新研究或改寫人類進化史

新研究或改寫人類進化史2014年07月07日 來源:鳳凰科技 鳳凰科技訊 北京時間7月7日消息,據《每日科學》網站報道,長久以來,「大號」大腦、長腿、製造工具的能力、很長的成熟期,這些人類特有的屬性被認為起源於距今180萬-240萬年前的非洲人屬(genus Homo,靈長目人科中的一個屬,人類被認為是人屬中唯一倖存的分支)。雖然科學家早在幾十年前就已經識別出這些特徵,但現在,他們又開始重新審視人類進化的真正驅動力量。

人類被認為是人屬中唯一倖存的分支 學界普遍認為,當非洲草原開始擴張,地球的氣候變得更加涼爽、乾燥時,人屬開始表現出上面提到的人類特徵。但研究人員最近在對新的氣候和化石證據進行分析後提出,這些特徵並非一起出現的。並且,一些曾經被認為是區別人屬的關鍵素材,實際上是更早出現的南方古猿人(Australopithecus)的進化結果,他們生活在距今300萬-400萬年前,而其餘特徵的出現時間要晚得多。 研究人員在進行本項研究時採用創新方法,他們將史前氣候數據、新發現的人屬化石及最新研究成果、考古遺址和對眾多哺乳類動物的生物研究等內容結合起來,從而得出一個結論:人類適應環境變化的能力最終導致了早期人屬種族的分化與繁衍,最終讓這些早期人類在185萬年前從非洲遷徙至歐亞大陸。相關研究成果發表在7月4日的期刊《科學(Science)》上。 史密森國家自然歷史博物館人類起源項目負責人、古人類學家理查德·波茨(Richard Potts)表示:「不穩定的氣候條件加劇了人類祖先多樣性的根源。我們在分析人類進化時,特彆強調了人屬之所能存活下來,是因為他們能夠適應不斷變化的環境,而非只是適應某一環境。」 紐約大學人類學教授Susan Antón提到:「我們能夠根據他們頭蓋骨性狀的區別,分辨出不同種族,特別是面部和下巴,並非根據頭部大小。他們頭蓋骨的區別恰好說明了為了適應環境,他們採用了不同的生存策略。」研究團隊最後得出結論,這種對生存環境要求的靈活性很有可能加強了人類祖先適應不穩定環境的能力,並最後從非洲分散到世界各地。這一靈活性亦構成了現代人類的生物學特徵,使人類能夠在環境迥異的地區生存。考古學家新發現或可改寫人類用火歷史2012年04月05日 來源:新華網 作者:任海軍 新華網華盛頓4月3日電(記者任海軍)在人類進化過程中,火的使用是一個重要里程碑。一個國際研究團隊日前報告說,人類100萬年前可能就已開始使用火。這一結論將人類用火的歷史向前推了至少20萬年。 美國波士頓大學、加拿大多倫多大學以及以色列希伯來大學研究人員分析了來自南非旺德沃克洞穴的碳化骨骼和植物灰燼。旺德沃克洞穴位於南非北開普省卡拉哈里沙漠邊緣,是著名考古遺址之一。骨骼和灰燼的測序年齡達到100萬年。 脊椎動物骨骼中的主要礦物為羥磷灰石。在骨骼形成化石的過程中,羥磷灰石形成微小的盤狀晶體並緩慢融合。如果骨骼受到高溫加熱,晶體會改變形狀,最終成為較大的針狀而不是較小的盤狀。研究人員分析後發現,旺德沃克洞穴中的骨骼遺迹內含有針狀晶體,這些骨骼應當經受過約400攝氏度高溫的加熱。 美國新一期《國家科學院學報》刊登了相關研究報告。研究人員說,這些遺迹發現於距洞口30多米處,因而並非野火焚燒的結果,很可能是早期人類有意加熱或烹飪的產物,這一發現提供了人類用火的最早證據。 人類最早什麼時候開始用火,一直是考古學界激烈爭論的話題。此前曾有考古學家根據在非洲獲得的考古結果推斷,人類開始用火可上溯至100多萬年前,但類似推斷不是很令人信服。以色列希伯來大學2004年報告說,人類用火的歷史可以追溯到79萬年前,這一結論被不少科學家認為是「強有力的」。

