人科
灵长目人科动物
人科(学名:Hominidae),灵长目的一科,包括第四纪早期到现代的各阶段人类,而人科起源的时间在第三纪中新世。人科包括拉玛古猿属、南方古猿属和人属,其中南方古猿是已发现的最早的人科化石,发现于非洲的南部和东部。人科是灵长目中最高等的一科,人科的特征是陆居,直立两足行走,手具有可以与其他指相对的大拇指,但大脚趾不与其他趾相对;齿列连续,犬齿小,没有结节,犬齿的缩小,是人科咀嚼机制选择的结果。另外,人科的眼眶后壁有骨将其封闭,脑颅大呈圆隆形。与其他灵长目动物相比,更加依赖于经过训练而获得的技巧,而不完全取决于生物本能的行为。关于人科生物的进化历程,根据古人类学家和考古学家对化石材料研究划分所得出的结论,人科生物本身的历史发展有三个最重要的时间概念:600万年前人科生物开始发生、300万年前左右工具制造和狩猎生产出现、以及4万年前现代体质形态的人类形成,分别以1924年在南非汤恩首次发现的南方古猿化石和六十年代在东非发现的“能人”化石、“直立人”和“早期智人”化石、和现代人化石或晚期智人化石为代表。现存人科只有一种,即智人,或称现代人,史前尚有一些其他种类的人科成员,一般可以分成两个亚科,即早期的南方古猿亚科和后期的人亚科。也有说法认为黑猩猩大猩猩属、猩猩这3个属是人类之外现存的人科动物。
进化简史
史前尚有一些其他种类的人科成员,这些史前人类的亲缘关系和分类争议很大,一般可以分成两个亚科,即早期的南方古猿亚科(Australopithecinae)和后期的人亚科(Homininae)。
南方古猿亚科是最早直立行走的灵长目,即最早的人类。第一个南方古猿的化石于1924年由达特发现于南非,命名为非洲南方古猿(Australopithecusafricanus)。当时由于北京猿人,人们把注意力集中在了亚洲,而对南方古猿没有重视,到1959年李基在坦桑尼亚的奥杜韦峡谷发现了南方古猿类型的东非人之后使南方古猿开始成为人们的焦点。早期发现的南方古猿可以分成体型纤细的南方古猿属(Australopithecus,包括1924年发现的南方古猿非洲种)和体型比较粗壮的傍人属(Paranthropus,包括1959年发现的东非人,即傍人鲍氏种,英文鲍氏傍人,原称鲍氏东非人)。南方古猿中最著名的则是阿法南方古猿(Australopithecusafarensis),由于其发现是人类出现的年代大大提前并发现了一具比较完整的化石(即“露茜”)而引起轰动。近些年来,又发现了一些南方古猿亚科更古老的属和南方古猿属更早的种,将人类的历史又提前了很多。
有人认为第三纪晚期有一部分古猿的前肢从运动的功能中解放出来,用两脚直立行走,能够使用和制造工具,从而促进脑的发展,使这部分古猿向人科进化。近年又有新补充。中新世由于生活区内灵长目大量繁衍,树林高、中间层的食物不敷需要,于是一部分古猿向树林低层和地面开拓新的生活资料(主要是小颗粒而且结实的种籽)来源,对这类食物的适应,促进人科的进化。
形态特征
人科的特征有许多与猿科相近,但也有其独有的特征,如经常性的两脚直立行走,脑子较大,下颌骨浅且粗壮、犬齿和下第一前臼齿退化,牙釉质厚,3个臼齿的磨耗相差很大等,人科的特征在进化过程中是逐渐发展的。有一些形状变化很大,如早期类型的两侧齿列向后方张开,晚期则变为抛物线形,下第一前臼齿由扇形变为两个齿尖大约对称。
人科的晚期类型还有一些行为方面的特征,如使用和制造工具,用有音节的语言表达思想,有比较固定的活动基地和劳动分工,丧失发情期等。
分布范围
人科现在分布于世界除南极洲的各大洲,早期类型仅分布于亚、非、欧洲的温暖地区。
保护级别
列入《濒危野生动植物种国际贸易公约附录Ⅰ、附录Ⅱ和附录Ⅲ》。
现存人科成员
人科(Hominidae)的现存成员被称为大猩猩属或人科动物(hominids),包括四个属中的八种现存物种。这四个属分别是猩猩属(Pongo,包括婆罗洲猩猩苏门答腊猩猩和塔帕努利猩猩)、大猩猩属(Gorilla,包括山地大猩猩和西部大猩猩)、黑猩猩属(Pan,包括黑猩猩和倭黑猩猩)以及人属(Homo),其中只有现代人类(智人)属于人属。人科动物的最近共同祖先大约生活在约1400万年前,当时猩猩的祖先从其他三个属的祖先分化出来。人科动物家族的祖先已经从长臂猿科家族(长臂猿科)分化出来,可能是在约1500至2000万年前。
人科动物的进化与分类
人科动物的分类已经多次修订,这些修订导致了“人科动物”一词随时间的变化。最初,“人科动物”一词仅指人类(人属)及其最近的已灭绝亲属。然而,到了20世纪90年代,人类、猩猩及它们的祖先被认为是“人科动物”。目前,“人科动物”的含义包括所有大猩猩,包括人类。然而,使用仍然存在差异,一些科学家和普通人仍然以最初的狭义含义使用“人科动物”;学术文献一般显示直到21世纪初仍然保持传统用法。
