南京大學地理學科在東亞現代人起源和擴散研究方面取得重要進展

2021-03-01 NJU地理海洋之聲

最近，南京大學地理與海洋科學學院孫雪峰副教授等在東亞現代人起源擴散年代和地理分布研究方面取得重要進展。

現代人的起源、擴散和地理分布是國際學術界和公眾關注的重要科學問題，習近平總書記在2020年9月與科學家的座談會上，也提到了這一問題。「非洲起源說」和 「多地區進化說」 是現代人起源與擴散兩個相對立的主要假說。「非洲起源說」認為現代人從非洲走出，大約5萬年後到達東亞和東南亞，並取代當地古老人種；而「多地區進化說」則認為現代人是本土古老人種連續演化附帶雜交的結果，本土的早期現代人5萬年前已存在。孫雪峰副教授等的研究表明，早期現代人在我國出現的時間可能並未超過5萬年，為現代人起源的爭論提供了關鍵的年代學證據。

圖1. A.該研究涉及的與現代人類起源相關的遺址。1-湖北鄖西縣黃龍洞、2-廣西田東縣陸那洞、3-湖南道縣福巖洞、4-湖北建始縣楊家坡洞、5-湖北宜昌市三遊洞（1、2、3為前人已研究過的遺址；4、5為新發掘的遺址）；B.楊家坡洞、三遊洞、福巖洞現代人化石樣本

南京大學地理與海洋科學學院鹿化煜教授團隊一直致力於地貌過程、氣候變化與人類適應的研究，由團隊成員孫雪峰副教授領銜的這項研究，基於多年積累，將地層年代學與現代人地理環境適應研究相結合，持續對我國南方5個與現代人起源相關的遺址——黃龍洞、陸那洞、福巖洞、楊家坡洞和三遊洞（圖1）進行了研究，他們完成了詳細的地貌地層調查和多技術綜合定年，包括不同技術的釋光（SAR-OSL、TT-OSL、pIRIR）手段測定洞穴鬆散堆積物年代、鈾（U）系方法測定鈣板年代、加速器質譜放射性碳（AMS 14C）測定哺乳動物化石和人類化石年代等，並與復旦大學李輝教授團隊合作，對現代人化石進行了古DNA分析。

圖2. 黃龍洞、陸那洞、福巖洞、楊家坡洞、三遊洞遺址多技術綜合測年結果（粉色區域為釋光年代、藍色區域為U系年代、綠色區域為AMS 14C年代）

釋光和U系測年結果顯示，5個洞穴遺址中的鬆散堆積物和鈣板堆積均形成較早，但先後順序各有差異（圖2：粉色和藍色區域）；AMS 14C測年結果則顯示，大部分哺乳動物化石堆積相對較晚（圖2：綠色區域），且人類化石的 14C直接測年和古DNA分析表明，這些現代人化石並未超過5萬年（圖2：綠色區域和圖 3）。

圖3. 楊家坡洞和福巖洞人化石線粒體全序系統進化樹。（I）基於鄰接法推測8個楊家坡洞和2個福巖洞樣本的線粒體系統發育關係，其均屬於現代人類群，有別於尼安德特人、丹尼索瓦人和胡瑟古人組群。（II）楊家坡洞和福巖洞個體的線粒體單倍群（紅星），及其相關單倍群下較近的現代親屬。

研究揭示, 中國南方大部分喀斯特洞穴古人類遺址存在複雜的流水侵蝕和再堆積過程，上部鈣板層對下部化石層的覆蓋可能是沉積過程中形成的「假覆蓋」（圖4.2），地層容易出現倒置現象（圖4.3）; U系技術測定鈣板的年代在「假覆蓋」情況下並不能準確指示人類化石的真實年代。

圖4. 中國南方洞穴遺址地層（化石）堆積模式，1. Model 1-以前研究應用的「理想型」堆積模式；2. Model 2-本研究證明的「假覆蓋」堆積模式；3. 不同堆積模式，相同的地層表現

國際學術刊物《美國科學院院報》（PNAS：Proceedings of the National Academy of Sciences of the United State of America）報導了他們的這一研究成果。我校地理與海洋科學學院孫雪峰副教授為共同第一和通訊作者，復旦大學文少卿副研究員為共同第一作者，新南威爾斯大學Darren Curnoe副教授、復旦大學李輝教授為共同通訊作者。地理與海洋科學學院鹿化煜教授及其團隊成員、復旦大學李輝教授團隊成員、西安交通大學程海教授、臺灣大學李紅春教授、湖北省文物考古研究所陸成秋副研究館員、山東大學王偉教授等作為主要合作方參與了這項研究工作。這項研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中央高校基本科研業務費專項基金等項目聯合資助。

論文連結：

https://www.pnas.org/content/118/8/e2019158118

來源 | 轉載自南京大學新聞網

美編 | 吳悠綠

責編 | 向東宇 王婷

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