人類進化史或存平行路線 早期三大人種曾經共存2012年08月16日 來源:科學網

新聞背景 一個國際研究小組在新一期英國《自然》雜誌上報告說,在肯亞新發現的一些古人類化石說明,人類進化史上曾有爭議的魯道夫人確實存在,這顯示出古人類的進化比原有認識更為複雜。人類演化可主要分為四個階段 要想對這個新發現的意義作出說明,我們先應該了解一下目前科學界對人類演化問題的基本認識。 人類演化的主要階段可分為南方古猿、能人、直立人和化石智人(包括早期智人和晚期智人)。 非洲發現的南方古猿化石橫跨440萬-150萬年前,存在著兩種截然不同的類型:一種是骨頭粗壯厚重的「粗壯型」,另一種是骨頭纖細易碎的「纖細型」。 能人生活在250萬-160萬年前,一般認為是由「纖細型」南方古猿進化而來,他們能製造和使用簡單的石器,被認為是人屬的最早成員。 生活在180萬-20萬年前的直立人,最早出現在東非地區,很可能是由能人演化而來。周口店直立人的發現最終確定了其在人類演化中的地位。 直立人一直被認為是智人的直接祖先。也有人提出在肯亞發現的一些年代較早的直立人比後期的直立人具有更多的原始特徵,缺少特化的衍化特徵,應該歸入一個新種——匠人,並且認為匠人才是後期人類的祖先。 化石智人可分為早期智人和晚期智人,早期智人是指生活在中更新世晚期的人類。非洲早期智人出現時間在距今60萬年;歐洲的早期智人也被稱為前尼人,有學者將這些化石歸入海德堡人;在中國,一般講距今20萬-10萬年的古人類歸入早期智人,如大荔人、金牛山人、馬壩人等。晚期智人與現代人接近,被稱為「解剖學上的現代人」或早期現代人,中國的山頂洞人、柳江人、資陽人等都屬於這一時期的人類。 人類演化的大體進程看似一目了然,然而,實際的人類進化並不是單一的線性進化這麼簡單。很多有爭議的早期人種的演化位置無法確定,例如魯道夫人、匠人、弗洛勒斯人等。即使有些被人們認為可以確切知道其進化地位的人種,隨著新化石的不斷發現,也出現了諸多的不確定性。人類化石的數量如此之少,我們想要完全了解人類的進化歷程似乎是不大可能的。但是,不斷的新發現和新的研究成果,確實能讓我們更加接近真實的人類演化進程。40年前發現魯道夫人化石引發爭論 紐約石溪大學人類系教授理查德·利基於1972年在特卡納湖東岸的庫比福勒,發現了距今240萬-190萬年的KNM-ER1470頭骨,由於其獨特的形態特徵而將其確認為人屬未定種。1986年,前蘇聯學者阿列克塞耶夫提出KNM-ER1470頭骨具有一系列與奧杜威峽谷發現的能人化石不同的形態特徵,將其歸為一個新種——直立人魯道夫種。美國喬治·華盛頓大學教授伯納德·伍德進一步將其他一些在特卡納湖地區發現的化石歸入這一新種,並重新命名為人屬魯道夫種。 接受這個種名的人認為,能人是人類進化的絕滅旁支,而魯道夫種更加接近後期人類的直接祖先。其與智人的主要不同之處在於腦量較大,平均腦量為751毫升,眉嵴較弱,眶後縮狹較明顯,中面部較寬,前部牙齒,包括門齒、犬齒偏大,而位於後面的前臼齒和臼齒中等,說明其咀嚼功能較強,頭後骨特徵與後期人屬成員接近,完全適應直立行走。 但是,當時學術界對魯道夫人的分類地位存在不同的意見,有人認為它與生活在230萬-140萬年前的能人之間的差別不大,仍應歸入能人;另有人則認為魯道夫人具有南方古猿的特徵,應歸入南方古猿魯道夫種。這些爭議主要來自於兩個原因:第一、由於KNM-ER1470沒有保存牙齒和下頜骨,使之與其他化石的比較受限;第二、沒有發現其他代表KNM-ER1470形態特徵的化石證據,使魯道夫種特徵的代表性受到質疑。 一直以來,人類學界關於人類祖先是沿著一條平滑的線性過程進化而來,還是在早期像其他的動物進化一樣呈現多樣性的這一問題,爭論不休。