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当期目录

    2020年 第39卷 第04期    刊出日期:2020-11-15
    体质人类学研究近年在中国的快速发展
    刘武
    2020, 39(04):  509-510. 
    摘要 ( 462 )   在线阅读 ( 86 )   PDF (218KB) ( 557 )  
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    资阳人头骨化石的内部解剖结构
    吴秀杰, 严毅
    2020, 39(04):  511-520.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0024
    摘要 ( 1257 )   在线阅读 ( 97 )   PDF (1494KB) ( 491 )  
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    资阳人头骨化石,是新中国成立后首次发现的保存较为完整的人类化石,曾经引起学术界的广泛关注。由于其出土的具体位点和层位不是很清楚,对其年代目前还存有争议。长期以来,对资阳人的研究局限于传统的头骨外部形态的描述和测量。本文利用高分辨率工业CT(Computed tomography)扫描资阳人头骨,并对其内部解剖结构 (包括骨壁结构、额窦、骨内耳迷路、颞骨乳突小房、颅内模) 进行3D虚拟复原和研究,以期获得更多的形态信息。CT断层图显示资阳人头骨的骨壁板障层较厚,远大于外板层和内板层,支持以往研究认为的该头骨属于50岁以上个体的鉴定结果。额窦呈叶形,局限于两侧眼眶的内上方;左、右侧额窦的表面积分别为1780mm2和2910mm2。骨性内耳迷路半规管的大小及其比例,与尼安德特人不同,而位于晚更新世和全新世现代人变异范围之间。颞骨乳突小房为气化型,几乎占据了整个乳突部。根据复原的颅内模,资阳人的颅容量约为1250mL。颅内模的各项测量数值虽然都偏小,但脑的绝大多数形态特征、宽-高指数、顶叶-脑长指数都位于现代人的变异范围之内,而与直立人和更新世古老型人类不同。资阳人头骨内部解剖结构保留有少量原始特征,包括枕叶向后突显著、大脑窝比小脑窝大而深,这些特征不同于全新世人类,更类似于晚更新世早期现代人。

    东亚中更新世古人类下颌第二臼齿釉质-齿质连接面三维形状和釉质厚度分布
    邢松, 周蜜, 潘雷
    2020, 39(04):  521-531.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0019
    摘要 ( 776 )   在线阅读 ( 55 )   PDF (1105KB) ( 488 )  
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    东亚中更新世古人类在头骨、下颌骨、牙齿等解剖部位表现出不同程度的形态多样性,中期成员代表为直立人,而晚期成员的演化地位具有较大争议。为进一步了解东亚中更新世古人类内部的形态变异特点和为东亚中更新世晚期古人类分类提供依据,本文使用微分同胚的表面匹配(Diffeomorphic Surface Matching, DSM)和形态测量图(Morphometric map)对下颌第二臼齿(M2)釉质-齿质连接面的形状和齿冠侧面釉质厚度分布模式进行了量化分析。结果显示:1)东亚中更新世古人类与晚期人属成员(尼安德特人和现代人)存在较明显的形态差别;2)该时段晚期的东亚古人类相对中期直立人在侧面釉质厚度分布规律上具有独特性,并在釉质-齿质连接面的三维形状上与晚期人属成员更加接近。本文在以往对东亚中更新世古人类牙齿内外结构单个性状研究的基础上,使用三维形态测量方法进一步量化了M2釉质-齿质连接面三维形状和侧面釉质厚度分布模式两项重要特征的变异特点,这对未来该时段同类型牙齿的形态鉴定以及解决东亚中更新世晚期古人类的分类地位具有一定意义。

