研究團隊部份成員在洞穴內合影，右五為張穎奇。本文圖片均由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所提供
廣西崇左喀斯特地貌景觀，高速公路旁可見「展望洞」。
研究團隊在進行野外調查（無人機拍攝）。
步氏巨猿生活場景復原圖。
進行崖壁洞穴調查的張穎奇。
步氏巨猿復原圖。
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這是一宗「挑食」引發的「滅門案」。
「滅門案」主角是步氏巨猿，科幻電影中「金剛」的原型，其直立身高約3米，體重最重可達300公斤，是地球上有史以來體型最大的靈長類動物。如此強大的物種，卻在其他類人猿生生不息時悄然衰落，直至滅絕。這引發諸多猜測，成為古生物領域未解之謎。
來自中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的研究員張穎奇，在過去8年化身古生物領域的「福爾摩斯」，聯合澳洲、美國等地的中外研究團隊聚焦這樁「懸案」。如今，「案件」告破。
2024年1月，這支國際科研團隊合作完成的研究成果在國際學術期刊【自然】雜誌發表，其中揭示出步氏巨猿滅絕的原因：「在29.5萬-21.5萬年前，步氏巨猿對攝食行為和食物偏好的執著，使其在面對環境改變時變得‘脆弱無比’，從而釘選了自己走向滅絕的命運。」
步氏巨猿滅絕之謎揭開，對於正在面臨生物多樣性危機乃至第六次物種大滅絕的人類，又有哪些啟示？這一切還要從80多年前說起。
「遠房親戚」，迷霧重重
20世紀初，北京周口店發現直立人化石引起國內外關註，不少國際學者來到東方大陸，在這裏尋找人類祖先的起源地。
1935年，荷蘭古人類學家孔尼華在香港一家中藥鋪找到一顆牙齒，形似人類臼齒，但大了幾乎一倍。比對研究後，他認為牙齒來自一種新的猿類，並將其命名為「步氏巨猿」——「步氏」兩字是為紀念北京猿人命名者步達生。
故事從這裏就開始了。
步氏巨猿被命名後，吸引了不少學者前來「探秘」，但很長一段時間，人們都尋不到它的出生地。直到1955年，曾挖出北京猿人頭蓋骨的中國學者裴文中，在廣西壯族自治區崇左市大新縣的山洞裏，發現了步氏巨猿的牙齒化石，綜合研究後確定步氏巨猿源自中國廣西。
一年後，裴文中又從當地老鄉手中輾轉得到了步氏巨猿的下頜骨，這是脊椎動物演化的重要證據，也是判斷靈長類動物親緣關系和制作復原模型的重要參考。這些讓科學家十分興奮，他們在當地繼續尋找步氏巨猿的下落。
然而，半個多世紀過去，人類對這種史前巨獸的了解仍然十分有限。迄今為止，僅有4個不完整的下頜和近2000顆牙齒，能證實這種地球上有史以來體型最大的靈長類動物的存在。
「我們還可以確定，步氏巨猿是人類的‘遠房親戚’。」張穎奇說。
目前學界普遍認為，巨猿可能代表了猩猩類的一個特化旁支，通俗講，就是現生紅毛猩猩的兄弟，與人類的親緣關系相對較遠。張穎奇說：「這些巨猿並非人類的直系祖先，它跟如今仍活躍於東南亞的紅毛猩猩是近親，同屬於猩猩亞科，跟屬於人亞科的現代人只能算遠親了。」
他告訴記者，這種曾經廣泛分布於中國南方喀斯特地區的巨型猿類，在人類到達這片土地之前已經滅絕。步氏巨猿由此也成了唯一在更新世滅絕的大型類人猿。
隨之而來的問題是，當時生存在同一地區的其他靈長類動物，都成功適應了環境並繁衍生息，為何唯獨這種體型龐大的巨猿走向滅絕？
