垣曲盆地
——4000万前世纪曙猿等高等灵长类的摇篮
2020-01-06吕东风
吕东风
垣曲盆地是中条山脉中的新近纪小型沉积盆地,面积约350平方公里。黄河横贯,将盆地分为两部分,北部隶属山西省垣曲县,南部新近纪地层仅在任村南的上河一带才有出露,归河南省渑池县管辖。1916年,安特生首次在寨上(寨里)附近找到始新世化石;1921年、1923年、1930年斯丹斯基又在任村南的上河采到一批哺乳类化石;新中国成立后,李悦年(1936)、周明镇等(1953)、王择义等(1963)、雷奕振(1963)、李传夔、王景文(1983)和童永生(1987—1989)等许多古生物学家和地质学家在垣曲盆地做过调查和化石采集。
第一次记述垣曲盆地哺乳类化石的是斯丹斯基(1930),此后杨钟健(1937)、吴汝康、周明镇(1957)、胡长康、徐余瑄(1965)、李传夔(1975)、王景文(1985、1987)和童永生(1992)对垣曲盆地始新世哺乳类化石做过研究。
黄河剖面(郭建崴摄)
垣曲盆地的始新世地层研究程度亦相当高,最初安特生(1923)曾论述过垣曲盆地的地貌和始新世地层的层序,并将寨里附近的始新世地层剖面命名为“黄河剖面”;李悦年(1938)记述了安窝—寨里的地层剖面;雷奕振(1981)和吴卫民(1989)绘制始新世地层分布图(杜俭等,1991)。因此,无论从地层或从古哺乳类来看,垣曲盆地的研究程度都相当高。但由于垣曲盆地构造比较复杂,他们在化石层位的对比上仍有不同的看法,在早期对古哺乳动物化石的收集中也忽视了小哺乳类化石的采集。
垣曲盆地的始新世地层包括了三大套:下部砂砾岩层,中部为河湖相的砂泥岩层,上部是湖沼相的暗色岩层。
世纪曙猿下颌骨化石
直到20世纪90年代之前,世界上最早的高等灵长类化石发现于北非法尤姆地区,生活年代距今约3500万年(早渐新世),发现的化石与一种叫假熊猴的兔猴类动物在形态上具有很多相似的特点,兔猴类是一种早已灭绝的低等灵长类,与现代的狐猴类有密切的亲缘关系。因此,一些古生物专家认为,高等灵长类起源于兔猴类,并坚持高等灵长类非洲起源论。同时,由于托麦人、千禧人、地猿以及南方古猿这些现在公认的最早人类祖先均起源于非洲,西方学者普遍认为现代人起源地也在非洲,这就迎合了高等灵长类起源于非洲的论断,导致与我们人类起源与发展相关的事件一次又一次地演绎着“走出非洲”的故事。
曙猿化石最早发现在我国江苏溧阳。当时有专家学者认为它是高等灵长类,将其命名为中华曙猿,向高等灵长类非洲起源论提出了挑战。江苏溧阳发现的曙猿比目前认为是高等灵长类祖先的非洲化石早800-1000万年。由于当时国际上不少古生物专家持有不同的看法,认为曙猿是高等灵长类证据不足,原因是溧阳发现的曙猿化石埋藏在裂隙堆积内,用筛选法所得多不完整。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员童永生、王景文、黄学诗、郭建崴等专家与美国地质古生物专家玛丽道森博士、克里斯托弗博士(自己起了个中文名字:毕丛山)等学者组成的野外考察队,从1994年开始,历经多年的野外考察和研究,揭秘了垣曲盆地的哺乳动物化石的新面貌,寨里土桥沟发现的曙猿相对完整的下颌骨,被命名为世纪曙猿。
1996年4月5日中美科学家在世界权威的《科学》杂志上发表了“中国山西省始新世中晚期类人猿亚目的最早完整齿系”的科研报告,揭示出曙猿已具有许多高等灵长类动物的特征:门齿小、犬齿大、下颌角圆、下巴前缘直立等,并认为“这是20世纪古生物学上最为重大的科学发现之一,中国很可能是包括人类在内的高等灵长类动物的发祥地。”
随后,学者们又在垣曲多个地点发现的新的牙齿和脚踝骨化石,使曙猿是高等灵长类的可信性砝码增加。这些化石反映出猴类、猿类以及人类的共同祖先演化的早期状态。这些结构复杂的脚踝骨属于中华曙猿和世纪曙猿,这些动物生活在距今4500万年至4000万年之间的中始新世。新发现的曙猿跗骨表明,它们已经像高级灵长类家族中的现生猴类一样,能够在树枝端部用四足灵活行走。而低级灵长类为了适应环境,只能更多地依赖跳跃和攀爬垂直树干的能力进行运动。这表明,曙猿是一个十分原始的高级灵长类家系成员,这个家系延续、演进,逐步形成了猴类、猿类以及人类,演绎了沧海桑田的地质变迁和人类进化史。
寨里土桥沟化石发掘情景(郭建崴摄)
黄学诗(左一)、毕丛山(右二)和王景文(右一)等学者在垣曲盆地考察(郭建崴摄)
最近数年的研究揭示,现在的垣曲盆地在距今4000-4500万年前为热带亚热带地区,气候温润,湖泊相连,树木丛生,动植物种类繁多,非常适宜灵长类以及其他各类哺乳动物的生存繁衍。在温暖湿润的林地里,与世纪曙猿相伴,不仅生活着斯氏黄河猴、李氏戈壁兔、吴氏任村猴、道森先炭兽、泰氏黄河跗猴等,还有其他的高等灵长类——道森曙猿、学诗假猿、克氏假猿。它们都善攀援,喜欢在树上用四足行走;它们的食谱广泛,既能抓食虫子,也能剥吃树果。它们都是与世纪曙猿并存的人类及其他现代高等灵长类的共同远祖。