150万年前的足迹显示两种人类祖先意外共存

挖掘出的地表显示了类人足迹以及河马、一种大型鸟类和其他动物的脚印。 为了拍摄这张照片，科学家们在类人足迹和其他几个脚印上填满了深色沙子，这样它们就能在浅色沉积物中显得格外醒目。 图片来源：Anna K. Behrensmeyer

在非洲东部发现的类人脚印--我们远古近亲留下的痕迹--为古生物学家像我们自己一样的物种如何行动和行为提供了宝贵的见解。 这些脚印属于用两只脚行走的类人猿，与现代人相似，但又不完全相同。 我们最近的研究发现了一些非同寻常的东西：在距今150万年前的肯尼亚湖畔，并排保存着两种不同类人猿的足迹。

挖掘新的足迹点，前景可见类人猿、鸟类和其他动物的脚印。 资料来源：尼尔-罗奇

这样的古代足迹有助于填补人类进化史上的重要空白。 与骨骼化石不同，脚印提供了早期人类如何行走、互动和生活的直接证据，揭示了骨骼无法显示的细节。

在肯尼亚的图尔卡纳湖地区首次发现早期类人猿的足迹是1978年的一次偶然。 当时，由我们（贝伦斯迈耶）和古生态学家莱奥-拉波特（Léo Laporte）领导的一个团队正在探索东图尔卡纳丰富的古生物记录中的地质和化石。 我们重点记录了大约 150 万年前沉积在大面积沉积物中的动物和环境。

基莫洛-穆尔瓦（Kimolo Mulwa）在 1978 年首次发现类人脚印的地点。 他左侧的深陷沙坑显示了河马足迹的横截面。 图片来源：Anna K. Behrensmeyer

我们从地表采集化石，并挖掘地质阶沟，以记录保存化石的沉积层。 其中一条壕沟的后壁在一层凝固的泥浆中出现了深深的凹陷，我们认为这可能是河马的足迹。 我们很好奇河马的足迹从上往下看是什么样子--科学家称之为"平面图"--因此我们决定在壕沟旁边露出 1 平方米的足迹表面。

当我完成更多的骨骼化石调查回来时，该项目的肯尼亚野外专家助理之一基莫洛-穆尔瓦（Kimolo Mulwa）已经小心翼翼地挖掘出了泥岩层的顶部，他的脸上露出了灿烂的笑容。 他说："Mutu！"- 意思是"人"--他指着深深的河马足迹中一个浅浅的人形印迹。

我简直不敢相信，但是，是的，在挖掘出的地表上，一个类似人类的脚印清晰可辨。 还有更多的类人足迹，从地层中向我们走来。 当我们意识到我们正在与一百五十万年前在这里行走的类人猿的生活中的某一时刻联系在一起时，我们感到非常敬畏。

左边是保存最完好的 1978 年类人足迹，右边是贝伦斯迈耶在图尔卡纳湖泥泞的海岸线上发现的现代足迹（女式 7 号）。 化石足迹内的白色物体是足迹被掩埋后在沉积物中形成的蠕虫洞穴或根部的钙化填充物。 图片来源：Anna K. Behrensmeyer

我们挖掘了更多的地表，最终在一条线上发现了七个脚印，这表明该类人猿从较松软的泥地向东走到了较坚硬、可能较浅的地表上。 有一次，它的左脚滑进了深深的河马脚印中，为了避免摔倒，它用右脚抓住了自己的脚--我们可以沿着足迹清楚地看到这一点。

即使在今天的现代图尔卡纳湖畔，也很容易滑入河马的脚印中，尤其是在湖水有点浑浊的时候。 我们开玩笑说，很遗憾我们的类人足迹制造者没有摔到手或脸，这样我们也可以记录下这些部分。

四十多年后的2021年，古生物学家路易斯-利基和她的肯尼亚研究小组在挖掘同一地区发现的类人猿化石时，小组成员理查德-洛基发现了另一条类人猿足迹的一部分。 由于我们在其他类人猿足迹遗址的工作经验，利基邀请我们中的一位（哈塔拉）和古人类学家尼尔-罗奇（Neil Roach）去挖掘和研究这条新的足迹。

肯尼亚图尔卡纳湖附近地区地表的三维计算机模型显示，古人类的脚印化石（垂直脚印）与直立人的独立脚印形成一条垂直路径。 资料来源：Kevin Hatala/查塔姆大学

该团队包括由 Cyprian Nyete 领导的 10 名肯尼亚野外研究专家，他们挖掘了地表，并用三维成像方法摄影测量记录了足迹。 这是收集足迹表面的最佳方法，因为沉积物不够坚硬--地质学家称之为石化--无法安全地从地下取出并带到博物馆。

