科学家数字重建距今367万年“幼足”南方古猿面部

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【导语】

一项最新研究利用数字技术,对南非斯特克方丹出土、距今约367万年的南方古猿化石“幼足”(StW 573)进行了面部虚拟重建。研究显示,该标本的面部结构在整体大小和形态上更接近东非南方古猿化石,而非年代更晚的南非标本,为早期人类在非洲的演化格局提供了新的证据。


斯特克方丹“幼足”化石背景

“幼足”化石于1994年在南非斯特克方丹一处洞穴中被发现,编号为 StW 573。其名称源于最初在一盒动物化石中发现的四块小脚骨,这一发现最终促成了整具骨架的识别。

2010年代,古人类学家罗纳德·克拉克(Ronald Clarke)将“幼足”归入南方古猿 prometheus 种。但也有研究者认为,该标本应归为同一地点发现的南方古猿 africanus 种,或可能代表一个此前未被正式界定的南方古猿新物种。

尽管“幼足”骨架保存程度较高,并已成为持续研究对象,其面部骨骼在沉积后的地质过程中发生变形和破碎,传统物理复原方法难以还原其原始形态。


数字技术重建面部结构

在最新研究中,普瓦捷大学和维特沃特斯兰德大学的研究团队由阿梅莉·博德(Amélie Beaudet)博士领衔,利用数字化方法对“幼足”的面部骨骼进行重新拼接和虚拟重建,制作出目前已知最完整的南方古猿面部之一。

研究人员对重建后的面部进行了九项线性测量,并采用三维几何形态计量学方法,将“幼足”与多种现存大型类人猿以及另外三具南方古猿化石进行比较。

结果显示,在整体面部大小、眼眶形状和尺寸以及整体面部结构等方面,“幼足”与东非化石的相似度高于与年代更晚的南非对比标本。研究团队指出,由于保存完整面部的化石极为有限,这一比较目前仍基于少量标本。

博德表示,考虑到“幼足”的地理来源位于南非,这一形态模式“出人意料”,提示其进化历史可能比此前假设的更为动态。她指出,“幼足”可能代表一个与东非种群密切相关的谱系,而后期南非的人类祖先则可能通过局部进化过程形成更具区域特征的面部形态。


眼眶区域或承受进化压力

研究还发现,“幼足”眼眶区域存在受到选择压力的迹象。研究团队认为,这可能与视觉能力及相关生态行为的变化有关。

博德表示,尽管本次分析仅聚焦于一个解剖区域且对比化石数量有限,但结果为理解南方古猿在非洲不同地区种群之间的亲缘关系提供了补充信息,并提示面部眼眶区域在当时可能正经历进化压力。

她指出,人类祖先的面部在演化过程中整体趋于不那么突出、更加纤细,但这些变化发生的具体时间点及其进化机制仍不明确。


非洲早期人类演化格局的新线索

维特沃特斯兰德大学及石溪大学研究员多米尼克·斯特拉特福(Dominic Stratford)表示,该研究支持将非洲视为一个“相互联系的进化景观”的观点,即不同地区的种群在适应各自生态压力的同时,通过共同祖先保持联系,而非在彼此孤立的区域内独立演化。

斯特拉特福指出,通过消化、视觉、呼吸、嗅觉以及非语言交流等系统,面部在个体与物理和社会环境的互动中发挥核心作用,因此是理解人类祖先如何适应环境的重要解剖部位。

博德强调,目前仅有少数南方古猿化石保存了近乎完整的面部结构,使“幼足”成为研究早期人类面部演化的罕见参照。她表示,“幼足”的面部保留了与视觉、呼吸和进食相关的关键解剖区域,其头骨将为理解人类进化历史提供更多重要线索。


研究发表

相关研究成果已发表于 2026 年《Comptes Rendus Palevol》期刊第 25 卷第 3 期,题为《StW 573(“幼足”)面部的虚拟重建与比较研究》(Virtual reconstruction and comparative study of the face of StW 573 ("Little Foot")),文章编号为 43-56,DOI 为 10.5852/cr-palevol2026v25a3。


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