    利用指骨弯曲程度推断化石人猿超科成员移动行为方式的新方法:以禄丰古猿为例
    张颖奇, Terry HARRISON, 吉学平
    2020, 39(04):  532-554.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0061
    摘要 ( 558 )   在线阅读 ( 21 )   PDF (3300KB) ( 274 )  
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    长久以来,指骨弯曲程度都被用来推断化石灵长类移动行为方式。此前已有一些方法被提出并用于定量化比较指骨弯曲程度,包括半径弯曲程度法(radius of curvature)、夹角法(included angle, IA)、标准化矩臂弯曲程度法(normalized curvature moment arm, NCMA)以及高精度多项式曲线拟合法(high-resolution polynomial curve fitting, HR-PCF)。然而,在对指骨弯曲程度进行定量化的过程中,这些方法都显示出了理论或技术上的局限性。因此,在运用这些方法之前,应当谨慎考虑其适用性和精确程度对分析结果所产生的影响。鉴于此,为了避免先前方法中存在的问题并更加精确地定量描述指骨弯曲程度,本文介绍了一种新方法作为替代。该方法基于对指骨侧视图背侧轮廓曲线几何形态测量学标志点数据的四阶多项式曲线拟合,称为几何形态测量学—多项式曲线拟合法(4th order polynomial curve fitting on geometric morphometric landmark data, GM-PCF)。它以标准化指骨曲线高度(normalized phalangeal curve height, NPCH)作为指骨弯曲程度的定量指标,并且可以将平均标准化指骨曲线进行可视化以用于其弯曲程度的直观对比。此外,它还可以提供在解释指骨弯曲程度的功能意义中非常关键的指骨(背侧轮廓曲线)长度比例信息。GM-PCF还能够分析化石中常见的不完整的指骨。为了检验新方法的适用性,我们从现生类人猿(anthropoids)中选取了15个涵盖灵长类大部分移动行为方式的类群作为参考样本,采用GM-PCF方法对其指骨弯曲程度进行了定量分析,结果表明标准化指骨曲线高度(NPCH)对灵长类移动行为方式有很好的指示意义,配合指骨曲线长度,还可以更进一步了解树栖四足行走(arboreal quadrupedalism)、悬垂(suspension)与摆荡(brachiation)等行为与灵长类体型大小的关系。作为个案,我们采用新方法对中国中新世的两种禄丰古猿(禄丰禄丰古猿Lufengpithecus lufengensis和蝴蝶禄丰古猿Lufengpithecus hudienensis)的指骨弯曲程度与参考样本进行了对比,并根据对比结果对其最为可能的移动行为方式偏好进行了推断。

    禄丰古猿蝴蝶种下第四前臼齿釉质-齿质交界面的三维几何形态
    潘雷, 廖卫, 王伟, 刘建辉, 吉学平, 杨晓梅, 郝以鑫
    2020, 39(04):  555-563.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0023
    摘要 ( 726 )   在线阅读 ( 34 )   PDF (1369KB) ( 281 )  
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    禄丰古猿蝴蝶种 (Lufengpithecus hudienensis) 也称蝴蝶古猿,是重要的早期人科成员,化石产自云南元谋盆地竹棚-小河及雷老两个地点群,其年代为中新世晚期。上世纪八、九十年代的发掘工作共获得幼年个体颅骨1具、残上颌骨10件、残下颌骨17件及1500多枚单个牙齿。受限于当时的技术条件,蝴蝶古猿牙齿内部结构及三维形态一直未有报道和对比研究。本文首次使用高精度CT配合三维几何形态测量方法,对6枚产自小河地点的蝴蝶古猿下颌第四前臼齿的釉质-齿质交界面形态进行了观察和对比,对比材料包括步氏巨猿、猩猩(化石)、大猩猩、黑猩猩及现代人。多变量分析显示,蝴蝶古猿釉质-齿质交界面几何形态接近于本文所涉及的大型猿类对比标本,但并没有表现出与某一特定类群的相似性;咬合面轮廓狭长,前凹尺寸明显小于后凹;整体形态介于齿质尖较高的大猩猩和齿质尖较低、釉质-齿质交界面形态扁平的巨猿、猩猩和黑猩猩之间。本文所观察到的类群之间的异同可能与趋同演化有关,也需要更多数据的进一步验证。将釉质-齿质交界面的三维几何形态和其他牙齿内部结构的信息(如釉质厚度及其三维分布规律等)综合,有助于进一步讨论蝴蝶古猿的分类学、系统发育和食性。