新发现的足迹是大约 150 万年前留下的。 根据东图尔卡纳地层中火山沉积物的年代测定，它们比我们在1978年发现的足迹出现在更早的地层水平上，大约早了十万年。

研究小组成员沿着古代脚印轨迹的周边。 图片来源：Louise N. Leakey

这些脚印尤其令人兴奋，因为对它们的形状进行的细致解剖和功能分析显示，两种不同种类的类人猿在同一湖岸留下了脚印，时间相隔几小时到几天，甚至可能在几分钟之内！

我们之所以知道这些脚印是在很近的时间内留下的，是因为在现代图尔卡纳湖岸线上进行的实验表明，适合保存清晰脚印的泥泞表面在被海浪破坏或被太阳晒裂之前不会持续太久。

脚印轨迹，据推测是古人类boisei个体留下的。 图片来源：Neil Roach

这是科学家们有史以来第一次能够说明直立人和古人类--一个可能是我们的祖先，另一个则是更远的亲戚--实际上共存于同一时间和地点。 与许多不同种类的哺乳动物一样，它们都是居住在图尔卡纳盆地的古老族群的成员。

不仅如此，有了新的足迹作为参考，我们的分析表明，以前描述的其他类人足迹在同一地区表明，这两种类人猿在图尔卡纳盆地的这一地区共存了至少20万年，在浅湖边栖息地反复留下了它们的足迹。

其他动物也在那里留下了足迹--巨鹳、鹈鹕、羚羊和斑马等较小的鸟类、河马和大象--但对于陆地物种来说，类人猿的足迹却出奇地常见。 其他灵长类动物，如狒狒，显然没有到过湖边，也没有在那里留下足迹，而它们却一次又一次地回到这个栖息地，它们在做什么呢？

直立人（Homo erectus）和古人类（Paranthropus boisei）是人类家族树上的两个不同分支。 图片来源：史密森尼人类起源计划，作者根据原图修改

这些脚印引发了人们对我们早期亲属的新思考和疑问。 他们是在吃湖边生长的植物吗？ 一些古生物学家为健壮的Paranthropus boisei提出了这种可能性，因为其牙齿的化学成分表明，他们是以草类和芦苇类植物为食的。 在直立人（智人的祖先物种）的牙齿上进行的同样的化学测试显示，其食物很可能包括动物蛋白和植物。

湖边的栖息地以芦苇、淡水双壳类动物、鱼类、鸟类以及海龟和鳄鱼等爬行动物的形式提供食物，不过这对于身高 4 或 5 英尺（1.2 至 1.5 米）的两足灵长类动物来说可能是危险的。 即使在今天，生活在海岸边的人们偶尔也会受到鳄鱼的攻击，当地的河马也可能具有攻击性。 因此，不管是什么吸引了类人猿来到湖边，一定是值得冒一些风险的。

目前，我们还无法确切地知道这两个物种是如何互动的。 未来对更多足迹表面的发掘可能会揭示有关它们行为的新线索。 不过，想象一下这两个类人猿"表亲"在几十万年里一直是近邻的情景还是很令人着迷的。

伊勒莱特足迹遗址博物馆的施工现场，达萨纳奇妇女正在提水搅拌混凝土。 图片来源：肯尼亚国家视听博物馆

在我们新遗址以北 25 英里（40 公里）处的一个叫伊勒莱特的村庄附近，早先挖掘出的类人足迹正在通过肯尼亚国家博物馆的一个项目开发成一个博物馆。 公众、当地的达萨纳奇（Daasanach）人、教育团体和游客将能够在一个挖掘出的地表上看到大量 150 万年前的类人脚印。

这一层至少保留了八个类人猿个体的足迹，我们现在相信它们代表了直立人和古人类的成员。 在这些个体中，有一部分个体的成年体型大致相同，它们朝着同一个方向移动，似乎是作为一个群体沿着湖边行进。

在足迹遗址上建造的博物馆旨在防止遗址受到侵蚀，并保护其免受季节性降雨的影响。 与博物馆相关的社区外联和教育中心旨在让当地教育团体和年轻人参与到学习和教育中来，让其他人了解保存在他们后院的这一特殊的人类史前记录。 新遗址博物馆计划于 2025 年 1 月开放。

撰稿人

安娜-K-贝伦斯迈尔，史密森学会古脊椎动物馆馆长、高级地质研究员

凯文-哈塔拉，查塔姆大学生物学副教授

Purity Kiura，肯尼亚国家博物馆考古与遗产首席研究科学家

改编自最初发表在 The Conversation 上的一篇文章。