這一人類遠親的滅絕之謎解開了

步氏巨猿曾經成群結隊地漫步于中國南方的喀斯特地區(qū)。其直立身高可以達到3米，體重最大可以達到300公斤，是地球上有史以來體型最大的靈長類。這個遠房親戚在我們人類到達該地區(qū)之前就已經絕滅了。迄今，只有將近2000顆牙齒和4件不完整的下頜能夠向人們證明它們曾經的存在。至于導致其絕滅的原因，我們更是知之甚少。

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所供圖

近日，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所張穎奇研究團隊與來自澳大利亞、美國等地的多個科研團隊合作，解開了步氏巨猿的絕滅之謎，研究成果于北京時間2024年1月11日發(fā)表在國際頂級學術期刊《自然》雜志。該研究表明，在29.5—21.5萬年前，正是對攝食行為和食物偏好的執(zhí)著導致步氏巨猿在面對環(huán)境改變時顯得脆弱無比，并鎖定了其走向絕滅的命運。

步氏巨猿的絕滅在古人類學中多少顯得有些不可思議。當時生存于同一地區(qū)的其它靈長類可以適應環(huán)境并生生不息，但是這種給人印象強大無比的類人猿怎么就走向絕滅了呢？這一問題一直都是該學科中令人敬而遠之的懸案。雖然此前中國科學院古脊椎動物與古人類研究所重新在該地區(qū)開展了10多年的系統(tǒng)調查并搜集到更多步氏巨猿的化石證據(jù)，但由于缺乏有針對性的系統(tǒng)測年和年代區(qū)間明確的古環(huán)境分析，步氏巨猿絕滅的原因仍然困擾著我們。

步氏巨猿復原圖

真正解開步氏巨猿絕滅之謎的多重決定性證據(jù)來自一項錯綜復雜的多學科綜合研究。為了更加全面、更加有針對性地搜集相關信息，研究團隊自2015年起從區(qū)域性的視角出發(fā)在中國廣西調查了數(shù)百處洞穴化石地點并從中選取了22處進行了樣品采集。其中不僅包括11處產出步氏巨猿化石的地點，還包括11處時代較晚未產出步氏巨猿化石的地點。在此基礎上，研究團隊將6種獨立的測年技術應用于含化石堆積物和化石本身，總共獲得157個放射測量測年結果。這些年代數(shù)據(jù)與孢粉、哺乳動物群以及牙齒穩(wěn)定同位素、微量元素、微磨痕等8個方面的分析結果相結合，為我們全方位地展現(xiàn)了步氏巨猿絕滅的前因后果。研究團隊中的澳方6所大學共同參與完成了樣品的處理、測試和分析。

在本研究的龐大數(shù)據(jù)集中，測年結果是起點和基石。這是因為，呈現(xiàn)某一物種絕滅的確切原因原本就是一項不小的挑戰(zhàn)，但首先必須確定該物種從化石記錄中消失的確切時間，才能有一個目標明確的時間框架并在此框架下進行古環(huán)境分析和攝食行為的還原。相反，如果沒有可靠的測年數(shù)據(jù)支撐，就只能在錯誤的年代區(qū)間被錯誤的線索誤導。

釋光測年測量的是埋藏步氏巨猿化石的堆積物中的光敏感信號，是本次研究主要采用的測年技術，同時以直接測定步氏巨猿牙齒化石的釉系法（US）和電子自旋共振法（US-ESR）為補充。通過對化石直接測年，可以確保其年代與埋藏它們的堆積物的釋光測年結果相互印證。如此一來，就可以得到一個全面且可靠的步氏巨猿走向絕滅的窗口和時間線。

步氏巨猿生活場景復原圖

研究團隊還通過對孢粉、哺乳動物群、牙齒穩(wěn)定同位素的詳盡分析以及對洞穴堆積物的微觀分析還原了導致步氏巨猿最終絕滅的環(huán)境條件。然后，通過牙齒微量元素和微磨痕紋理（DMTA）分析，建立了步氏巨猿繁盛時期和絕滅時期的攝食行為對比模型。雖然有些難以置信，但牙齒組織中確實蘊涵了與物種攝食行為相關的豐富信息，可以用于深度解讀它們是否面臨生存壓力以及它們的食物資源多樣性、攝食行為規(guī)律性和活動范圍等。

簡而言之，本項綜合研究的結果表明，步氏巨猿絕滅于29.5~21.5萬年前，比人們之前的認識要早很多。而在步氏巨猿絕滅之前，它們在食物資源豐富且多樣的森林中盛極一時。

到了距今約70—60萬年前，由于季節(jié)性增強，環(huán)境開始變得更加多樣化，致使森林群落的結構開始發(fā)生變化。

步氏巨猿的近親猩猩（Pongo）在生存條件發(fā)生變化的同時體型變得更小更靈活，還改變了攝食行為和棲息地偏好，它們的化石顯示了靈活和營養(yǎng)均衡的食物選擇，以及較小的生存壓力。相反，步氏巨猿在其偏好的食物資源匱乏的情況下仍然依賴缺少營養(yǎng)的備選食物，使其食物的多樣性大為減少。盡管如此，它們的體型卻變得越來越大越來越笨重，攝食活動的地理范圍也大為減少。因此，其種群長期面臨生存壓力，且不斷萎縮，最終走向絕滅。