2019年01月17日，《科學(xué)》子刊《科學(xué)進(jìn)展》在線(xiàn)發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所邢松等與國(guó)際同行合作完成的關(guān)于許家窯古老型人類(lèi)幼年個(gè)體的牙齒生長(zhǎng)發(fā)育研究結(jié)果。該研究發(fā)現(xiàn)：在形態(tài)特征上還比較原始的許家窯人在牙齒生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律（被認(rèn)為反應(yīng)生活史）上已經(jīng)步入現(xiàn)代人變異范圍內(nèi)。提示人類(lèi)在演化成如今模樣之前，可能就已經(jīng)像現(xiàn)代人一樣遵循著一個(gè)較慢的生理節(jié)律。

　　區(qū)別于現(xiàn)生的其他靈長(zhǎng)類(lèi)，現(xiàn)代人有著獨(dú)特的、較長(zhǎng)的生理系統(tǒng)生長(zhǎng)和發(fā)育期。具體表現(xiàn)為，幼童時(shí)期長(zhǎng)、第一次生育期晚、壽命長(zhǎng)等，也就是“Live slow and die old”。除了在形態(tài)、遺傳、行為等方面的鑒定標(biāo)準(zhǔn)外，生長(zhǎng)發(fā)育也是判斷是否是現(xiàn)代人的一項(xiàng)重要指標(biāo)。現(xiàn)代人這一特殊的生長(zhǎng)發(fā)育模式何時(shí)出現(xiàn)一直以來(lái)未備受關(guān)注。由于在化石記錄中，軟組織難以保存，保留生長(zhǎng)軌跡的牙齒就成為了生長(zhǎng)發(fā)育演化研究的重要材料。這主要基于兩點(diǎn)原因：1）牙齒在生長(zhǎng)過(guò)程中，留下了以天為單位的短周期線(xiàn)以及多天為單位的長(zhǎng)周期線(xiàn)，通過(guò)對(duì)這些長(zhǎng)短周期線(xiàn)的觀(guān)察和計(jì)數(shù)，可以復(fù)原其生長(zhǎng)軌跡；2）牙齒的生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)，如齒冠形成時(shí)間、第一臼齒萌出時(shí)間被認(rèn)為與生活史指標(biāo)有相關(guān)性。

圖1.許家窯幼年個(gè)體上頜骨及內(nèi)部牙齒。（圖片來(lái)自邢松）

　　以往研究表明，南方古猿、非洲早期人屬、直立人牙齒生長(zhǎng)發(fā)育節(jié)奏較快，與現(xiàn)代人差別較大。尼安德特人牙齒的部分生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代人變異范圍內(nèi)反映較快節(jié)奏的一側(cè)，但仍與現(xiàn)代人有明顯差別。那么直立人之后、智人之前的代表過(guò)渡類(lèi)型的古老型人類(lèi)在牙齒生長(zhǎng)發(fā)育上表現(xiàn)如何呢？

　　在中國(guó)化石記錄中，恰恰保存下了一件產(chǎn)自河北許家窯地點(diǎn)的幼年個(gè)體上頜骨材料，其第一臼齒剛剛萌出不久，其他門(mén)齒、犬齒、前臼齒和第二臼齒還都在頜骨中未萌出或即將萌出。年代測(cè)定顯示許家窯人生活在距今14.8-24.8萬(wàn)或10.4-12.5萬(wàn)年前，處于中晚更新世的交替，也是現(xiàn)代人起源的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。1976、1977、1979年的三次在許家窯地點(diǎn)的發(fā)掘共發(fā)現(xiàn)包括頭骨片、下頜骨片、單顆牙齒在內(nèi)的人類(lèi)化石共20件，其中編號(hào)I的就是許家窯幼年個(gè)體的上頜骨，是在1976年發(fā)現(xiàn)的。針對(duì)許家窯的演化地位開(kāi)展了一系列研究，一致的認(rèn)為其代表過(guò)渡性的古老人類(lèi)，其形態(tài)特征具有鑲嵌型，既有直立人的原始特征，又表現(xiàn)出智人的進(jìn)步特征，還有在尼安德特人中高頻出現(xiàn)的性狀。

圖2. 許家窯幼年個(gè)體門(mén)齒和犬齒表面的釉面橫紋。（圖片來(lái)自邢松）

　　本項(xiàng)研究使用同步輻射掃描技術(shù)對(duì)許家窯幼年個(gè)體的萌出和未萌出的恒齒進(jìn)行了高精度掃描，復(fù)原了許家窯幼年個(gè)體牙齒的內(nèi)外長(zhǎng)短周期線(xiàn)，并完整推算出該個(gè)體所有恒齒的齒冠形成時(shí)間、齒根形成時(shí)間和速率、齒冠鈣化的開(kāi)始時(shí)間、第一臼齒的萌出時(shí)間、釉面橫紋的分布規(guī)律。并計(jì)算出該幼年個(gè)體的死亡年齡為6.5歲。隨后，通過(guò)與南方古猿、非洲早期人屬、傍人、直立人、尼安德特人、智人比較后發(fā)現(xiàn)，除了較快的齒根延伸速率外，許家窯幼年個(gè)體牙齒的絕大多數(shù)生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)都落入現(xiàn)代人變異范圍內(nèi)，表現(xiàn)為齒頸側(cè)較多的釉面橫紋、較長(zhǎng)的齒冠形成時(shí)間、較晚的第一臼齒萌出時(shí)間（~6.0歲）。

　　這一研究是先進(jìn)的同步輻射技術(shù)首次在中國(guó)古人類(lèi)化石研究中的應(yīng)用，并報(bào)道了東亞古人類(lèi)中最早表現(xiàn)出現(xiàn)代人牙齒生長(zhǎng)發(fā)育模式的化石證據(jù)，提示現(xiàn)代人這種慢節(jié)奏的生活史可能在過(guò)渡類(lèi)型的古老人類(lèi)上開(kāi)始出現(xiàn)。

　　該研究得到自然科學(xué)基金和中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)資助。

（圖文轉(zhuǎn)自：中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所網(wǎng)站）

責(zé)編：荼荼