【科幻科學報 No.502】哈比人改寫人類演化史─科幻科學報─智邦公益電子報
enews.url.com.tw · August 01,2017最ＩＮ話題 ■ 哈比人改寫人類演化史
▌文／Kate Wong
▌譯／王心瑩
▌提供／科學人
2004年，一群澳洲與印尼考古學家宣佈了一項驚人發現，他們在印尼的弗洛瑞斯島挖掘梁布亞岩洞時，找到一個成年人類女性的部份骨骼，身高約只有100公分出頭，腦容量僅有我們的1/3。科學家將這具骨骼命名為LB1，後來很快又借用一個很有想像力的綽號：哈比人，出自英國作家托爾金的奇幻名著《魔戒》。研究團隊推測，LB1和現場的其他骨骸應屬一個過去未知的人種，命名為弗洛瑞斯人（Homo floresiensis），他們猜測弗洛瑞斯人很可能是直立人的後裔，而直立人是第一個遷出非洲的人種。他們進一步推測，弗洛瑞斯人之所以演化成矮個子，是因為居住的島嶼資源很有限；這種現象雖在其他哺乳動物身上發現過，卻從未見諸於人類。
這項發現令古人類學界大為震驚，不只因為弗洛瑞斯人成為人類遵循上述「海島規則」（island rule）的首例，似乎也顛覆了人類腦容量總是演化得越來越大的趨勢。再者，在這些「矮個子小腦人」沉睡的沉積層裡，也發現不少捕獵和宰殺動物用的石器，也有生火煮食動物的遺跡；以他們的腦容量只和黑猩猩差不多來看，這樣的行為算是很先進了。令人驚訝的還有LB1的生存年代距今只有1萬8000年，在那時，與我們親緣關係最近的尼安德塔人和直立人都已經消失數千年了。
懷疑人士立刻提出反駁，認為LB1不過是現代智人生了病而發育遲緩的結果。自從這項發現宣佈以來，他們力圖解釋這個人種的奇異特徵，提出好幾種可能的情況，例如呆小症，或因遺傳而造成生長激素作用遲緩的萊倫氏症候群。然而，他們的論點無法說服哈比人支持者，支持者已提出證據來反駁每個病症。
令人困惑的骨骼特徵
不過近來有一些新的分析結果，連支持者看了，都必須重新思考最初對哈比人的一些詮釋。不僅如此，最新的發現更迫使古人類學家重新思考一些既定的看法，主要關於人類演化過程中，「人族」（與黑猩猩走向不同演化道路的所有人類譜系）最初遷出非洲的關鍵時刻。
此外，新研究引發的事實中，最驚人的或許是LB1從許多方面看來都非常原始。（發掘者至今已在出土地點發現14個人的骨骸，但LB1一直是最完整的樣本。）從一開始，許多人常拿這個樣本與320萬年前的露西做比較（露西是「阿法南猿」這種人類祖先的最知名代表），因為兩者的身高差不多，腦容量也同樣小。但後來又發現，LB1還不只是「大小」與露西和其他直立人之前的人族很類似而已，她甚至有許多特徵很像大猿。
對於哈比人這種異常的形態，美國紐約石溪大學以鐘格斯（William Jumgers）為首的研究人員在今年5月發表了一個特別引人注目的例子，他們發現LB1的足部有一些比較現代的特徵，例如大拇趾與其他腳趾並列，而不像大猿與南猿的大拇趾是在側邊張開，不過大致上還是舊式的構造。LB1的足部長度約20公分，是她短小股骨的70%，這麼大的比例在人類家族前所未聞，例如現代人的足部長度只有股骨的55%。在這方面與LB1最接近的，除了托爾金小說想像的大腳哈比人以外，大概只有巴諾布猿了。此外，LB1的大拇趾很短，其他腳趾則是長而微彎，而且沒有足弓，在在都是很原始的特徵。
鐘格斯在新聞稿中說：「像這樣的足部，以前從未在人類化石上看過。」而且這種構造應該很難跑步。綜合骨盆、腿部和足部的特徵，哈比人顯然可以直立行走，但由於他們是短腿一族，加上腳丫子相對巨大，走起路來想必得把腳抬得很高，免得長腳趾在地上拖行。也因此，他們或許可以短距離衝刺一下（以免變成弗洛瑞斯島上四處爬行的科摩多巨蜥的晚餐），但是要拿到馬拉松比賽冠軍恐怕不太容易。
如果足部是哈比人唯一看似原始的特徵，那麼科學家大可繼續支持「弗洛瑞斯人是直立人的侏儒後裔」的說法，把足部形態視為侏儒化的結果，是一種返祖演化。不過實情並非如此，事實上LB1的全身骨骼都可找到古老的特徵，例如手腕有一塊稱為小多角骨的骨頭，在我們現代人手上呈現靴形，而哈比人呈金字塔形，與大猿一樣；哈比人的鎖骨短而彎曲，不像現代人類家族的鎖骨長又直；他們的骨盆為盆形，如同南猿，而非直立人和晚近其他人屬物種的漏斗形。差異還不只於此。
