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摘要:可怜的霍比特人被指控不是一个小型的新人类物种的例子,而是一个不正常的智人,承受着各种各样的生长和荷尔蒙条件。许多科学家认为,霍比特人在人类进化史上的巨人中没有一席之地。然而她——是的,后来发现霍比特人是女性——却复仇了。模拟了岛上的世代霍比特人最有可能的祖先是直立人,这个物种的大脑和整体体积是它的两倍多。
科学家并非每天都发现一个新的人类物种。
但这正是2004年发生的事情,当时考古学家在印度尼西亚弗洛雷斯岛的梁布亚洞穴发现了一些保存完好的化石遗骸。这个新人类物种的微小体型,弗洛雷斯人,为它赢得了“霍比特人”的绰号。
令人震惊,研究人员相信它一直存活到最后一个冰河时代的结束,大约18000年前。那比尼安德特人活得晚得多,比我们自己以外的任何人类物种都晚。
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的事实几乎立刻,对这具霍比特人骨架的解释遭到了人类学家和进化生物学家的猛烈批评。可怜的霍比特人被指控不是一个小型的新人类物种的例子,而是一个不正常的智人,承受着各种各样的生长和荷尔蒙条件。许多科学家认为,霍比特人在人类进化史上的巨人中没有一席之地。
然而她——是的,后来发现霍比特人是女性——却复仇了。这个小小的,小脑袋的生物只有三英尺多高,有一个和黑猩猩一样大的大脑。但当研究人员在弗洛雷斯发现另一个微小的个体时,她在人类祖先中的地位得到巩固。这第二个更古老的发现揭穿了霍比特人是一个独特的,不正常的智人的想法。
经过15年的紧张研究,人类学家现在自信地确定梁布阿个体生活在6万到9万年前。她在弗洛雷斯大得多的表亲生活在70万年前。这个漫长的统治证明了这个微小的人类物种的成功,不管他们的身材和脑筋有多小。
和今年人类学家在菲律宾发现了一个新的矮人物种,命名为“luzonensis”。
那么为什么微小的人类最终生活在这些岛屿上?对于我们这些生物地理学家和进化生物学家来说,答案就摆在我们面前:岛屿法则。
岛屿生命和体型动物学家J.Bristol Foster最初于1964年提出了岛屿法则。
他曾指出,当一个大型物种定居在一个岛屿上时,它将趋向于进化成缩小的大小-全部离开矮人后代的方式。同时,相反的情况也会发生。体型较小的物种将进化为体型较大的物种,产生巨大的子物种。
世界各地都有这种岛屿规则的壮观案例。想想地中海和下加利福尼亚群岛的侏儒象和猛犸象,塞浦路斯的河马几乎比不上驴子,克里特岛的鹿高得像宠物狗,加勒比海的老鼠大得像牛,新西兰的昆虫长得像人的手为了这个进化趋势。一个很好的动机可能是岛上没有天敌。许多物种,最著名的是大象和河马,凭借它们的体型来抵御捕食者,这是一种昂贵的策略,因为没有 ... 手潜伏在 ... 中。此外,在岛屿上,稀缺的资源供应可能有利于较小的体型,因为较小的个体可以用较少的
生活,也可能是没有捕食者的较小个体只会产生更多的后代,这意味着雌性开始更早和更小的体型分娩,在生长上投入更少,在繁殖上投入更多。这种可能性很可能解释了当代人类侏儒是如何进化的。
所有这些选择最终都将导致导致体型变异的遗传结构的改变。
因此,我们问道,岛屿规则是否可以解释小体型的弗洛雷斯人和吕宋人是?我们认为可能是的。
模拟了岛上的世代霍比特人最有可能的祖先是直立人,这个物种的大脑和整体体积是它的两倍多。根据弗洛雷斯的地质历史和已知的最古老的弗洛雷斯人化石,似乎新物种的进化发生在不到30万年的时间里。
作为进化生物学家,我们知道达尔文进化是一个缓慢而渐进的过程,发生了很长时间时间表。这么大的体型变化能这么快发生吗?”所以我们的跨学科研究团队开发了一个计算机模型来试图回答这个基本问题。这就像一个电脑游戏,在生物和生态现实的场景下模拟了体型的进化。
在我们的模型中,个体在岛上殖民,根据可获得的食物增长到成年体型,生下一些幼崽然后死亡。游戏的基本规则是,在那一刻,那些体型接近小岛“最佳”体型的个体将留下更多的后代。后代遗传大或小体型的基因。
一代又一代,新的突变可能出现在群体中,并使体型向高或低的值移动。有时,新的个体甚至可能入侵该岛并与居民混合。另一个基本规律是,最初的小种群数量不能超过该岛资源可能维持的数量。
我们的同事、地球系统科学家尼尔·爱德华兹和菲尔·霍尔登利用古气候数据调整了我们的模型。更热和更湿的时间可以支持更多的人在岛上,并会影响最佳的身体大小在任何给定的时刻。
我们开始我们的模拟假设,大身体直立人到达岛上,然后演变成一个较小的物种那里。由于我们不知道我们的模型应该通过的确切数字,我们基于从当前人口中获得的估计值。
由于这种不确定性,我们使用所有参数的随机组合运行我们的模型数千次。最终,我们能够建立起一个统计分布图,显示直立人变小到弗洛雷斯人所需的时间。
是一个新物种,在进化的瞬间运行了10000次模拟后,我们惊讶地发现,在不到350代的时间里,这个过程就完成了。从年龄的角度考虑,假设一个年轻的女性在平均15岁的时候生了第一个孩子,这意味着大约10000岁。
对你和我来说可能很长。但从进化的角度来看,那只是一眨眼的功夫——人类进化史上千分之一多一点的时间。
当然,我们并不指望所有的特征都能使弗洛雷斯人在进化的同时如此迅速地变得独一无二。然而,我们的模拟仍然显示,30万年的时间远远不够一个新的人类物种出现。
我们的工作支持这样一种观点:在一组现实的生态参数下,快速进化是相当合理的,自然选择可能是影响岛屿体型的强大力量。如果弗洛雷斯人真的是岛屿法则的产物,她再次表明,我们人类倾向于遵守驱动许多其他哺乳动物进化的相同的整体法则。
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