    树鼩的骨元和骨细胞穴微观结构超微影像的定性比较
    Vijaya Lakshmi Pavani MOLLI, Anubhav JAIN, 傅江南, 吴英杰, Jian Q.FENG, 王谦
    2020, 39(04):  564-575.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0048
    摘要 ( 420 )   在线阅读 ( 9 )   PDF (3020KB) ( 174 )  
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    近年来,由于树鼩与灵长类动物的亲缘关系,它们引起了人类发展和疾病研究的兴趣。在这项对树鼩,鼠,狗,狒狒和人类的骨骼超微形态的比较研究中,我们定性分析了骨骼的微观结构和形态,以评估树鼩对人类的亲近程度。在3只成年雄性树鼩 (滇西亚种) (Tupaia belangeri chinensis)的股骨中,使用荧光素异硫氰酸盐样品制备和染色共聚焦成像研究了皮质骨的骨元结构,并使用酸蚀刻SEM观察了骨细胞穴的形态。总体而言,树鼩中骨样形成物的密度和结构以及骨细胞穴的形态更像鼠, 与人类,狗和狒狒都明显不同。这些发现表明,尽管树鼩在系统发育上比鼠更接近人类,但它们的骨骼超微形态仍与鼠接近。这是除狗和狒狒之外,第一次对树鼩的骨元和骨细胞穴进行超微影像的研究。这个比较研究的结果丰富了我们对早期灵长类动物骨骼发育,适应性和进化的理解。未来有必要进行进一步的定量比较研究来表征树鼩骨骼的微观形态。

    北京军都山古代居民的颅骨创伤
    何嘉宁, 李楠
    2020, 39(04):  576-585.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0029
    摘要 ( 697 )   在线阅读 ( 61 )   PDF (4360KB) ( 336 )  
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    北京延庆军都山墓地是东周时期玉皇庙文化的代表性墓地。对墓地出土125例个体颅骨创伤的观察表明,军都山男性颅骨创伤的发生率为13.3%,均为生前钝器伤;女性和未成年个体则未发现有颅骨创伤病例。颅骨创伤的发生没有时代变化或墓葬等级间的差异。军都山古代男性居民较高的颅骨创伤率与暴力冲突关系最为密切,是军都山社会关系不稳定性的一种体现,与农牧交错区生态的脆弱性、外来人群流入以及与周边定居农业人群互动等因素所导致的竞争增强有关。

    宁夏石砚子墓地颅骨缺损个体的古病理学
    张群, 王晓阳, 叶惠媛, 张全超
    2020, 39(04):  586-598.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0050
    摘要 ( 718 )   在线阅读 ( 41 )   PDF (4579KB) ( 260 )  
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    本文对出土于宁夏东汉时期的石砚子墓地中一例罕见颅骨病理性损伤个体进行了古病理学诊断分析,该男性个体颅骨上可见不规则形大面积骨质破坏,累及额骨、左侧顶骨、左侧颞骨以及右侧顶骨,缺损周缘可见成骨性、溶骨性反应混合特征,呈向内、外翻卷状,边缘伴有骨膜反应,颅内壁可见较深血管压迹。通过CT影像分析骨骼损伤形态、骨骼损伤区域特征,并结合临床医学资料进行鉴别诊断,排除了朗格汉斯细胞组织细胞增生症、骨血管瘤、Gorham-Stout综合征、骨髓瘤和非特异性感染,推测该病例的病理诊断为甲状腺癌导致的继发性颅骨转移癌。

    华南地区史前人类骨骼的生物力学特征
    李法军
    2020, 39(04):  599-615.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0056
    摘要 ( 707 )   在线阅读 ( 64 )   PDF (1492KB) ( 296 )  
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    本文的主要目的是了解华南地区史前时期人类在行为活动上的历时性变化,希望在此基础上认识该地区史前人类文化行为模式和生业方式变迁问题。应用骨骼生物力学方法,对顶蛳山遗址、鲤鱼墩遗址、冲塘遗址、江边遗址及何村遗址古人类肢骨的相关骨骼生物力学特征进行了比较,并在更广泛的时空范围内和生业方式下进行了更多人群的对比。研究结果表明,华南地区史前时期在距今8000-4000年的时期内,不同考古学文化人群在活动方式上较为相似。虽然多数华南史前时期人群之间在骨骼的抗压和抗拉伸力以及抗扭转力方面存在显著性差异,但他们都表现出较高的活动性,均未显示出低水平行为活动的现象。这些人群在诸多骨骼生物力学特征上与已知的狩猎—采集型人群的最为相似,与农业定居型人群的差异显著。本文认为上述华南史前时期人群在行为活动上更接近狩猎-采集型。

