不是每天都有科学家发现新的人类物种。
但这只是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阿洞穴发现了一些保存完好的化石遗迹。这个新人类物种——弗洛瑞斯人(Homo floresiensis)身材矮小,因此获得了“霍比特人”(Hobbit)的绰号。
令人震惊的是,研究人员相信它一直存在到最后一个冰河时代的末期,大约18000年前。这比尼安德特人生活的年代要晚得多,比除了我们人类以外的任何人类物种都要晚。
对这具霍比特人骨架的解读几乎立刻遭到了人类学家和进化生物学家的激烈批评。可怜的霍比特人被指责不是一个小的新人类物种的例子,而是一个不正常的智人,有着各种各样的生长和荷尔蒙条件。许多科学家认为,在人类进化史上,霍比特人并不是巨人。
然而,她——没错,霍比特人后来被发现是女性——进行了报复。这种小脑袋的生物身高只有三英尺多一点,大脑和黑猩猩一样大。但当研究人员在弗洛雷斯发现了另一个微小的个体时,她在人类祖先谱系中的地位得到了巩固。第二项发现的时间要早得多,它推翻了霍比特人是一种独特的、不正常的智人的观点。
经过15年的深入研究,人类学家现在可以确定梁布人生活在6万至9万年前。她在弗洛雷斯的表兄弟们比她年长很多,生活在70万年前。这漫长的统治证明了这个微小的人类物种的成功,不管他们是多么的矮小和脑容量小。
今年,人类学家在菲律宾发现了一个新的矮小人类物种,命名为吕宋人。
那么,杏耀苹果客户端为什么微小的人类最终生活在这些岛屿上呢?对我们这些生物地理学家和进化生物学家来说,答案就在眼前:r岛
岛屿生活和体型
动物学家j·布里斯托尔·福斯特(J. Bristol Foster)最初在1964年提出了岛屿规则。
他指出,当大型物种在岛上定居时,它们的体型往往会缩小——一直缩小到留下侏儒后代的程度。与此同时,相反的情况将会发生。体型小的物种将进化得更大,产生巨大的子代物种。
世界各地都有这个岛国统治的惊人案例。想想来自地中海和下加利福尼亚群岛的俾格米象和猛犸象,在塞浦路斯几乎抵得上一头驴的河马,在克里特岛几乎抵得上一只宠物狗的鹿,在加勒比海几乎抵得上一头牛的老鼠,在新西兰几乎抵得上一只人手那么长的昆虫。
生物学家提出了各种可能导致这种进化趋势的机制。一个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,依靠它们的体型来抵御捕食者,当没有杀手潜伏在黑暗中时,这是一个昂贵的策略。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更少的东西生活。
也有可能是没有捕食者的体型较小的个体只是产生了更多的后代,这意味着雌性开始产子的时间更早,体型也更小,在生长上的投入更少,在繁殖上的投入更多。这种可能性可能解释了现代人类俾格米人是如何进化的。
所有这些选择将最终导致身体大小变化的遗传结构的变化。
所以,我们问,岛屿规则是否可以解释弗洛瑞斯人与吕宋人的体型较小?我们认为可能是的。
岛上的几代模特
霍比特人最有可能的祖先是直立人(Homo erectus),这个物种的脑容量和整体体积是直立人的两倍多。根据弗洛勒斯的地质历史和已知的最古老的弗洛勒斯人化石,这个新物种的进化应该发生在不到30万年的时间里。
作为进化生物学家,我们知道达尔文的进化是一个缓慢而渐进的过程,发生在很长的时间尺度上。如此剧烈的体型变化会这么快发生吗?
因此,我们的跨学科研究团队开发了一个计算机模型,试图回答这个基本问题。它就像一个电脑游戏,在生物学和生态学的现实场景下模拟身体大小的进化。
在我们的模型中,个体在岛上殖民,根据可获得的食物量长到成年的体型,生下许多后代,然后死去。这个游戏的基本规则是,在那个时刻,那些更接近“最适”体型的个体将会留下更多的后代。后代遗传的基因决定了他们的体型大小。
一代又一代,新的突变可能出现在种群中,并将身体大小向更高或更低的值移动。有时,新的个体甚至可能入侵岛屿,与居民混合。另一个基本规则是,最初的小种群数量不能超过岛上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·霍尔顿,使用了古气候数据来调整我们的模型。更热、更湿的天气可以让岛上更多的人得以生存,并在任何特定的时刻影响最佳体型。
我们开始我们的模拟假设,体型较大的直立人到达这个岛,然后在那里进化成一个较小的物种。由于我们不知道我们的模型应该得出的确切数字,我们基于从当前人口中获得的估计。
由于这种不确定性,我们运行我们的模型数千次,每次使用所有参数的随机组合。最终,我们能够建立一个直立人与弗洛瑞斯人变小的统计分布。
一个新物种,在进化的眨眼间
在运行了10,000个模拟之后,我们惊奇地发现,在不到350代的时间内,这个过程就完成了。以年为单位来考虑,假设一个年轻的女性在平均15岁的时候生第一个孩子,这意味着大约1万年。
对你我来说,这似乎太久了。但从进化的角度来看,这只是一眨眼的功夫——人类进化史的千分之一多一点。
当然,我们并不期望所有使弗洛瑞斯人如此独特的特征,
杏耀平台谈科技 ,因为他们的进化速度如此之快,而且是同时发生的。然而,我们的模拟仍然显示,30万年对于一个新的人类物种的出现是远远超过足够的时间。
我们的工作支持这样一种观点,即在一组现实的生态参数下,杏耀苹果app快速进化是相当合理的,自然选择可能是影响岛屿上体型大小的强大力量。如果弗洛瑞斯人确实是岛屿法则的产物,她又一次表明,我们人类倾向于遵循与其他哺乳动物相同的推动进化的总体法则。