在人類演化的各種假說中,單種類起源假說是最為簡單和明確的,這種假說認為工具的使用是原始人類能夠在開闊的草原環境下發展壯大最根本的適應途徑,並且推斷兩種或更多的早期人種成員不可能有重疊的分布區,這一假說有益於把注意力集中在早期人類的變異性和適應性等生態影響上。但是,如果證實魯道夫種為一個獨立的人屬成員,那麼單物種起源說則不能成立。直立人或曾和兩個早期人種共存 最新的化石發現表明,至少有三個人屬中的不同種成員同時生活在203萬-178萬年前,支持了人類進化歷史中至少有兩個平行的線性進化分支的觀點。 三塊新發現的化石包括一塊面骨、一塊完整的下頜骨和一塊下頜骨片段,這些化石發現於肯亞北部的庫比福勒地區,距離KNM-ER1470頭骨的發現點僅10公里,並且也位於直立人和智人化石發現地的相同區域。 通過對比研究發現,這三個新發現的化石形態特徵與魯道夫種基本一致,應該屬於魯道夫種。這一發現確定了魯道夫種是一個獨立的早期人種成員,而不是某一早期人種的變異。這三個化石的年限為距今195萬-178萬年之間,與能人和直立人生活在同一個時期,且生活區域也發生重疊。這顯示人類的進化比原有認為的單物種假說更為複雜,人類演化不僅有直立人到智人這一條道路,而是至少存在兩條平行的進化路線,也說明人類的種類與其他動物的種類在進化的過程中具有相同的方式,直到在使用複雜而精密的工具之前,沒有什麼特別之處。 很多古人類學家對這一新的歷史性發現持有不同的觀點。加利福尼亞大學的古人類學家蒂姆·懷特認為,僅僅依據很少的牙齒、下頜和面骨化石不能對早期人種進行準確的判斷,KNM-ER1470和新發現的化石可能都屬於能人的變異範疇,畢竟能人的化石發現的很少,其變異範圍並不是很明確。 喬治·華盛頓大學的古人類學家伯納德·伍德則指出,這些新的化石發現,確實是表明直立人曾經和其他兩個早期人種共存的很好的證據。但是,因為地質定年不是很精細,我們仍然不能完全肯定這些人種生活在同一時期的同一地區,儘管如此,他們很有可能是相互影響的。如果要解決這些疑問,則需要做更多關於現代人和類人猿的面部和下頜形態分析的研究工作,以確定同一物種的不同個體上顎和下頜形狀的變異範圍;也需要找到一種可以估計能人化石與KNM-ER1470或KNM1802關係的方法,如果KNM1802屬於能人,那樣固然是好,但是如果不是(這種可能性更大),那麼KNM1802及其種系是代表第三個物種嗎? 最後,許多研究人員認為,來自直立人和魯道夫人面骨和下頜骨以及其他地區相關人種極少的化石證據,將人屬的範圍擴展的太廣了,也許這兩個分類單元屬於與智人起源完全不同的支系。 這一研究發現解決了很多有爭議的問題,但是,同時也提出了更多的難以解決的問題。如果這一新的研究成果是正確的,這些早期人種的確在相同的區域共存過,那麼他們之間是如何相互作用的呢?他們同時生活在同一區域,這表明他們之間必然存在食物和棲息地的競爭,這一過程又是如何發生的呢?他們具有不同的食性、住所或使用石器的方式嗎?想要完全的了解200萬年前特卡納湖東岸的魯道夫人、能人和智人是如何共存的,則需要更多新的化石證據的發現。

迄今最古老人類DNA被提取 為人類進化史寫下新一頁2013年12月06日 來源:中國科技網 原標題:科學家成功提取迄今最古老人類DNA測序結果或改寫歐洲人祖先「家譜」 科技日報訊 德國、中國及西班牙的科學家共同完成了一項出乎意料的人類進化學研究。據12月5日英國《自然》雜誌電子版上刊登的一篇論文稱,科學家們日前提取了人類已知的最古老遺傳物質,並成功解讀其遺傳密碼,該分析結果將我們對人類進化遺傳學的研究推前了20萬年,可能會改變科學界之前對歐洲人祖先「家譜」的一些看法,並為人類進化史寫下新的一頁。 