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阿法南方古猿（生存于390至290萬年前的人科）

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阿法南方古猿

生存于390至290萬年前的人科

阿法南方古猿（Australopithecusafarensis），又名阿法南猿或南方古猿阿法種，是生存于390-290萬年前已滅絕的人科。它與較年輕的非洲南方古猿一樣都是較修長的。研究發(fā)現(xiàn)阿法南方古猿是南方古猿屬及人屬的祖先。

基本信息

中文名	阿法南方古猿
拉丁學名	?Australopithecus afarensis
別名	阿法南猿、南方古猿阿法種
拼音	ā fǎ nán fāng gǔ yuán
分布區(qū)域	東非埃塞俄比亞

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位點

阿法南方古猿化石只在東非發(fā)現(xiàn)。除了拉多里是它的模式產地外，在埃塞俄比亞的哈達爾亦有大量發(fā)現(xiàn)，當中包括“露西”及在AL333位點發(fā)現(xiàn)的“第一個家庭”。

露西遺骸復制品

其他位點包括埃塞俄比亞的奧姆、馬卡、Fejej及Belohdelie，并肯雅的洛沙岡。

身體特征

頭顱骨

與現(xiàn)今及已滅絕的類人猿比較，阿法南方古猿的犬齒及臼齒較細小，體型比現(xiàn)今人類較小，身高約1.2~1.4米。阿法南方古猿的腦部亦較小，只有約380-430立方厘米，有下巴突出的面部。

阿法南方古猿

阿法南方古猿細小的腦部及原始面孔，加上雙足行走的發(fā)現(xiàn)，改革了當時古人類學的想法。因為最初認為人類的最先及重大的轉變是增大腦部。在1970年代發(fā)現(xiàn)阿法南方古猿前，一般認為腦部增大是較雙足行走先出現(xiàn)。因為當時最古老的人族的腦部相對較大，如早露西幾年發(fā)現(xiàn)的盧多爾夫人腦部就有約800立方厘米。

描述

雙足行走

對于阿法南方古猿的行走模式有著很多爭論。一些學者相信它差不多是完全雙足行走的，而其他的則認為它是部份棲于樹上的。手、腳及肩膀關節(jié)的結構都支持后者的說法。手指的彎曲及趾骨像現(xiàn)今的猿，足以表示它們可能用來抓住樹枝攀樹。它們的手腕可以緊扣，適合指背行走。肩膀關節(jié)比現(xiàn)今人類更近頭骨。連同相對較長的手臂，相信阿法南方古猿是伸高雙臂來攀樹的。再者，從頭顱骨的掃瞄中發(fā)現(xiàn)溝漕及骨質的迷宮形態(tài)，可能它們并非雙足行走的。但是阿法南方古猿仍有一些特征顯示有可能是雙足行走的。整體上說，它的骨盆較像人的而多于像猿的。它的胯骨片短而闊，闊的薦骨直接在臀部關節(jié)之下，且有明顯證據(jù)是連接股直肌。縱然骨盆并非完全像人的，這些特征都支持是一個某程度雙足行走的結構。它的大腿骨亦指向膝蓋，令腳更為貼近身體的中線，適合雙足行走。現(xiàn)今的人類、猩猩及蜘蛛猴都有相同的特征。它的腳上亦有內收的腳趾，難以用后肢來抓住東西（如樹枝或母體），增加了嬰兒從母體掉下的危險。阿法南方古猿的腳踝關節(jié)亦像人類的。

電腦模擬阿法南方古猿的慣性及運動學顯示它們可以像人類般行走，不論是直立的或是屈膝的姿勢，但卻不能像黑猩猩般行走。直立姿勢比屈膝行走有效得多，差不多節(jié)省一半的能量。阿法南方古猿似乎以雙足行走短距離是很有效的，而在拉多里的腳印顯示它們的行走速度為每秒1米或以上，與人類平時行走的速度相近。

普遍認為直立雙足行走是由彎曲雙腳的指背行走演化而來。但是像圖根原人等的化石顯示雙足行走已于500-800萬年前出現(xiàn)，正值黑猩猩及人類分支的時候。現(xiàn)今的猿及其祖先都會在攀樹時采直立的姿勢，故有指直立行走是演化自樹上棲息的適應性。就現(xiàn)今蘇門達臘猩猩的研究顯示它們是以四肢在大樹枝上行走的，但在較細小的樹枝時則以雙足及直立的腳來擺動。這可以幫助它們到達樹枝邊擲下果實或到達其他樹上。

于1100-1200萬年前的氣候轉變影響了東非及中非的森林，限制了在樹上的移動，令當時人科的祖先需要適應在地上直立行走。但大猩猩及黑猩猩的祖先則習慣了以屈膝姿勢攀上直立的樹干，最終令它們使用指背行走的方式在地上行走。故此，阿法南方古猿可能都是直立雙足在地上行走的，而仍會以雙臂攀爬細小的樹。但是黑猩猩及大猩猩是人類的最近親，且同時擁有融合的腕骨，故人類祖先亦有可能是指背行走的。其他研究則指靈長目直立的脊骨及身體最初出現(xiàn)于2160萬年前中新世早期的莫洛脫猿。

社會特征

要估計已滅絕的化石物種的社交行為是很困難的，但是從現(xiàn)今猿及猴的社會結構，可以幫助作出一些推算。雖然就雄性及雌性阿法南方古猿的兩性異形程度存在著一些爭論，但是似乎雄性體型較大。故此，估計阿法南方古猿是以細小的家庭生活，當中只有一頭雄性領袖及一些生育的雌性。