    云南丽江古人类股骨的形态结构
    魏偏偏
    2020, 39(04):  616-631.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0041
    摘要 ( 696 )   在线阅读 ( 42 )   PDF (2172KB) ( 242 )  
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    1960年,在云南省丽江市发现了三根古人类股骨,通过地层观察,仅PA108可归为更新世晚期。前人对PA108做了初步报导,为了进一步了解丽江人股骨的演化分类地位和东亚早期现代人股骨形态变异,本文对PA108的内外结构进行了详尽的分析。研究发现,PA108具有明显的早期现代人特征,即明显的股骨粗线、骨干中部后侧骨密质最厚和中部横断面轮廓形状偏椭圆。PA108标本也有一定的特殊性,体现在骨干中近端和中部骨密质厚度分布上,这可能与其股骨嵴发育较弱有关,这一特征也导致了PA108与其他东亚早期现代人之间的形态差异,这些形态变异进一步扩大了目前已知的东亚地区早期现代人变异范围。同时,在采用骨密质厚度分布模式进行分类时,建议关注股骨骨干中部骨密质最厚部位。

    肱骨骨干骨密质厚度的二维可视化及其定量分析
    赵昱浩, 周蜜, 魏偏偏, 邢松
    2020, 39(04):  632-647.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0021
    摘要 ( 545 )   在线阅读 ( 29 )   PDF (4521KB) ( 309 )  
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    形态示量图是一种展示三维形态测量信息的二维可视化手段,能有效地反应骨密质厚度的分布特点。虽然现代人、更新世古老型人类和大猿的骨密质厚度分布存在差别,但全新世现代人内部是否有变异存在尚未被充分研究。本文选择全新世华中、华北地区的6个农业人群的34例右侧肱骨标本(23例男性、11例女性),使用形态示量图对其骨干骨密质厚度的分布特征进行了全面分析。在方法上,本文比较了通过厚度最大值和生物力学长度对骨密质厚度进行标准化后分析结果的差别,并验证了主成分分析在形态示量图上的适用性。结果显示,在全新世华中、华北地区的农业人群中,男、女的厚度分布模式存在一定差异,而不同人群男性的差别并不明显。本文虽通过全新世华中、华北地区的农业人群揭示出全新世现代人在肱骨骨干骨密质厚度分布上存在一定程度的变异,但仍需在未来工作中依托本文方法,选择人群种类更丰富、标本量更大、个体变量控制更严格的材料,进一步验证或扩展本文所得结论。

    枕骨三维形态在现生人群间的变异
    张亚盟
    2020, 39(04):  648-658.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0060
    摘要 ( 826 )   在线阅读 ( 34 )   PDF (1704KB) ( 369 )  
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    与面颅、脑颅和颅底不同,枕骨与人群间遗传信息的关系不明确且研究较少。传统形态测量方法对枕骨的研究难以全面反映枕骨的形态信息。为更加精细地探究枕骨形态与人群的关系,本文以亚洲、非洲和欧洲地区的103例现生男性头骨为研究对象,通过三维几何形态测量和多元统计分析的方法对枕骨三维形态和异速生长模式在人群间的差异进行了研究。研究结果表明,枕骨的大小和形状在现生人群中具有显著差异,然而这种差异并不足以区分不同人群。现代人枕骨的三维形态具有较大的变异,主要表现在枕外隆凸点的突出程度、上下相对位置以及枕平面与项平面的比例,其次表现在星点位置在前后、内外以及上下方向上的变化,斜坡的倾角变化等方面。异速生长的分析表明,不同人群中存在不同的异速生长模式,但是非洲和欧洲人群也存在相似的趋势。本研究认为枕骨三维形态在反映人群间遗传关系上作用较小,支持枕骨形态可能更多受到功能和环境等因素的影响。

