描繪南方古猿阿法種的模型。 (圖片來源:© Procyab | Dreamstime.com)
約翰內斯堡 —科學家發現,我們的遠古親戚可能並不是以前認為的狂熱的肉食者,這為我們對早期人類飲食和進化的理解開闢了新天地。研究表明南方古猿人類最早的祖先之一,生活在 370 至 330 萬年前的南非,主要維持植物性飲食,而不是經常食用肉類。
長期以來,科學家一直在爭論我們的祖先何時開始定期食用肉類,因為這種飲食習慣的轉變與幾個重要的演化發展有關,包括大腦大小並減少腸道大小。許多研究人員認為吃肉的始於南方古猿等早期人類祖先,部分原因是石器和動物骨頭上的切割痕跡可以追溯到這一時期。
「琺瑯質是人體最堅硬的組織哺乳動物的身體該研究的主要作者、地球化學家蒂娜·呂德克 (Tina Lüdecke) 在一份聲明中表示:身為馬克斯普朗克化學研究所艾美-諾特人類肉類消費初級研究小組的負責人以及威特沃特斯蘭德大學的名譽研究員,呂德克定期前往非洲收集牙齒化石樣本進行分析。

當生物消化食物和處理營養物質時,它們會產生一種涉及不同形式氮的化學特徵。可以把它想像成在沙上留下腳印。草食動物留下一種印記,而食肉者則留下另一種印記。透過檢查牙釉質中保存的這些古老的化學足跡,科學家可以確定動物吃什麼類型的食物。與食草者相比,食肉者始終表現出更高水平的特定形式的氮。
該研究發表於科學,重點關注約翰內斯堡附近斯泰克方丹洞穴的標本,該洞穴是南非“人類搖籃”的一部分,該地區以其豐富的資源而聞名早期人類化石。研究人員利用創新的化學分析技術,檢查了七個南方古猿標本的牙齒化石,並將它們與與它們生活在一起的其他動物的牙齒進行了比較,其中包括羚羊的古代親戚,貓,狗和鬣狗。
這些發現挑戰了長期以來關於早期人類飲食的假設。南方古猿標本的氮含量與同時期的草食動物相似,但明顯低於食肉動物。然而,他們表現出了顯著的飲食靈活性。這七個樣本的化學特徵比所研究的任何其他物種都表現出更多的變化,這表明它們可以根據可獲得的食物來調整飲食。
「這種方法為理解提供了令人興奮的可能性人類演化,並且它有可能回答關鍵問題,例如,我們的祖先何時開始將肉類納入他們的飲食中?肉類消費的開始與腦容量的增加有關嗎?馬克斯普朗克化學研究所的阿爾弗雷多馬丁內斯加西亞說。
研究還表明,這些早期人類主要吃 C3 植物——樹木、灌木和草本植物——而不是草。雖然偶爾食用小動物或昆蟲不能排除這種可能性,該研究沒有提供這種行為的直接證據。相反,研究結果顯示南方古猿主要依賴植物性食品,可能包括富含能量的來源,如塊莖、球莖或豆類。
展望未來,研究小組計劃透過收集東部和南部非洲以及東南亞不同早期人類物種和時期的數據來擴大調查範圍。這種更廣泛的視角可以幫助確定定期肉類消費何時開始以及它是否提供了進化優勢。

斯特克方丹洞穴研究主任、研究合著者多米尼克·斯特拉特福德教授指出:「這項工作代表著我們在數百萬年的尺度上更好地了解所有動物的飲食和營養水平的能力邁出了一大步。
這項研究不僅改變了我們對早期人類飲食但也提出了有關人類演化的有趣問題。如果南方古猿主要依靠植物性飲食而繁衍生息,那麼研究人員現在必須調查除了肉類消費之外還有哪些其他因素導致了更大的大腦和其他明顯的人類特徵的發育。
論文摘要
方法論
研究人員使用了一種新技術來分析琺瑯質中保存的氮同位素,琺瑯質的存活時間比膠原蛋白等其他生物材料長得多。他們檢查了斯泰克方丹4 號礦床中的43 個化石標本,其中包括七顆南方古猿牙齒,並將它們的同位素比率與同一時期已知的食草動物和食肉動物的同位素比率進行了比較。這為理解不同的飲食模式建立了基線。
結果
研究發現南方古猿標本的氮同位素值與草食動物相似,但明顯低於食肉動物,顯示其主要以植物為基礎的飲食。這些樣本顯示所有研究物種中最高的飲食變異性,氮同位素值的範圍為 6.7‰。碳同位素分析顯示,它們主要消耗 C3 植物和一些 C4 植物物質。
限制
七個南方古猿標本的樣本量相對較小。其中兩個樣本是第一個磨牙,它們在斷奶前形成,並且可能由於哺乳而不是飲食而顯示出較高的氮值。這項研究結果也僅代表一個地理位置和時間段,因此可能無法反映所有南方古猿族群的飲食模式。
討論和要點
這項研究挑戰了先前關於早期人類肉類消費的假設,並表明人類進化中定期吃肉的出現比之前想像的要晚。在南方古猿中觀察到的高度飲食變異性表明它們是適應性強的機會主義飼養者,這可能有助於它們進化的成功。
資金和披露
這項研究由馬克斯普朗克學會、德國研究基金會艾美諾特獎學金、人類前沿科學計畫和普林斯頓大學地球科學係史考特基金會資助。作者聲明沒有競爭利益。
出版資訊
發表於科學(第 387 卷,第 309-314 頁),2025 年 1 月 17 日,標題為“Sterkfontein 的南方古猿沒有食用大量哺乳動物肉”,作者:Tina Lüdecke 及其同事。
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