現(xiàn)時未有發(fā)現(xiàn)任何石器用具是與阿法南方古猿有關的，而目前最早的石器遺物只能追溯至250萬年前。

分支問題

于1977年，唐納德·喬納森（DonaldJohanson）及蒂莫西·懷特（TimWhite）對露西及“第一個家庭”的化石進行了一次詳細的形態(tài)學研究。他們將這些化石與黑猩猩、大猩猩及現(xiàn)今人類的標本，并已滅絕的人科化石進行比較，尤其是在顎骨及牙齒排列方面。研究發(fā)現(xiàn)是介乎人類及猿之間，雖然身體似人，但可能較為接近猿。他們結論出它們并非屬于人屬，而是屬于獨立的南方古猿屬，命名為阿法南方古猿。他們相信阿法南方古猿是非洲南方古猿及羅百氏傍人，并人屬及智人的祖先。但是于2006年的另一項形態(tài)學研究發(fā)現(xiàn)阿法南方古猿編號AL822-1標本的下頜骨與大猩猩的很相似，并從進一步的研究認為阿法南方古猿是羅百氏傍人分支的成員，而非人類的祖先。故此指懷特于1990年代發(fā)現(xiàn)的始祖地猿才是人類分支的祖先。

著名化石

模式標本

阿法南方古猿的模式標本LH4，是一個成體的下頜骨，于坦桑尼亞的拉多里發(fā)現(xiàn)。

AL129-1

這是由唐納德·喬納森于1973年發(fā)現(xiàn)的首個阿法南方古猿的膝蓋關節(jié)，是在埃塞俄比亞中部阿瓦什的阿法爾洼地發(fā)現(xiàn)的。

露西

首個阿法南方古猿的骨骼，于1974年由托馬斯·格雷（ThomasGray）及唐納德·喬納森同樣在埃塞俄比亞中部阿瓦什的阿法爾洼地發(fā)現(xiàn)的。

333位點

唐納德·喬納森的學生于1975年在近發(fā)現(xiàn)露西的位點發(fā)現(xiàn)了“第一個家庭”，當中包括阿法南方古猿的200塊骨骼碎片。這個地方稱為“333位點”，因為共發(fā)現(xiàn)了333個化石碎片，如牙齒及顎骨。遺骸是來自13個個體，所有都是成體，且沒有任何傷痕。所有13個個體都在同一時間死亡，故喬納森結論它們是因洪水即時致死的。

塞拉姆

于2006年，《科學美國人》發(fā)表在埃塞俄比亞迪基卡發(fā)現(xiàn)了一個3歲大的南方阿法古猿女童化石，包括了整個頭顱骨及軀體，并大部份的肢骨。這些骨骼顯示它適應直立行走及攀樹，與露西的骨骼特征一致，是介乎人類及類人猿之間。它的名字意思是“平安”。

發(fā)現(xiàn)

阿法爾洼地及以外的發(fā)現(xiàn)，包括于333位點的發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)了很多同時期的骨骼化石，故唐納德·喬納森認為庫比福勒人族是與阿法爾洼地人族同期生存的。即是說露西并非單一演化成雙足行走及平面的物種。

另外肯尼亞平臉人的發(fā)現(xiàn)，雖然頭顱骨（KNMWT40000）扭曲了，但都有很多與露西相同的特征，并明顯是完全另一屬的物種。

始祖地猿是由蒂莫西·懷特于1990年代發(fā)現(xiàn)的。它是完全雙足行走，與林地環(huán)境同期，并且最重要的是與阿法南方古猿同期。學者現(xiàn)時仍未能估計始祖地猿的顱腔體積，因為只有細小的顎骨及腳骨碎片被發(fā)現(xiàn)。

阿法南方古猿

研究進展

一國際研究團隊2020年4月1日在《科學進展》雜志上發(fā)表論文稱，生活在300萬年前的人類祖先——阿法南方古猿的大腦與類人猿相似，但卻像人類大腦一樣發(fā)育緩慢。他們稱，漫長的童年期讓阿法南方古猿有更多的時間學習成長，從而為后來的大腦分化和社會行為的發(fā)展奠定了基礎。

阿法南方古猿被認為是所有后來人類的祖先，生活在300多萬年前。它們的化石只發(fā)現(xiàn)于東非，著名的“露西”就是在埃塞俄比亞的阿法爾洼地被發(fā)現(xiàn)的。隨著越來越多的化石被研究，科學家對這一物種有了較多了解，發(fā)現(xiàn)其具有許多類人的特征，如可以直立行走，可能使用過石器。但至今，科學家對該物種大腦組織的情況卻了解很少。

為了研究阿法南方古猿的大腦組織結構和發(fā)育問題，由美、德、英等國研究人員組成的團隊，運用精確的成像技術對包括“塞拉姆”在內的8個阿法南方古猿的頭骨化石進行了研究。“塞拉姆”是科學家2000年發(fā)現(xiàn)的一個阿法南方古猿兒童化石的名字，在埃塞俄比亞阿姆哈拉語中是“平安”的意思。它是科學家研究人類進化史的重要標本，有不少關于人類進化的重要成果來源于它。

大腦組織雖不會形成化石，但會在顱內側留下印記。通過掃描，研究人員根據(jù)化石中遺留的腦內印跡推斷出阿法南方古猿大腦組織的關鍵特征，發(fā)現(xiàn)它們的大腦組織與類人猿的大腦組織更相似，并沒有人類大腦的特征。而通過比較“塞拉姆”和成年古猿的顱內容積發(fā)現(xiàn)，像今天的人類一樣，阿法南方古猿的大腦發(fā)育時間很長。這意味著該物種具有漫長的童年，有更多的時間進行學習、成長。

研究人員指出，因大腦發(fā)育緩慢，阿法南方古猿在童年期更需要成年古猿的照拂，長時間地學習成長，這為后來的大腦分化和社會行為的發(fā)展奠定了基礎。

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