中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所館藏的6顆周口店直立人牙齒-顯微斷層掃描及三維復(fù)原（邢松供圖）

存放在瑞典烏普薩拉大學(xué)的4顆周口店直立人牙齒-顯微斷層掃描及三維復(fù)原（潘雷供圖）

周口店直立人肱骨-原件及顯微斷層掃描后的三維復(fù)原（邢松供圖）
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所：作為最早的古人類家族成員之一，周口店直立人（猿人）的店直發(fā)現(xiàn)在很大程度上填補(bǔ)了人和猿之間的演化空白。人是立人上海靜安區(qū)（大圈）外圍聯(lián)系方式崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款由古猿演化而來(lái)這樣一個(gè)今天為人熟知的理論，在周口店直立人發(fā)現(xiàn)之前還處于極大爭(zhēng)論中。研究然而，系列絕大多數(shù)的進(jìn)展周口店直立人化石在二戰(zhàn)中不幸丟失，如今保存下來(lái)的周口僅有在1949-1966年發(fā)現(xiàn)的2件頭骨片、1件下頜骨、店直6顆牙齒、立人2件肢骨，研究以及現(xiàn)存放在瑞典烏普薩拉大學(xué)的系列上海靜安區(qū)（大圈）外圍聯(lián)系方式崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門(mén)服務(wù)快速安排面到付款4顆從上世紀(jì)20年代初周口店第一地點(diǎn)堆積物中發(fā)現(xiàn)的牙齒。
近期中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所邢松、進(jìn)展潘雷與北京大學(xué)何嘉寧、周口復(fù)旦大學(xué)魏偏偏以及國(guó)外學(xué)者合作，店直對(duì)周口店直立人化石中的立人牙齒和肢骨開(kāi)展了系列研究。所使用方法除了傳統(tǒng)的形態(tài)觀測(cè)外，還加入了顯微斷層掃描及三維重建、經(jīng)典形態(tài)測(cè)量、幾何形態(tài)測(cè)量等可以觀測(cè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和量化研究對(duì)象的方法。相關(guān)研究結(jié)果分別發(fā)表在《Scientific Reports》， 《Journal of Human Evolution》，《PeerJ》上。
目前在中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所存放的6顆周口店直立人牙齒分別發(fā)現(xiàn)于1949-1953和1966年。在對(duì)其單獨(dú)的研究中，研究人員加入了山東沂源直立人、安徽和縣直立人、河南淅川直立人、安徽華龍洞古人類、歐洲先驅(qū)人、海德堡人、尼安德特人、早期現(xiàn)代人、近現(xiàn)代人等大批顯微斷層掃描數(shù)據(jù)。在多項(xiàng)周口店直立人牙齒的典型特征中，最具有特點(diǎn)的是其釉質(zhì)齒質(zhì)連接面（EDJ）面上出現(xiàn)大量相互交織的次級(jí)脊，形如“樹(shù)枝”。這一“樹(shù)枝”狀的EDJ表面結(jié)構(gòu)在沂源人、和縣人、淅川人標(biāo)本中也有發(fā)現(xiàn)，但在南方古猿和早期人屬等早期古人類、以及近現(xiàn)代人標(biāo)本中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。據(jù)此初步推斷它可能屬于東亞中更新世直立人的特殊性狀或衍生特征。那么是什么因素導(dǎo)致的這一“樹(shù)枝”狀形態(tài)的出現(xiàn)呢？一種解釋是：釉質(zhì)和齒質(zhì)受不同遺傳因素控制，粗壯齒根所代表的較發(fā)育的齒質(zhì)限制在一個(gè)縮小的釉質(zhì)內(nèi)部時(shí)，容易形成類似褶皺。另外一種解釋是：復(fù)雜的EDJ在一定程度上能夠增加牙齒抗磨損能力。不僅如此，周口店直立人牛型齒（taurodontism）的出現(xiàn)也被認(rèn)為是抵抗牙齒磨損所產(chǎn)生的。此外，周口店直立人的髓腔遠(yuǎn)中齒尖點(diǎn)極低，這在一定程度上也增加了牙齒的齒質(zhì)儲(chǔ)備量，以抵抗磨損。
目前在瑞典烏普薩拉大學(xué)保存的4顆牙齒是迄今尚存的最早出土的周口店直立人化石。其中1顆上頜第三臼齒是1921年在周口店第一地點(diǎn)發(fā)掘時(shí)發(fā)現(xiàn)的，另外3顆牙齒都是從運(yùn)往烏普薩拉大學(xué)的上世紀(jì)20年代初周口店第一地點(diǎn)堆積物中發(fā)現(xiàn)的（分別于1926、1952、2011年清理出）。在針對(duì)這四枚牙齒的研究中，研究人員主要將其與南非早期人屬，印尼早、中更新世直立人，歐洲尼安德特人以及現(xiàn)代人作為對(duì)比。所研究?jī)?nèi)容包括釉質(zhì)齒質(zhì)體積比例、釉質(zhì)厚度分布規(guī)律、釉質(zhì)齒質(zhì)連接面（EDJ）表面的三維形態(tài)、髓腔形狀等。結(jié)果顯示，在早-中更新世，東亞大陸及東南亞島嶼生活的古人類，牙齒形態(tài)存在地域差異和時(shí)序性變化。烏普薩拉大學(xué)館藏的這四顆牙齒與國(guó)內(nèi)所保存的周口店古人類牙齒化石標(biāo)本及模型一樣，表現(xiàn)出東亞地區(qū)中更新世古人類獨(dú)有的復(fù)雜特征，并且還有一些接近印尼早更新世直立人的原始特征保存下來(lái)。這些發(fā)現(xiàn)對(duì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)東亞、南亞地區(qū)早-中更新世古人類的遷移與演化提供了幫助。
現(xiàn)存的兩件周口店直立人肢骨化石為1件股骨和1件肱骨，是在1951年清理1937年以前在周口店第一地點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的碎骨中發(fā)現(xiàn)的。研究人員使用CT掃描的方式獲得了周口店直立人肱骨化石的橫斷面，并根據(jù)魏敦瑞編寫(xiě)的周口店直立人專著中一張X射線圖復(fù)原了上世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)的一件肱骨中段的橫斷面。在橫斷面上進(jìn)行了生物力學(xué)分析后，得到周口店直立人肱骨的力學(xué)參數(shù)，并與非洲直立人或匠人、尼安德特人、早期現(xiàn)代人、中國(guó)近現(xiàn)代人進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1）當(dāng)用體重和肱骨長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)化力學(xué)參數(shù)后，周口店直立人的肱骨粗壯度超過(guò)非洲直立人或匠人；2）周口店直立人肱骨粗壯度一般處于尼安德特人和早期現(xiàn)代人變異范圍的下限；3）人類肱骨粗壯度并不是遵循從早到晚不斷減小的時(shí)序性變化規(guī)律。此項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)直立人肱骨粗壯度的地域多樣性可能要超過(guò)以前所認(rèn)為的，這種多樣性可能反應(yīng)的是對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)，也有可能是人類從事的上肢運(yùn)動(dòng)模式不同導(dǎo)致的。
周口店直立人作為世界上最早被發(fā)現(xiàn)的古人類化石之一，在研究中常常作為“標(biāo)桿”出現(xiàn)。研究人員開(kāi)展的這一系列研究使得我們進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)了該人群的形態(tài)特征和行為方式，對(duì)未來(lái)相關(guān)研究能夠提供必要參考。
該研究獲得中國(guó)科學(xué)院和國(guó)家自然科學(xué)基金支持。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41598-018-20432-y
https://peerj.com/articles/4279/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047248417303020