此前，科研團隊重新在步氏巨猿最後的棲息地廣西開展了10余年系統的古生物學調查，雖然搜集到更多步氏巨猿的化石證據，但由於缺乏有針對性的系統測年和年代區間明確的古環境分析，其滅絕原因仍然困擾著科學家。
「步氏巨猿的滅絕在古人類學中多少顯得有些不可思議，也是個令人費解的謎團。」張穎奇說，這也驅使著他和團隊成員走近這件「滅門案」。
「洞」察秋毫，抽絲剝繭
古生物研究很像破案，盡管沒有打打殺殺，但跋山涉水尋找化石、抽絲剝繭鑒定測年的過程，同樣撲朔迷離、驚心動魄，吸引無數年輕人神往。
張穎奇團隊的「破案」過程，就是如此。
從2015年起，包括張穎奇在內的古生物學家們，在廣西崇左一帶展開了「地毯式」的洞穴調查。他們和戶外探險專家合作，逐漸摸索總結出適用於喀斯特峰林地貌的「崖壁洞穴調查方法」：飛崖、走壁、探洞……
「基本是逢洞必進，但那些能夠輕易進入的洞穴，我們反而不會去，因為那裏早就被當地村民挖硝石破壞了；一般人到不了的懸崖峭壁，更可能存在未被人為破壞過的堆積物和化石。」張穎奇說。
他至今記得，第一次獨立發現埋藏步氏巨猿牙齒的洞穴的故事。那是2019年，高速公路旁有處高高的崖壁，遠遠望去能瞧見一處又大又深的洞穴。那段時間，團隊成員每天都會經過那裏，但都因其他挖掘任務與之擦肩而過。
有天趕上挖掘瓶頸期，張穎奇說：「我們要不上去看看這個洞？」
說上就上。張穎奇請來的「偵破高手」——攀巖專家崔慶武率先出發，這位專業人士很快就徒手攀到洞口，設定好繩索系統，將繩子甩下去，接張穎奇等人上來。
在尋找化石時，門外漢的運氣有時很重要。在洞穴裏轉了半天，張穎奇一無所獲，正垂頭要走，崔慶武叫住了他。這位攀巖內行、古生物外行，楞是拿錘子叮咣刨，刨出了一顆牙——正是步氏巨猿的牙齒。
至此，他們找到了專案啟動後第一個有步氏巨猿化石的點，團隊給這個洞穴取名為「展望洞」，意為由此展望未來。
此後三四年裏，團隊摸清了數十處埋藏有第四紀哺乳動物化石的洞穴地點，並選取了22處進行了樣品采集。其中既包括11處產出步氏巨猿化石的地點，也包括11處時代較晚未產出步氏巨猿化石的地點。
「洞」察秋毫之後，場景需要轉換到實驗室，研究團隊要在這裏「抽絲剝繭」，分析並確認巨猿之死的證據。
「破解步氏巨猿滅絕之謎，測年結果至關重要，它是整個研究的起點和基石。」張穎奇說。
揭示某一物種滅絕的確切原因，原本就是一項不小的挑戰，而在此之前，只有確定該物種在化石記錄中出現的最後時間，才能建立一個明確的時間框架並在此範圍內進行古環境的重建和攝食行為的還原。
「如果沒有可靠的測年數據作支撐，相關研究可能會在錯誤的年代區間，進而被錯誤的線索誤導。」張穎奇說。
研究團隊將6種獨立的測年技術，套用於含化石堆積物和化石本身，獲得157個測年結果。這些年代數據與孢粉、哺乳動物群以及牙齒穩定同位素、微量元素、微磨痕等8個方面的分析結果相結合，為人們全方位地展現了步氏巨猿滅絕的前因後果。
釋光測年，是此次研究主要采用的測年技術，這種方法測量的是埋藏步氏巨猿化石的堆積物中的光敏感訊號。同時，團隊以直接測定步氏巨猿牙齒化石的釉系法和鈾系-電子自旋共振聯合法為補充。對化石直接測年，可以確保其年代與埋藏它們的堆積物的釋光測年結果相互印證。
如此一來，一個步氏巨猿滅絕時間線就被構建出來。團隊在貝葉斯分析的基礎上，精確釘選了其滅絕視窗期：29.5萬-21.5萬年前。
還原「現場」，以古鑒今
研究到這裏並未止步。團隊還要「還原案發現場」——透過對孢粉、炭屑、哺乳動物群等分析，重建了步氏巨猿滅絕前後的環境背景。
