Re: 老年人的出现加速人类进化 让现代人脱颖而出
年龄的变化:对300万年前的牙齿化石的研究显示,在人类进化历程很晚的时期,祖父母才普遍存在。本文作者计算了4组古人类里年老(达到祖父母年龄的)个体数和年轻个体数的比例,这4组分别为南方古猿、人属的早期成员、尼安德特人和早期欧洲现代人。作者发现,老年个体和年轻个体的比值在整个人类进化的过程中都是缓慢增加的,直到大约3万年前,才出现了一次飞跃。
沃尔波夫的研究表明,克拉皮纳遗址中的尼安德特人死亡时都很年轻。研究了几年的寿命演化后,我在2005年决定用一种新方法重新观测一下这些样本。我想确认的是,我们有没有因为磨损分析的一些固有局限性,让一些老年尼安德特人的样本从我们眼皮底下溜掉了。我与克罗地亚国家博物馆的雅科夫·拉多维奇(Jakov Radovic),美国中密歇根大学的史蒂文 · A·戈德斯坦(Steven A。 Goldstein)、杰弗里·A·梅干克(Jeffrey A。 Meganck)和丹纳·L·比冈(Dana L。 Begun),以及中央密歇根大学的一些学生一起,开发了一种新的非破坏性方法——高分辨率三维微电脑X射线断层扫描技术(简称“微CT”),用于重新估算克拉皮纳遗址中尼安德特人的死亡年龄。我们特别观察了牙齿中一种名为次生牙质(secondary dentin)的组织,这种物质的含量会随着年龄的增加而增多,当牙冠磨损太厉害时,次生牙质的含量有助于判断一个人的年龄到底有多大。
在德国马普进化人类学研究所提供的扫描帮助下,我们的初步发现证实了沃尔波夫的结果,磨损分析法也经受住了考验:克拉皮纳遗址中,尼安德特人的死亡率非常高,没有一个人活过30岁(这并不是说所有尼安德特人都未活过30岁,在其他遗址的一些尼安德特人化石中,有少数活到了40岁) 。
根据今天的标准,克拉皮纳遗址的情况让人难以想象。毕竟对大多数人来说,30岁正值壮年。较近时期以狩猎为生的古人类的寿命都超过了30岁。然而,克拉皮纳遗址的尼安德特人的这种情况,在早期人类中并不罕见。在其他出土大量人类化石的遗址中,有些化石的情况与上述尼安德特人类似,比如西班牙阿塔坡卡地区胡瑟裂谷遗址,那里出土的人类化石距今大约60万年。在这个遗址,青壮年的死亡率很高,没有一个人活过35岁,甚至活到这个岁数的人都屈指可数。也许,灾难事件或遗骸在石化时所处的条件,不利于这些遗址中老年人遗骸的保存。但对化石记录进行广泛调查之后,我和同事认为,在古人类中,早逝是个普遍现象而不是个案,因为我们调查过的化石不仅来自化石出土量异常多的遗址,还有出土量很少的遗址。借用英国哲学家托马斯·霍布斯(Thomas Hobbes)的话来说,史前生活是险恶、荒蛮而短暂的。
祖父母的出现
微CT是一种很有潜力的技术,通过它,我们可以细致而深入地研究古人类化石,确定老年人的年龄。但在几年前,这种技术还没有出现。当我和美国加利福尼亚大学河滨分校的李相熙(Sang-Hee Lee)准备放眼人类进化史,寻找人类寿命的演化证据时,我们采用了当时可以找到的最好办法:牙齿磨损分析。
但我们面临严峻挑战。大多数人类化石并不是出土于克拉皮纳这样的遗址(保存有数量庞大的人类化石,并且这些化石都来自同一人类群体)。由于样本较少,统计结果不太可靠,因此一个遗址出土的化石样本越少,越难准确估算人类个体的平均死亡时间。
不过,我们可以另辟蹊径,通过另一种途径来回答祖父母是从何时开始普遍存的。我们不打算研究早期人类活了多久,而是从另一个问题着手:这些个体中老年人有多少人。也就是说,我们不再关注绝对年龄,而是计算相对年龄,搞清楚能活到“祖父母级”的成年人占多少比例。我们的目标是评估老年人和年轻人比例的变化,即OY值(ratio of older to younger adults)。在灵长类动物中,包括很晚才出现的现代人,第三臼齿一般是在成年并具备生殖能力时才萌出的。根据尼安德特人,以及同时期以狩猎卫生的古人类的相关数据,我们估算出,在这些古人类中,大约在15岁时就拥有了第三臼齿,有了第一个孩子。经过慎重考虑,我们打算以30岁作为古人类初次成为祖父母的年龄。和当今的情形一样,有些妇女可能在15岁的时候生下第一个孩子,她们的孩子也在同样的年龄生育了下一代,让原来的母亲升级为祖母。
在我们看来,任何30岁以上的古人类化石个体都可视作老年人,或者说可以成为祖父母。OY值的优点在于,不管成年时间发生在10岁、15岁还是是20岁,年长或年幼个体的数目都不会受到影响,因为老年阶段的开始时间会随着成年时间的变化而发生相应的变化。而且,由于我们只将化石分为年轻和年老这两大类别,因而我们可以分析各种各样的小规模化石群,无须考虑绝对年龄的不确定所带来的影响。
我们计算了4批规模较大的化石样本的OY值,这些样本来自768个古人类,时间跨度约有300万年。第一批化石是晚期的南方古猿(australopithecines),他们都是“露西”的近亲,距今150万~300万年前居住在东非和南非。另一批属于人属的早期成员,在距今50万~200万年前遍布世界。第三批是距今3万~13万年前的欧洲尼安德特人(Neandertals)。最后一批是旧石器时代晚期初期阶段的现代人,大约生活在距今2万~3万年前,给我们留下了精致的文化遗存。