西班牙北部阿塔普埃卡的「白骨之坑」是世界上蘊藏著最多中更新世化石的地方。此次,科學家在「白骨之坑」中發現了一副距今約40萬年且保存狀態較好的人類股骨,並從中提取到線粒體DNA。德國馬普進化人類學研究所馬賽厄斯·梅耶教授及其科研團隊、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所、西班牙馬德里孔普盧棟大學等機構人員合作,通過線粒體DNA的信息,重建出幾乎完整的古人類線粒體基因組,這是迄今為止我們得到的最古老人類DNA數據。 早期人類看起來有點像穴居人,因此科學家一直以為他們的線粒體DNA都是來自共同祖先。然而本次的研究發現,在西班牙骨坑抽取的古人類線粒體DNA,與丹尼索瓦人的線粒體DNA共享著同一個祖先。 丹尼索瓦人被認為是生活在上一個冰河時代的人類種群,是神秘的東歐亞尼安德特人姐妹群,其DNA的發現及分析曾是人類遺傳學的一大重要突破,但此前丹尼索瓦人的DNA都只在西伯利亞出現。此次研究結果不但使歐洲古人類的家譜「更添混亂」,也提出更多新問題。據《紐約時報》報道,論文合著者胡安·路易斯·亞蘇阿卡表示,如今,他們需要重新思考全部有關人類進化的故事了。 以往古人類DNA研究僅限於距今比較近的「晚更新世」時期。而今這項研究刷新了古人類DNA研究結果,把我們對人類進化遺傳學的研究範圍推到「中更新世」(即推前了20萬年),使古人類圖譜更加完善,並有助於科學家揭示人類的早期進化秘密。 在「白骨之坑」中,一共發現有28副古人類骨頭,研究人員下一步準備在此地抽取更多古人類DNA加以詳盡分析,同時從基因角度探索胡瑟裂谷古人類、尼安德特人及丹尼索瓦人之間複雜的關係。(張夢然)

植入晶元與大數據或改寫人類生存規律2013年05月23日 來源:TECH2IPO

原標題為:從BBC到矽谷:透過科幻劇看雲計算的未來 TECH2IPO編者按:幾乎在每一樣偉大的科技產品發明前,小說家或電視編劇們都會「提早預知」。儒勒·凡爾納是這類作家中最知名也是最傳奇的人物之一,他曾在《海底兩萬里》中描述了一個潛艇存在的海底世界,但凡爾納生存的那個時代顯然並不存在這種技術。這給了我們一個啟示,因為小說家們不知何故的確是未卜先知的;BBC 的電視編劇們則更加神奇。本文將揭示一個神奇的規律,至於何種「神奇」,還請閱讀全文。但凡看過BBC 著名科幻長劇《神秘博士》(Doctor Who)的讀者都知道,故事的主角擁有一部能夠穿越古今幫你完成屌絲逆襲夢的時光機器TARDIS;但本文並不打算細講TARDIS 的旅行功能,因為這與文章的主要內容並無多大關係。不過,如果你想了解人機交互的歷史,我們不得不談談TARDIS 的問世時間。 自BBC 於1963年首次推出《神秘博士》劇集後,TARDIS(時間與空間的相對維度)就開始在觀眾中大為流行。當年,蘋果公司還未問世,Siri 是更加遙遠的東西;儘管如此,安東尼·科本和大衛·維特克爾(本劇編劇)就開始讓TARDIS 擁有了先進的、類iPad 的觸摸式電腦以及人機交互技術。當然,《神秘博士》帶來的先進想法不僅局限於人機交互上;2006年,BBC 推出的另一部科幻劇集《火炬木小組》(Torchwood)再次將這種「假想式科技」推到了另一個制高點。神奇的編劇們,他們幾乎「主導」了整個計算時代 Google Now 推出之前的一段時間,Siri一直是人機交互領域的主導力量;之後,Google Now 的到來讓Siri 無地自容,同時開啟了一個「數據更理解你的習慣」的時代。很大程度上,Google Now 的確是一款非常優秀的產品,它不僅能幫你查詢問題,甚至還可以將你長時間累積的數據作以劃分和統計。