在人科动物分类中,一些现存和已灭绝的属与人类、黑猩猩大猩猩属被归类为人科亚科;而其他属与猩猩被归类为猩猩亚科。所有人科动物的最近共同祖先大约生活在约1400万年前,当时猩猩的祖先从其他三个属的祖先分化出来。人科动物家族的祖先已经从长臂猿科家族(长臂猿科)分化出来,可能是在约1500至2000万年前。
由于人类与其他大猩猩之间的密切遗传关系,一些动物权利组织,如大猩猩项目,主张非人类大猩猩是人类,并应该享有基本的人权。29个国家已经实施了研究禁令,以保护大猩猩免受任何科学实验的伤害。
人科动物的历史与化石记录
早期中新世时,约2,200万年前,东非出现了许多树栖适应的原始猿猴物种;这种多样性表明了先前分化的悠久历史。约2,000万年前的化石包括被归属为维多利亚猿猴的碎片,这是最早的旧世界猴。在远离东非的地方,中新世时期的其他非猴类原始灵长目动物的存在——纳米比亚洞穴沉积中的Otavipithecus,以及法国西班牙奥地利加泰罗尼亚皮尔劳尔猿和Dryopithecus——进一步证明了非洲和地中海盆地在早期和中期中新世相对温暖和平和的气候条件下存在着广泛多样的祖先猿类形态。这些遥远的中新世猿类(人科动物)中最近的是Oreopithecus,来自意大利北部富含化石的煤层,约900万年前。
分子证据表明,长臂猿科(长臂猿科)的谱系在约1,800万至1,200万年前分化出来,猩猩(猩猩亚科)的谱系在约1,200万年前分化出来。没有明确记录长臂猿祖先的化石,它们可能起源于一个仍未知的东南亚猿类种群;但大约1,000万年前,印度西瓦古猿土耳其的Griphopithecus可能代表了原始猩猩的化石。据分子证据表明,约800万至400万年前,首先是大猩猩属(大猩猩属),然后是黑猩猩黑猩猩属)从导致人类的谱系中分化出来。当比较单核酸多态性时,人类脱氧核糖核酸与黑猩猩的DNA大约有98.4%的相似性。然而,大猩猩和黑猩猩的化石记录有限;雨林土壤往往是酸性的,会溶解骨骼,加上采样偏差可能是这个问题的主要原因。
其他人科动物可能适应了非洲赤道带以外更干燥的环境;在那里,它们遇到了羚羊、鬣狗科大象和其他适应在撒哈拉沙漠塞伦盖蒂自然保护区地区生存的动物。大约800万年前,潮湿的赤道带收缩了,几乎没有化石证据表明人科动物的谱系与大猩猩属黑猩猩的谱系分化出来——这一分化被认为发生在那个时候。一些学者认为属于人科动物的最早化石是乍得的Sahelanthropus(约700万年前)和Orrorin(约600万年前),接着是Ardipithecus(约550-440万年前),包括Ar. kadabba和Ar. ramidus。
人科动物的文化与认知能力
根据对人类起源的当前理解,属于人科族的标准成员的确切标准尚不清楚,但该分类通常包括那些与现代人类基因组有超过97%相似性的物种,并表现出语言能力或超出其“本地家庭”或群体的简单文化能力。心灵理论概念——包括同理心、心理状态的归因,甚至共情欺骗——是一个有争议的标准;它将成年人类与其他人科动物区分开来。人类在大约四岁后才获得这种能力,而尚未证明(也尚未被证伪)大猩猩属黑猩猩是否会发展出心灵理论。对于一些新世界猴类,例如卷尾猴,情况也是如此,它们并不属于大猩猩家族。然而,即使没有能力测试早期人科族成员(如直立人尼安德特人,甚至南猿类)是否具有心灵理论,很难忽视它们的近亲所展现出的相似性。猩猩已经显示出了与黑猩猩相媲美的文化发展,一些人认为猩猩也可能满足心灵理论概念的标准。这些科学争论对于大猩猩人格权利的倡导者具有政治意义。
人科动物的分类学
人科动物科的分类学在约1,800万年前与主要谱系分离后,猩猩亚科的谱系分裂,导致了猩猩的出现;后来,人科亚科分裂成了人猿族(导致了人类和黑猩猩)和大猩猩族(导致了大猩猩)。现存的大猩猩物种分为四个属,包括人科动物科:人类和其他大猩猩;排除了已灭绝的属和物种。猩猩亚科包括猩猩族和猩猩属,而人科亚科则包括大猩猩族、大猩猩属、人猿族、黑猩猩属和人属。人猿族中的人类(Homo sapiens)是唯一的现存物种,而在智人中,智人智人(Homo sapiens sapiens)是唯一的现存亚种
已灭绝的人科动物
除了现存的物种和亚种外,考古学家、古生物学家和人类学家已经发现并分类了许多已灭绝的大猩猩属物种。人科动物科中已灭绝的成员包括猩猩亚科的鲁丰猿族(如Lufengpithecus)、锡瓦猿族(如Ankarapithecus和西瓦古猿),以及巨猿(Gigantopithecus)。这些化石记录为我们提供了关于人科动物进化历史的宝贵信息,帮助我们理解现代人类与其他现存人科动物之间的关系。已灭绝的人科动物成员还包括巨猿、Orrorin、地猿、Kenyanthropus以及南猿类南方古猿傍人
参考资料
目录
概述
进化简史
形态特征
分布范围
保护级别
现存人科成员
人科动物的进化与分类
人科动物的历史与化石记录
人科动物的文化与认知能力
人科动物的分类学
已灭绝的人科动物
参考资料