的確，若只看頸部以下，LB1比較像露西和其他南猿，不像人屬，但她的頭顱就沒這麼簡單了。雖然她那葡萄柚大小的頭顱只有417立方公分（介於黑猩猩和南猿之間），可是頭蓋骨的其餘特徵，例如窄鼻子和眼窩上方的凸出眉骨，都讓LB1看起來很像我們人屬一族。
她的祖先究竟是誰？
哈比人化石綜合了人屬頭骨和原始軀幹四肢的特徵，其實並非沒有前例可循，我們人屬最早的成員（像是巧人）也是兼具新舊特徵的大雜燴。因此，等到哈比人顱後骨骼的細節出爐後，研究人員更加懷疑弗洛瑞斯矮人可能是早期的人屬物種，而非直立人的後裔（科學家認為直立人具有現代身體特徵）。
一項新的分析結果支持這種觀點，這項研究主要由澳洲國立大學的博士候選人艾格負責進行。為了釐清哈比人與其他人類家族成員的關係，這個團隊運用遺傳分類學（觀察不同生物間共有和獨有的特徵，找出彼此的親緣關係），比較LB1與其他人族成員和大猿的解剖特徵。
艾格等人的研究結果發表於《人類演化期刊》，指出弗洛瑞斯人在人族系譜樹的位置有兩種可能，第一是弗洛瑞斯人演化出來的時間介於魯道夫人（約出現於230萬年前）與巧人（約出現於200萬年前）之間；第二種可能是弗洛瑞斯人出現在巧人之後，不過遠早於直立人（約出現於180萬年前）。更重要的是，艾格的團隊沒有在弗洛瑞斯人和直立人之間找到任何較近的關聯，打破了「哈比人是由住在島嶼的直立人矮化而來」的說法。（這項研究同樣反駁了「哈比人屬於我們現代智人」的說法。）
如果哈比人是非常早期的人屬物種，而且早於直立人，則系譜樹上的這個位置有助於解釋LB1的腦容量為何這麼小，因為最早期人屬成員的大腦灰質比一般直立人少多了。可是，艾格的發現並未完全解決大腦的問題；除了LB1，目前已知人屬成員腦袋最小的是一個巧人的樣本，腦容量約為509立方公分，而LB1比它小20%。
哈比人的腦袋這麼小，是否仍與島嶼生活導致侏儒化脫不了干係？發現化石的研究小組最初將LB1的小腦袋歸因於這個現象時，評論者反駁說，以人族成員已知的身體比例關係來看，她的腦實在小得離譜，就連哺乳動物侏儒化時，腦容量通常也只是略微減少而已。但今年5月發表的一些研究結果指出，島嶼哺乳動物的侏儒化現象也會出現特例，例如倫敦自然史博物館的威斯頓和李斯特便發現，非洲島國馬達加斯加挖掘出好幾種侏儒化河馬的化石，牠們的腦容量大幅縮小，遠低於標準尺寸模型的預測值。根據這個河馬模型，研究人員認為即使是體型像直立人的人類祖先，一旦發生島嶼侏儒化現象，大腦與身體的比例依然有可能變得像LB1一般。
河馬模型令許多研究者印象深刻，包括美國哈佛大學的利伯曼；威斯頓和李斯特在《自然》發表論文時，利伯曼撰寫評論指出，他們的發現「救了大家」，可據以解釋弗洛瑞斯人的腦袋為何這麼小。
儘管有些專家仍採信最初對哈比人的解釋，不過澳洲臥龍岡大學的梁布亞計畫主持人摩伍德（Michael J. Morwood）如今認為，LB1的祖先應是人屬的早期成員，他們剛到達弗洛瑞斯島時就長得很矮（比已知最矮的直立人還矮得多），後來「也許又經歷了少許島嶼侏儒化作用」。
由哈比人遺留下來的人工製品也可看出，弗洛瑞斯人是一種非常原始的人族。剛發現哈比人時，初期論文都將焦點放在梁布亞岩洞裡同一岩層找到的少數石器，以那麼小的腦部構造來說，這些石器精緻得令人驚訝，而懷疑者便緊抓住這點，認為哈比人根本就是現代智人，而非新種人類。可是澳洲新英格蘭大學的摩爾和英國牛津大學的布魯姆等人深入分析後，卻發現哈比人的工具多半相當簡單，不脫其他小腦人族成員產製工具的範疇。梁布亞岩洞裡的哈比人工具有些確實相當進步，摩爾和布魯姆認為那是偶然產生的，哈比人製造出幾千種工具，少數工具比較進步並不令人意外。
為了製作工具，哈比人在岩洞外敲下較大的岩塊，然後在岩洞內將大岩塊敲成小岩塊，這種製作石器的簡單方法，與梁布亞岩洞以東50公里處另一個人類遺址大同小異，那個遺址稱為馬塔門治（Mata Menge），年代約為88萬年前，比現代智人出現在島上的時間早得多。（目前還不知道在馬塔門治製作工具的是什麼人，因為那裡尚未挖出人類骨骼，不過那些人想必是梁布亞矮人的祖先。）而梁布亞和馬塔門治發現的工具還不只這樣，它們居然都與非洲坦尚尼亞奧都維峽谷（Olduvai Gorge）的人工製品極為相似，那些工具是早在190萬~120萬年前由巧人製造的。