「消化」你個人數據的同時,Google Now 能夠為你設定出更貼近你需要的日程;它甚至能夠在你詢問前就可以呈現出答案。 然而,Google Now 並不是最早能夠這樣幫助人們的軟體或概念。作為博士的核心助手,TARDIS 可能擁有這個世界上最早也最先進的運算技術。如同Google Now,TARDIS 能夠幫助博士在設定旅行目的地前進行籌劃,而它的數據不僅來自整個互聯網,甚至我們所在的這個宇宙和其他宇宙的網路數據。 不過,Google Now 和TARDIS 的虛擬助手還只停留在人機交互的早期階段。2005年,BBC 推出的全新《神秘博士》展開了更大的人機交互藍圖(參考S01E03): 20萬年後的地球,人類邁入了一個雲計算高度發達的時代,人民由超級計算機代替政府機構進行統治;電視、電腦等一切在當下流行的東西變為浮雲;取而代之,人腦成為接收主機信息的運算系統,無論是新聞、簡訊抑或是電子郵件,都將可以通過人腦接收。到那時,賬號宣布死亡,因為人腦有了編號,計算主機便可直接將數據導入。與此同時,人腦也變為感測器和通信設備,無需撥號,一個響指就可以將人們進行連接。 2006年,BBC 又推出《神秘博士》的衍生劇《火炬木小組》。如果沒有觀看過這部劇集,那你將永遠都無法見證未來可能誕生的工具。 「火炬木小組」本為維多利亞女王時代設立的一支監測外星生物、保護大英帝國免受侵略的調查小組,但它也是獨立於聯合國與政府機構之外的一家組織。自2006年播出第一季後,這部劇不僅在科幻劇迷中帶來的深遠影響,而且影響了今後的眾多科技公司。 《火炬木小組》第1季為我們帶來了可以將死人復活的「魔鬼手套」;而在該劇的終結季,備受爭議卻非常被外界看好的Google Glass 的原型產品出現。不同的是,在《火炬木小組》中,這副眼鏡是隱形式眼鏡,可以戴在眼睛裡進行攝影和對話等。 另外,天馬行空的想像力還為我們揭示了可能的返老還童和時間旅行方式;未來,也許這一切都將成真,而科幻劇的編劇們將功不可沒。人類最終或將演化成為計算機 最終答案是:機器會控制人類嗎?就這些劇集中發生的事情來講,也許會。 謊言、背叛、死亡,這些看不見或無法預測的東西未來將無處藏身;而毋庸置疑地是,政府的監管也將隨著高科技的不斷發展變本加厲。正如《神秘博士》傳授給我們的一些東西一樣:人類將永遠永遠在機器得以完善甚至超越人類自身後再對其進行控制,相反,它們將取代我們成為主人。 另一方面,植入式晶元與大數據的介入可能還將改寫人類的生存規律。 宗教盛行的年代,人們普遍認為生老病死是由上帝掌握和控制的;但在未來,人類的生死存亡或將掌握在政府的手中,他們將通過超級計算機設定被統治階層的誕生或死亡時間,然後將數據直接傳輸到大腦中。彼時,政府成為了宗教組織,而計算機將變為他們手中的宣揚工具;通過這種工具控制人類思想要比槍決和法律裁決更痛快些。 人類一心想要成為這個世界甚至宇宙的主人,他們因此鑽研技術、煅出能夠知會思想的計算設備、挖掘數據並了解人心,然後再將這些東西原封不動地灌輸給計算設備。然而,待到這一切都變為現實的時候,人類的現有地位還將維持不變嗎?還是他們會輸給自己原本認為可以服務自己的工具?好事還是壞事? 即便是今天,輿論對Google Glass 等一系列改變人類行為方式的計算設備仍持有質疑態度。因此,對於像《神秘博士》中出現劇情類似的生活人們能否欣然接受仍是謎底;不過,既然Google Glass 有好有壞,那麼更高層次的人機交互必然也有正反兩面。 可以預見的是,雲計算將在未來變得無比強大,且它的威力也許將不限於編劇們神奇的想像力中。未來計算的圖景,必將無比璀璨又將極度灰暗。


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