衣索比亞的化石正在重塑人類歷史上最重大的故事之一。來自 Ledi Geraru 的證據表明,現實遠比猿類祖先整齊劃一地演化成現代人類的過程更為複雜且迷人:數種人類親戚可能在同一時間共享同一片非洲土地。
一個國際研究團隊研究了該地層的化石,發現約在 260 萬至 280 萬年前,南方古猿(Australopithecus)與已知最早的智人(Homo)成員生活在同一區域。這些化石還指向一種在其他地方未曾發現過的南方古猿物種。
由亞利桑那州立大學(ASU)科學家領導的 Ledi Geraru 研究計畫,已在人類起源研究中佔有重要地位。該地層出土了已知最古老的智人屬(Homo)成員以及地球上最早的奧杜威石器(Oldowan stone tools)。
該團隊確定,Ledi Geraru 的南方古猿牙齒不屬於南方古猿阿法種(Australopithecus afarensis,即著名的「露西」)。這項發現支持了露西物種在 295 萬年前之後便無生存證據的觀點。
「這項新研究表明,我們許多人腦海中『從猿到尼安德塔人再到現代人類』的圖像並不正確——演化並非如此運作,」ASU 古生態學家 Kaye Reed 說。「在這裡,我們有兩種人科物種共存。人類演化並非線性的,而是一棵茂密的樹,有許多生命形式最終滅絕了。」
Reed 是人類起源研究所(Institute of Human Origins)的研究科學家,也是 ASU 人類演化與社會變遷學院(School of Human Evolution and Social Change)的榮譽教授。自 2002 年以來,她一直協助指導 Ledi Geraru 研究計畫。
關鍵證據來自牙齒。在古老沉積物中發現的 13 顆化石牙齒,幫助研究人員識別出人類演化中的一個重要時刻。
在這些發現之前,Ledi Geraru 已聲名遠播。2013 年,Reed 領導的團隊發現了一塊 280 萬年前的下顎骨,屬於已知最古老的智人標本。2025 年的研究透過描述智人與一種未識別的南方古猿的牙齒,為這個故事增添了新的層次。
「這篇論文報告的來自 260 萬至 280 萬年前沉積物的智人牙齒新發現——證實了我們譜系的古老性,」首席作者兼 ASU 校友 Brian Villmoare 說。
「我們知道最早智人的牙齒和下顎是什麼樣子,但僅此而已。這強調了尋找更多化石以理解南方古猿與智人之間差異的重要性,以及牠們可能如何在化石記錄中在同一地點重疊。」
目前,這種神秘的南方古猿物種仍未命名。牙齒能揭示許多資訊,但科學家需要更多化石材料,才能正式命名該物種並了解牠在人類家譜中的位置。
火山如何幫助定年人類祖先
研究人員如何得知微小的化石牙齒已有數百萬年的歷史?