230萬-70萬年前，是巨猿生存的繁盛期。彼時，地球森林茂盛，木本植物占比較大，偏好果實、花朵等食物的巨猿，在資源豐富且多樣的森林中盛極一時。70萬-29.5萬年前，氣候季節性增強，環境開始變得更加多樣化，森林群落的結構發生變化，非木本植物占比逐漸增加，巨猿偏好的食物逐漸匱乏，由此進入過渡期；偏偏這個時候，巨猿體型越來越大，這意味著它需要攝入更多的營養來維持生存。20萬年前左右，森林退化，環境更加開闊幹燥，草地面積大幅增加，巨猿消失不見，進入滅絕後期……
隨著這幅巨猿生態圖景徐徐展開，研究團隊迎來一個頗為有趣的發現。
步氏巨猿的近親猩猩，隨著生存條件發生變化，體型變得更小，還改變了攝食行為和棲息地偏好，成為快速適應環境變化、生存策略靈活的「識時務者」。
相反，步氏巨猿則有些「不知變通」，像是走到窮途末路的「守舊派」：在其偏好的食物資源匱乏的情況下，仍然依賴缺少營養的備選食物，使其食物的多樣性大為減少；同時，它們的體型卻變得越來越大、越來越笨重，攝食活動的地理範圍也在縮小。就這樣，步氏巨猿族群長期面臨生存壓力，且不斷萎縮，最終走向滅絕。
這些發現並非科學家的假想，可以從一顆顆牙齒中找到蛛絲馬跡。
「盡管有些難以置信，但牙齒組織中確實蘊含了與物種攝食行為相關的豐富資訊，可以幫助我們深度解讀巨猿適應環境的能力以及它們的食物資源多樣性和攝食行為規律性。」張穎奇說。
透過牙齒微量元素和微磨痕紋理分析，研究團隊建立了步氏巨猿繁盛時期和滅絕時期的攝食行為對比模型。結果發現，在繁盛期，步氏巨猿的牙釉質和齒質中顯示出多條清晰的鍶和鋇的條帶，說明動物能獲取的食物數量眾多、種類豐富；接近滅絕視窗期，則轉變為較不明顯的彌散條帶。
此外，繁盛期的步氏巨猿牙齒中，還可以看到明顯的鉛條帶——說明動物能有規律地飲水，而在滅絕視窗期則變得不明顯。微磨痕分析結果也表明，步氏巨猿在繁盛期和接近滅絕視窗期存在明顯的食性差異。
「巨猿偏好的食物資源，主要源於木本植物，比如樹葉、花朵、果實，森林減少之後必然面臨食物匱乏的局面。」張穎奇說，巨猿的這份固執與保守導致了它的滅亡。
曾有人猜測，是人類祖先的到來加速了步氏巨猿的滅絕。但中外研究團隊的最新研究否認了這種猜測。「步氏巨猿可能和人類祖先從未謀面，並沒有證據支持它們和人類曾經生活在同一個時空。」張穎奇說。
巨猿之死和人類之間的關系並不局限於此。
「物種為什麽會走向滅絕？人類會不會有危險？這正是古生物研究的內容之一。」中國科學院古脊椎動物與古人類研究所所長鄧濤說：「工業革命以來，全球暖化加速，這對於人類賴以生存的生態系將造成巨大影響，巨猿繁盛時期，在南方森林占絕對優勢地位，卻最終因為‘挑食’‘固執’而滅絕。對於面臨‘第六次物種大滅絕’風險的地球‘現住戶’，不啻一記遙遠的警鐘。」
張穎奇也告訴記者，當前正面臨大規模生物多樣性危機的嚴峻挑戰，迫切要求科學界借鑒步氏巨猿的滅絕歷程，探討過去懸而未決的滅絕事件的原因，洞察遠古時期環境與生物的變遷，這些將為人們理解過去乃至將來靈長類動物的生存韌性和適應策略提供新的啟示。
他同時表示，此次研究只是揭開步氏巨猿神秘面紗的「冰山一角」，由於目前還缺乏巨猿顱骨及顱後骨骼等化石證據，科學家對這一遠親仍然知之甚少。「它們棲息在樹上還是地面？采取哪種位移行為？在演化樹上處在怎樣的位置？它們的體型為什麽會發生變化？還有很多謎團，有待今後逐步解開。」張穎奇說。
中青報·中青網記者 邱晨輝 來源：中國青年報
