科技日報記者 劉昊
身高超過兩米、體重超過300公斤，有著強壯的犬牙和巨大的白齒，咬斷一根碗口般粗的竹子就如同我們折斷根牙籤一般輕鬆……作為生活在200多萬年前的地球上體型最大的靈長類動物——巨猿，在距今約30萬年前已滅絕消失。
在長達近一個世紀的探索和研究中，古人類學家基本確認了巨猿是人類演化系統中的一個旁支，但有關巨猿起源和演化的問題，長期困擾著學術界。
近日出版的《自然》雜誌刊發了題為《牙釉質蛋白質組表明巨猿是早期分化的猩猩成員》的論文。中國與丹麥等國科學家從一枚發現於廣西田東縣祥周鎮布兵村吹風洞、距今190萬年的巨猿牙齒化石的牙釉質中成功提取遺傳物質。
《自然》雜誌官網中相關研究成果論文截圖
中國與丹麥等國科學家從一枚發現於廣西田東縣祥周鎮布兵村吹風洞、距今190萬年的巨猿牙齒化石的牙釉質中成功提取遺傳物質。圖為吹風洞外景。王偉攝
這些年科學家們就起源和演化都進行過哪些研究？為什麼巨猿化石很多都分布在廣西？巨猿與現在生活在地球上的哪種生物具有最為密切的親緣關係？這次中國科學家與國外科學家合作，從廣西巨猿化石中獲得了什麼重要發現？
哪些有關巨猿的科學問題困擾學術界？
作為生活在地球上體型最大的一種靈長類動物，巨猿在200萬年前出現，大約30萬年前絕滅。史前動物方面的專家道格爾·狄克遜在《恐龍時代：恐龍時代的故事》一書中這樣描述巨猿：勇猛的巨猿能夠用後腿站立，站立後能達到非常高的高度，它咆哮起來震耳欲聾，生活在中國樹木叢生的山區。
上世紀30年代，美國科幻電影《金剛》塑造了一個非常經典的巨猿形象，也就是電影的主角——金剛。在影片中，金剛橫穿紐約街道，大鬧紐約城，最終爬上當時剛建成的帝國大廈樓頂，跟雙翼飛機展開搏鬥。
論文共同作者、廣西民族博物館博士廖衛介紹，已經發現的化石證據顯示，他們曾經廣泛分布在中國南方地區，如廣西、海南、貴州、重慶和湖北，到目前為止已經發現17化石地點，其中絕大部分在廣西西南部地區。巨猿擁有巨大的牙齒和下頜，是人類2-3倍，古人類學家據此推測他們的身高超過2米，體重超過300公斤。
1935年，荷蘭古生物學家孔尼華在香港的中藥鋪，從來自華南地區的化石中辨認出3顆巨大的靈長類牙齒，並將它命名為步氏巨猿。20世紀50-60年代，中國古生物學家首次在廣西找到巨猿化石的確切產地。特別是近20年來，中國古人類學家先後在廣西百色盆地邊緣和崇左地區的洞穴堆積物中，又先後發現了大量不同時期的巨猿化石，初步弄清了巨猿在中國南方出現和絕滅的時間。
「在長達近一個世紀的探索和研究中，古人類學家基本確認了巨猿是人類演化系統中的一個旁支。」廖衛說。但是有關巨猿起源和演化的科學問題，長期困擾著學術界。「比如巨猿在2000多萬年以來的眾多大型猿類中，與哪些物種的親緣關係最密切？巨猿在演化的進程中，何時分離出來並獨立演化？」
研究人員介紹，荷蘭古生物、古人類學家孔尼華在1935年建立布氏巨猿這個新種的時候，認為巨猿是一種特化的猿類，與印度西瓦立克晚中新世的古猿化石相似，巨猿是西瓦古猿的一個旁支。德國人類學家魏敦瑞一開始認為巨猿是一種巨大的猿類，但是基於新發現的牙齒化石，認為巨猿是人科成員，而且是直立人的直接祖先。孔尼華後來贊同魏敦瑞的觀點，但是他認為巨猿特化的牙齒形態，再加上巨猿的年代太晚，不可能是亞洲古人類的直接祖先，巨猿可能是由晚中新世的印度古猿演化而來。
此後的幾十年，關於巨猿的分類位置，一直存在爭議，很多的研究者贊同魏敦瑞和孔尼華的觀點，認為巨猿是人類成員。另外一些研究者認為巨猿是一種特化的大型猿類。「但是，由於我們對於巨猿的認識只是來自於下頜骨和牙齒化石，缺少頭骨和顱後骨骼的證據，有關巨猿分類位置的推斷很容易存在爭議。巨猿牙齒化石中發現的蛋白質，恰好解決了這個問題。」
為什麼巨猿化石很多都分布在廣西？
