特征在出生时就已确立，为厘清Homo属的起源和分化提供了发育学依据。未来研究需要更多婴儿标本验证这些模式，并探索为何早期Homo婴儿化石保存率远低于傍人属——这个问题的答案可能隐藏着古人类行为生态的重要线索。