7月8日，一個由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、法國波爾多大學、美國華盛頓大學研究人員組成的國際研究小組在《美國國家科學院院刊》(PNAS) 發(fā)表了最新合作研究成果——東亞地區(qū)更新世古人類內(nèi)耳迷路。該項研究為古人類學界對更新世時期東亞與歐洲人類之間是否存在基因交流的研究與爭論提供了新的化石證據(jù)。
內(nèi)耳迷路是埋藏在顳骨巖部內(nèi)面的結(jié)構(gòu)，由半規(guī)管、前庭和耳蝸三部分組成，內(nèi)耳迷路的胚胎形成和個體發(fā)育穩(wěn)定性好，無左右側(cè)和男女性別差異，是遺傳變異形態(tài)反映的最好證據(jù)。
研究小組利用高分辨率工業(yè)CT技術(shù)，復原出中國早更新世公王嶺藍田直立人、中更新世和縣直立人、晚更新世許家窯早期智人和柳江人的三維內(nèi)耳迷路，初步揭示了東亞地區(qū)更新世古人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)。
研究發(fā)現(xiàn)東亞古人類在演化過程中存在兩種模式的內(nèi)耳迷路形態(tài)，即一般的現(xiàn)代人類型的“祖先內(nèi)耳迷路模式”和尼安德特人（簡稱尼人）衍生性狀類型的“尼人內(nèi)耳迷路模式”。其中最為重要的是——發(fā)現(xiàn)許家窯人具有尼安德特人內(nèi)耳迷路的表現(xiàn)特點，這一發(fā)現(xiàn)首次在東亞古人類中提供了具有“尼人內(nèi)耳迷路模式”的化石證據(jù)，挑戰(zhàn)了以往“尼人內(nèi)耳迷路模式”專屬尼安德特人的看法，促使研究者重新思考應(yīng)用孤立特征（包括形態(tài)上和分子遺傳上）追溯人類遷徙及判斷人群親緣關(guān)系的可靠性。
尼安德特人主要生活在距今12-3萬年前的西方和歐亞大陸中部。尼安德特人具有一系列的不同于其他更新世古老人類的衍生性狀，其中一個性狀——尼人內(nèi)耳迷路模式，被學術(shù)界廣泛認可，成為鑒定尼人的最重要的和標志性的特征。
尼安德特人的內(nèi)耳迷路在半規(guī)管的大小、比例及其角度上表現(xiàn)出一系列不同于其他人屬成員的特殊形態(tài)，幾乎所有的尼安德特人都具有較小的前半規(guī)管、較大的外半規(guī)管，和相對于外半規(guī)管位置靠下的后半規(guī)管，這種類型的內(nèi)耳迷路模式在其他更新世古人類及全新世人群中極其罕見，因而被學術(shù)界命名為“尼人內(nèi)耳迷路模式”。相對于尼人內(nèi)耳迷路模式，其他更新世及全新世人類相似的內(nèi)耳迷路類型被稱為“祖先內(nèi)耳迷路模式”。
以往對人類內(nèi)耳迷路的研究主要局限于西方舊大陸的古老人類（多數(shù)是尼安德人）和現(xiàn)代人，并沒有包括東亞地區(qū)的古人類化石標本。研究人員利用高分辨率工業(yè)CT技術(shù)，3D復原出公王嶺藍田直立人、和縣直立人、許家窯早期智人、柳江早期現(xiàn)代人以及現(xiàn)代中國人的內(nèi)耳迷路形態(tài)。通過與世界各地51例更新世和180例全新世人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)特征的對比和分析，研究人員發(fā)現(xiàn)中國更新世古人類內(nèi)耳迷路的形態(tài)呈現(xiàn)出“祖先內(nèi)耳迷路模式”和“尼人內(nèi)耳迷路模式”兩種類型：藍田直立人、和縣直立人和柳江人內(nèi)耳迷路的形態(tài)同現(xiàn)代人基本一致，表現(xiàn)出明顯的“祖先內(nèi)耳迷路模式”；許家窯人內(nèi)耳迷路的形態(tài)與尼安德特人極其相似，表現(xiàn)為典型的“尼人內(nèi)耳迷路模式”（見圖2）。
那么，許家窯個體上發(fā)現(xiàn)的“尼人內(nèi)耳迷路形態(tài)”，是否可以作為尼安德特人和東亞古老人群基因交流的證據(jù)？對此，文章第一作者中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員吳秀杰指出：“還不能這么說。目前我們對性狀本質(zhì)的認識還不夠，盡管許家窯人表現(xiàn)為尼安德特人的內(nèi)耳迷路模式，但是其顳骨的外表上并沒有表現(xiàn)出尼人特有的衍生性狀。”
吳秀杰說，許家窯15號內(nèi)耳迷路是迄今為止世界上首例在尼安德人以外發(fā)現(xiàn)的具有“尼人內(nèi)耳迷路模式”的更新世化石證據(jù)，由于化石的不完整，在缺乏整體頭骨及頭后骨的情況下，還無法推斷許家窯人特殊的內(nèi)耳迷路與其整體身體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，但該項研究足以說明“尼人內(nèi)耳迷路模式”并不是歐亞大陸西方尼安德特人特有的特征。許家窯人內(nèi)耳迷路的似尼人特征的發(fā)現(xiàn)，促使學術(shù)界重新思考，在缺乏相對完整的古生物遺存的前提下，用孤立的形態(tài)特征（或者分子遺傳片段）作為判斷歐亞大陸西部（東經(jīng)45°以西）尼安德特人出現(xiàn)或作為與東亞古人類基因交流的證據(jù)是否可靠？
該研究獲得了中國科學院和國家自然科學基金項目的資助。
圖1 許家窯人顳骨及其3D復原的內(nèi)耳迷路（吳秀杰供圖）
圖2 東亞古人類顳骨內(nèi)耳迷路（吳秀杰供圖）（從左到右依次為藍田直立人、和縣直立人、許家窯早期智人和柳江晚期智人）
