许昌人内耳迷路的研究--基于CT和几何形态测量
批准号:
42102005
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
张亚盟
依托单位:
学科分类:
古生物、古人类和古生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
张亚盟
中文摘要
许昌人作为东亚最重要的古人类化石之一,具有古老与进步的镶嵌特征,其圆枕上凹与内耳迷路的形态还具有尼安德特人的特征,最近还有学者提出许昌人可能与丹尼索瓦人有密切的联系。虽然内耳迷路的形态可以反映物种甚至亚种水平上的变异,但是其与功能和环境关系密切,而且在非尼安德特人中也越来越多的发现相似的特征,因此对许昌人表现出的这一尼人特征需持谨慎态度。在这种情况下,传统形态测量方法在全面和深入发掘复杂的内耳迷路的形态信息中显得较为局限。本研究拟结合CT扫描与几何形态测量等新方法,对耳蜗、半规管与前庭的三维形态、三部分之间的空间关系以及三部分相对于颞骨岩部和小脑窝的空间关系进行精细的定量研究,总结现代人内耳迷路的形态特征和变异范围,尝试从演化和功能的角度解释许昌人的尼人型内耳迷路现象。
英文摘要
As one of the most important hominins in east Eurasia, Xuchang shares a mosaic morphological pattern with archaic hominins and their western contemporaries. They also exhibit a Neanderthal-like suprainiac fossa and bony labyrinth. Scholars also suggest a close relationship between Xuchang and Denisovans. Although morphology of bony labyrinth could reflect variation on a species or subspecies level, meanwhile, it is also tightly related to function and environment. As more Neanderthal-like semi-canal patterns are found in non-Neanderthal hominins, it is better to treat this feature with caution in the analysis. In this condition, traditional morphometrics is restricted in obtaining thorough information and fulfilling the potential of the complex bony labyrinth. With the help of computer tomography and geometric morphometrics, this project attempts to perform precisely quantitative analysis on three-dimensional morphology of cochlear, semi-canal and vestibular, their spatial connection, and the spatial relationship between those three parts and the petrosal and the cerebellum fossa. Morphological variation of bony labyrinth in Modern humans will be summarized. The Neanderthal-like bony labyrinth of Xuchang hominins will also be explained from the evolutionary or functional perspectivse.
从中更新世晚期到晚更新世早期,我国境内存在着一批分类地位不明的人类化石,如大荔人、金牛山人、许昌人、许家窑人等,这些化石具有原始特征与进步特征并存的特点。许昌人头骨还显示出与尼安德特人相似的特征,并且引发了关于其与丹尼索瓦人关系的争论。内耳迷路包括耳蜗、前庭和半规管三部分,其形态在大猿和现代人中有明显区别。内耳迷路的形态变化可能代表了从原始到进步的演化过程,但也可能与功能适应有关。尼人型内耳迷路不仅出现在尼安德特人中,也出现在其他中更新世人类和现代人中。现有研究在内耳迷路形态提取和模块整合研究方面存在不足。对化石人类和现生人群内耳迷路的三维形态特征和变异范围研究不充分。基于上述背景,本项目结合CT扫描与几何形态测量,使用直立人、尼安德特人和现生人群作为对比材料,对许家窑人、许昌人以及一系列早期现代人化石的内耳迷路进行深入细致的研究,在早期现代人起源与演化的内耳迷路形态证据、许家窑与许昌人的内耳迷路形态与演化地位、世界各地现代人内耳迷路的二维和三维形态特征的人群间差异等关键科学问题上取得了一定的认识。主要发现包括:奇和洞人、招果洞人、隆林人等时代较晚的现代人化石,其内耳迷路形态与现生亚洲人群相似,而以柳江和资阳为代表的时代较早的早期现代人化石,内耳迷路形态同时与欧洲和亚洲现生人群相似,可能代表了早期现代人进入欧亚大陆分化初期的形态;现生人群中非洲与欧洲人群的内耳迷路形态相似性更高,亚洲人群则与前两者体现出一定差异,证明内耳迷路表型距离可以反映遗传距离;通过分析许家窑人的内耳迷路的三维形态,发现许家窑人内耳迷路形态与尼安德特人具有较高的相似性,而与直立人、东亚早期现代人和现生人群的差异较大,表明许家窑人可能属于尼安德特人或者丹尼索瓦人的支系。许昌1号与许昌2号的内耳迷路总体上与许家窑人和尼安德特人表现出一定的相似性,但是也存在着一定的差异,这提示我们许昌人的演化地位可能比我们想象中的要更加复杂。未来还需要更多的对比数据和更加精细的分析来解释这些问题。
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