    山顶洞101号男性头骨的三维颅面复原
    税午阳, 张亚盟, 吴秀杰, 周明全
    2020, 39(04):  659-670.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0055
    摘要 ( 1649 )   在线阅读 ( 118 )   PDF (2171KB) ( 459 )  
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    山顶洞101号头骨化石是东亚地区保存最为完整的化石之一,是探讨东亚地区现代人起源的重要研究材料。本文依据数据集中现生人的面部软组织平均分布,提出了计算机三维颅面复原方法,实现了101号头骨生前面貌的预测复原。主要包括三个步骤:首先使用CT完成了101号男性头骨和下颌骨仿制模型的三维重建。然后,利用计算机技术将现生人的面部软组织分布作为101号头骨的面部软组织分布,实现了颅面虚拟复原,并采用手工绘画技巧再现了复原面貌的形态特征。最后,提出了一种基于面部软组织分布和面貌统计形状模型的形态分析方法,实现了颅面复原结果的评估。山顶洞101号头骨的复原面貌具有头部较长、额头前倾、眉弓粗壮等特征,与101号头骨的几何形态基本一致。该技术再现了更新世晚期人类的脑颅及面部的形态特征,为古人类颅面复原的研究提供了技术支持和参考资料。

    三维技术对安徽白鹭洲战国墓M566墓主容貌的复原
    周亚威, 张加莉, 秦让平, 税午阳
    2020, 39(04):  671-679.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0057
    摘要 ( 757 )   在线阅读 ( 56 )   PDF (1178KB) ( 389 )  
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    2011年安徽白鹭洲发现战国时期保存完整的楚国贵族墓葬,因墓主人头发和发簪保存完好、墓主身份显赫而备受关注。该头骨保存完整,具有亚洲蒙古人种的特征,根据骨骼的形态推测其为女性,年龄为35-39岁。为展现该地区战国贵族妇女的容貌、丰富该地区考古多样性提供研究材料。本文首先使用高分辨率CT对该个体的头骨及下颌骨进行了扫描和重建,然后采用基于偏最小二乘回归的颅面复原方法实现生前容貌基本形态的复原。最后,结合考古资料,利用三维模型处理软件对面貌复原模型及其发饰进行了三维建模和纹理贴图等处理,提高了颅面复原模型的真实感,生动形象地再现战国贵族女性面部的形态特征。

    古DNA捕获新技术与中国南方早期人群遗传研究新格局
    王恬怡, 赵东月, 张明, 乔诗雨, 杨帆, 万杨, 杨若薇, 曹鹏, 刘峰, 付巧妹
    2020, 39(04):  680-694.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0059
    摘要 ( 1461 )   在线阅读 ( 1031 )   PDF (2604KB) ( 1014 )  
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    古DNA捕获技术目前已获得极大的发展,能够从骨骼和环境沉积物等多种材料中获取到目的DNA片段,而且对于保存环境较差的低纬度地区,同样能够获取有效的内源DNA片段,极大地丰富了古DNA研究的材料来源。本文围绕这一新技术开展总结和讨论,主要分为两个方面:1)总结并介绍该技术应用前景;2)应用这一技术打开了中国南方早期人群研究的新局面,梳理该新技术的应用对史前中国南方人群古基因组研究所获得的新认识,并对中国南方早期人群古基因组深入分析;另外,利用古DNA捕获技术成功获取云南3446~3180 BP的大阴洞遗址4例高质量线粒体基因组信息,并开展了人群遗传历史的研究。