衣索比亞的阿法爾地區(Afar region)至今仍是活躍的裂谷帶,受構造力量和火山噴發影響。數百萬年前,噴發將火山灰散佈到地表。這些火山灰含有長石晶體,科學家可以對其進行定年,以確定噴發發生的時間,ASU 地質學家 Christopher Campisano 解釋道。
「我們可以對沉積時正在發生的噴發進行定年,」Campisano 說,他是人類起源研究所的研究科學家,也是人類演化與社會變遷學院的副教授。
「我們知道這些化石夾在這些噴發之間,所以我們可以對化石上方和下方的地層進行定年。我們定年的是在牠們在地表上時發生的火山噴發的火山灰。」
這個火山時間線不僅為科學家提供了年齡估計。它還有助於他們重建這些古老人類棲息的世界。
如今,Ledi Geraru 地區是一個崎嶇不平的斷層惡地景觀。但在 260 萬至 280 萬年前,這裡的景象截然不同。古老的河流穿越一片更綠色的環境,匯入時而擴大時而縮小的淺湖。
透過研究化石周圍的沉積物,研究人員可以重建早期智人與南方古猿生活的棲息地。這很重要,因為環境可能幫助解釋為何多種人科譜系能夠同時生存。
ASU 地質學家 Ramon Arrowsmith 自 2002 年以來一直參與 Ledi Geraru 研究計畫。他說該地區保存了清晰的地質記錄,對約 230 萬至 295 萬年前的沉積物具有可靠的年齡控制。
「這是人類演化的一個關鍵時期,正如這篇新論文所示,」地球與太空探索學院(School of Earth and Space Exploration)教授 Arrowsmith 說。「地質學為我們提供了含有化石的沉積物的年齡和特徵。這對於年齡控制至關重要。」
人類演化並非直線前進
Ledi Geraru 的發現,為早期人類演化是一個擁擠、分支眾多的故事的日益清晰的圖景增添了證據。2025 年的《自然》(Nature)期刊論文報告了 278 萬年前和 259 萬年前的智人化石,以及 263 萬年前的南方古猿化石。該論文還指出,在 300 萬至 250 萬年前,東非可能生活著多達四種人科譜系:早期智人、傍人屬(Paranthropus)、阿法種南方古猿(A. garhi)以及 Ledi Geraru 的南方古猿。
自 Ledi Geraru 論文於 2025 年發表以來,這個圖景變得更加引人入勝。2026 年,芝加哥大學領導的一個團隊報告了在衣索比亞阿法爾地區發現的一塊 260 萬年前的傍人屬下顎骨。這項發現將另一個人科譜系置於同一關鍵時期內的廣泛區域,並表明早期人類親戚比先前假設的更為廣泛且生態適應性更強。
總之,這些發現指向了遠離簡單的進步階梯。相反,早期人類演化看起來更像是一片充滿重疊實驗的景觀,其中一些實驗無疾而終,而其中一個最終導向了我們。
這些古代親戚吃了什麼?
Reed 表示,該團隊目前正在研究牙齒琺瑯質,以了解這些物種的飲食。飲食習慣可能幫助解答化石引發的最大謎團之一:早期智人與這種未識別的南方古猿是如何共享同一地點的?
牠們吃同樣的食物嗎?牠們爭奪相同的資源嗎?牠們是否迴避彼此,還是經常擦肩而過?牠們是生活在東非更廣泛的人科物種網絡的一部分嗎?
「每當有令人興奮的發現時,如果你是古生物學家,你總是知道你需要更多資訊,」Reed 說。「你需要更多的化石。這就是為什麼這是一個重要的領域,需要培訓人才,讓人們外出尋找自己的地點,尋找我們尚未發現化石的地方。」
「更多的化石將幫助我們講述很久以前我們的祖先發生了什麼的故事——但因為我們是倖存者,我們知道這發生在我們身上。」
論文「衣索比亞 Ledi-Geraru 的南方古猿與智人新發現」(New discoveries of Australopithecus and Homo from Ledi-Geraru, Ethiopia)於 2025 年發表在《自然》期刊上。研究團隊包括來自多個機構的科學家和野外研究人員,其中許多人與亞利桑那州立大學有關聯,他們是該校的教職員工或校友。
ASU 校友和現任教職員工作者包括副教授 Brian Villmoare、副教授 Lucas Delezene、教授 Amy Rector、副研究教授 Erin DiMaggio、研究教授 David Feary、博士候選人 Daniel Chupik、講師 Dominique Garello、助理教授 Ellis M. Locke、講師 Joshua Robinson、助理教授 Irene Smail 以及已故教授 William Kimbel。
這些化石並未提供所有答案。牠們做了同樣重要的事情:牠們表明,人類起源的故事比熟悉的教科書版本更為擁擠、更具競爭性、更不可預測。在物種、景觀、飲食和偶然事件的古老混合體中,通往現代人類的道路開始成形。