對巨猿的認識是來自於考古學家發現的巨猿的牙齒化石。迄今為止，世界上發現巨猿化石地點大都在中國境內。
20世紀50年代，為了尋找這種化石出產的確切地點和了解它們的產狀，解開是巨猿還是巨人之謎，中國科學院古脊椎動物研究室組織了一個華南洞穴科學考察隊，在廣西的石灰巖巖溶地區探查山洞和從事採集、發掘化石的工作。
1956年初，考察隊來到大新縣欖圩鄉正隆村那隆屯北面的牛睡山。在這裡，考察隊進行了兩次探查，並作了短期的發掘，找到一些猩猩的牙齒化石，發現了巨猿的一顆下第三臼齒、一顆下第一前臼齒和一顆上臼齒。這是科學家第一次找到這種古老動物化石的原產地。
1973年，廣西水文地質工程地質隊在巴馬瑤族自治縣所略公社調查石灰巖洞穴時，於那合村東南的弄莫山一溶洞內採集到一些哺乳動物化石。同年年底，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所廣西野外隊、廣西水文地質工程地質隊和廣西壯族自治區博物館有關人員對該洞進行短期發掘，採集到更多的哺乳動物化石，其中有一顆巨猿牙齒化石。這是廣西繼大新、柳城、武鳴之後，又一個出土巨猿化石的地點。
廣西柳城巨猿洞下頜骨。王偉攝
廖衛介紹，已經發現的化石證據顯示，他們曾經廣泛分布在中國南方地區，如廣西、海南、貴州、重慶和湖北，到目前為止已經發現17化石地點，其中絕大部分在廣西西南部地區。廣西目前發現的巨猿化石地點主要來自柳城、巴馬、田東、武鳴、大新和崇左地區。
「巨猿化石地點的哺乳動物化石牙釉質碳同位素證據表明，巨猿生活在森林環境中，巨猿化石地點的孢粉證據也支持這種觀點。巨猿長期在廣西生活可能與地質歷史時期廣西穩定的森林環境有關。」廖衛說。
從190萬年前的巨猿化石中獲得了什麼重要發現？
此前，科學家們試圖找出與巨猿最相似的生物，但只能將化石的形狀與現存類人猿的骨骼參考材料進行比較。全世界不少科學家在努力對巨猿牙齒化石進行遺傳分析，遺憾的是，一直以來並沒有太大的進展和突破。在此之前，科學家團隊曾經試圖對一枚1萬年前的化石進行分析，結果失敗了。
科考人員在廣西田東縣祥周鎮布兵村吹風洞發掘。王偉攝
此次論文的中方通訊作者、山東大學文化遺產研究院教授、廣西民族博物館研究員王偉長期在廣西從事古人類學研究。2008年，王偉教授的研究團隊對位於廣西田東縣祥周鎮布兵村的吹風洞進行了系統發掘，現場共發現93枚巨猿化石。
在多方面的積極溝通下，2018年5月，王偉教授領導的研究團隊將出自廣西田東縣布兵村吹風洞的一枚巨猿牙齒化石，送到丹麥哥本哈根大學進化基因組實驗室，進行遺傳物質提取和測序，有了驚喜的發現——通過古代蛋白質測序技術，研究人員從190萬年前的巨猿牙齒中成功獲取了遺傳信息。
廣西田東縣祥周鎮布兵村吹風洞發現的巨猿牙齒化石。王偉攝
「這是科學家首次從來自亞熱帶地區如此古老的化石中，成功提取遺傳信息。研究的結果清楚地表明，巨猿——曾經生活在我們這個星球上最大的靈長類動物，與現在生活在東南亞地區的亞洲猩猩，具有最為密切的親緣關係；巨猿大約在1200萬年前從猩猩的家族中分離出來，並獨立演化。」王偉介紹說。
廣西田東縣祥周鎮布兵村吹風洞發現的巨猿牙齒化石。王偉攝
「到目前為止，我們對巨猿的了解全部來自於其牙齒化石和四個下頜骨，我們沒有獲得巨猿頭骨和其它部位骨骼的任何材料，因此，發現巨猿的頭骨和其它部位骨骼，可以讓我們更深入地了解巨猿這個物種，這應該是巨猿研究的主要方向之一。」廖衛表示，從目前的研究結果來看，巨猿在30萬年前從地球上消失了。關於巨猿絕滅的原因，也是目前和將來巨猿研究的主要方向。
「巨猿絕滅的原因，是一個很重要的科學問題。目前有研究團隊在研究，但是還沒有看到相關的研究成果發表。」廖衛介紹說。
來源：科技日報 文中圖片由作者提供
編輯：張爽
審核：管晶晶