    线粒体全基因组揭示嫩江流域史前人群遗传结构的动态变化
    李春香, 张帆, 马鹏程, 王立新, 崔银秋
    2020, 39(04):  695-705.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0058
    摘要 ( 919 )   在线阅读 ( 147 )   PDF (2962KB) ( 809 )  
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    嫩江流域是中国东北地区古代先民的重要栖息地之一。自新石器时代开始这里的先民一直以渔猎经济为主要生活方式,直到新石器时代晚期至早期青铜时代才开始兼营畜牧业和少量的种植业。嫩江流域青铜时代的生业模式的转变是否伴随着外来人群的融合与替代一直是考古研究的热点。为了探讨嫩江流域新石器时代与青铜铁器时代人群的构成是否改变,我们对嫩江流域新石器时代至青铜铁器时代的24个个体进行了线粒体全基因组分析。分析结果表明:嫩江流域青铜铁器时代人群与新石器时代人群具有一定遗传连续性的同时,晚期人群与西辽河地区古代人群有着更近的遗传联系,表明西辽河地区古代居民对嫩江流域青铜铁器时代人群具有部分遗传贡献。结合考古学文化、古气候学数据以及语言学证据,我们推测距今4000-3000年间,西辽河地区古代居民曾迁入到嫩江流域,并留下遗传印记。

    古DNA提取技术对比及概述
    赵静, 王传超
    2020, 39(04):  706-716.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0062
    摘要 ( 799 )   在线阅读 ( 66 )   PDF (1256KB) ( 473 )  
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    从古代原始材料中提取古DNA的方法多种多样,但是古DNA的研究受限于降解严重,内源性古DNA含量低,微生物和现生人群DNA污染严重等因素的影响。能否从古代人类遗骸中成功获取可靠且足量的内源性古DNA,一直是古DNA研究领域面临的实际困难和挑战。控制污染最直接且简便的策略就是在古DNA提取阶段的有效排除,本文整理了古DNA提取常用的去除污染的方法,对比分析了每种方法表现出来的优缺点。介绍了通常使用的骨粉裂解时间,并研究了在常温环境下,不同的裂解时间对古DNA回收效率的影响,提出了常温裂解过程中最佳孵育时间。同时对常用的古DNA纯化方法及其原理和在实际应用中的表现进行了概述与讨论。本文对古DNA提取技术的概述和实践经验,为古DNA相关领域的研究提供借鉴与参考。

    利用古蛋白技术分析巨猿演化地位的评述
    王伟
    2020, 39(04):  717-726.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0047
    摘要 ( 1091 )   在线阅读 ( 40 )   PDF (483KB) ( 596 )  
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    巨猿是中国南方更新世特有的大型猿类,因其巨大的牙齿和颌骨被认为是迄今生活在地球上体型最大的猿类。迄今为止,年代学和生物地层学证据显示巨猿的生存年代2~0.3 MaBP。由于中新世晚期—上新世时期化石记录的缺失,有关巨猿的起源和演化一直存在诸多争论。2019年,《自然》杂志报道广西吹风洞早更新世早期(1.9 MaBP)巨猿牙齿化石的古蛋白质研究[1]。结果显示,巨猿牙齿牙釉质中保存了较为丰富的古代蛋白质,这些古蛋白质由409个特有的肽组成,分属6个内源性蛋白。对这些古老蛋白质的研究表明,巨猿在系统发育上属于猩猩分支系统,大约从10~12 MaBP前分化出来并独立演化。这是在亚热带地区的化石中首次提取如此古老的分子证据,提示古蛋白质研究有望为探索早期物种(包括人类)起源与演化提供重要依据。本文将简要回顾巨猿系统演化研究的历史,并对利用古蛋白技术分析巨猿的演化地位进行评述。

    全球健康史项目亚洲模块—— 亚洲古代人群健康、疾病和生活方式的大数据
    王谦, 张全超
    2020, 39(04):  727-732.  doi:10.16359/j.cnki.cn11-1963/q.2020.0043
    摘要 ( 590 )   在线阅读 ( 54 )   PDF (411KB) ( 419 )  
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    “全球健康史项目”探导新石器时期以来人类的疾病史,以前所未有的大数据研究方式回顾近代人类的历史,来衡量人类的生活质量和人类在充满挑战的生活条件下的适应能力。我们于2018年5月启动了全球健康史项目亚洲模块,将这个起源于美洲和欧洲的宏伟的项目扩展到亚洲。在全球健康史项目中纳入亚洲数据,不仅可以从进化的角度丰富近代人类演化历史上的第一手骨骼和口腔健康状况,还可以为健康政策制定的视野提供历史性的深度。