小不點拓荒者
就某些方面來看，關於弗洛瑞斯島這些謎樣的骨骼，最新的理論甚至比原先的說法更具突破性。美國紐約州立大學奧巴尼分校的史崔特深思道：「說他們是非常原始的人屬成員，也許早在200萬年前便離開非洲，而且族群一直繁衍到距今數千年前，這絕對是古人類學界過去幾年來較具話題性的假說之一。」科學家長久以來都相信，直立人是最早遷出土生土長的非洲大陸、移民到新家園的人族成員，因為以化石記錄來看，非洲以外最古老的人類遺骸屬於直立人。原因可能是人類必須演化出較大的腦子、長下肢、發明出細緻的製造技術後，才有能力遷離原本的家園。
目前為止，人類遠離非洲最古老的明確證據來自喬治亞共和國，研究人員在那裡發現的直立人遺骸，可回溯自178萬年前（請見2003年12月號〈勇闖新天地〉）。在喬治亞發現的這些遺骸，打破了我們對於「帶著成套的稱手工具、身強體壯的拓荒者」的想像，因為喬治亞遺骸是體型嬌小的直立人、只會做奧都萬工具，而非我們原本所想像的、比較進步的阿歇爾工具專家。但無論如何，他們確實是直立人。
然而，如果關於哈比人的新觀點是對的，則最早的跨洲遷徙事件應該比喬治亞遺跡早了好幾十萬年，而且由完全不同的人類祖先擔綱演出，這種人說不定與原始的小露西還有很多共通點，而不是古人類學家原先想像的那種移民。根據這樣的情節，科學家可以描繪出史前人類漫長的一章，主角是200萬年前的原始拓荒者，廣泛分佈在非洲和東南亞之間，只要找到合適的地方便住下來。
有些研究者並不接受這種說法。芝加哥費爾德博物館的靈長類演化專家馬丁（Robert Martin）就說：「我們越是試著把弗洛瑞斯人的起源往回推，就越難解釋為什麼有一個人類族裔明明起源於非洲，卻僅在弗洛瑞斯小島留下一丁點遺跡。」馬丁依然不信弗洛瑞斯人是個真真切切的新物種，在他看來，目前仍不能否定LB1（唯一已知腦容量的哈比人）可能是患有不明疾病的現代人，是因疾病才導致頭部這麼小。他說，問題只剩下這種說法能否解釋LB1的身體為何像南猿。
同時，許多科學家則是欣然接受這樣的巨變。史密森尼博物館的托切利曾經分析哈比人的腕骨，他主張：「如果我們是在非洲發現LB1生活在200萬年前，絕不會有人多講半句話。問題是我們在印尼發現它，而且生存時間太近代了。」他又說，好消息是整件事顯示應該有更多這類發現等待我們去尋找。
英國雪菲爾大學的丹諾提出觀察：「一想到我們對亞洲人族化石的了解這麼少，表示未來的驚訝之聲還不止於此。」丹諾也提出假設，說不定早至南猿就已離開非洲，因為在300萬年前，牠們遷徙居住的草原一直延伸到亞洲。他說：「當然啦，我們還需要在弗洛瑞斯島、在鄰近島嶼如蘇拉威西、在中南半島或者亞洲的其他地方獲得更多新發現。」
梁布亞計畫主持人摩伍德正打算這麼做，除了在梁布亞和馬塔門治繼續工作，他也協助主持蘇拉威西的另外兩個計畫，同時密切觀察婆羅洲。至於在中南半島尋找梁布亞哈比人的祖先則有難度，因為同一年代的岩層在那裡很少露出，不過誘因實在太大，這樣的挑戰根本阻止不了勇敢無畏的「化石獵人」。托切利也說：「如果那個地區在未來15年沒有新發現，我可能會開始懷疑是否有什麼地方弄錯了。預期應該要找到更多東西才對。」
（本文由科學人提供，原載科學人2009年第94期12月號）
科學小視窗 ■ 漢人南北基因有異
▌文／科科報編輯小組
新加坡科技研究局一項針對漢人的大規模基因研究發現，來自中國南、北的漢族基因具有0.3%的差異，地理上位置越遠的群落，基因差距也就越大。
根據外電報導，新加坡學者劉建軍和研究團隊分析6000份來自新加坡和中國10個省份的基因樣本後，發現來自不同省份的漢人，基因的確會有差異，這項研究發表在《美國人類遺傳學期刊》上。研究團隊認為，解讀漢族基因族譜將有助於了解遷徙和進化的過程，也有助於找出基因疾病的病因和治癒方式。
研究也發現，以廣東省來說有廣東、潮州和客家等族群，潮州人的基因較為接近北方人，客家人則接近中國中間地帶，廣東人則是道地南方人基因。至於新加坡人的基因和各省比較則與廣東人最類似，但該研究樣本缺乏新加坡移民來源最多的福建人樣本。
