臺大卓越定年技術協助國際團隊解開現代人類起源之謎

尼安德塔人跟你有什麼關係嗎？一個以前生活在歐洲到中亞，陌生但極為重要的人種，是什麼時候出現的呢？這個你我可能的共同祖先跟現代人類又有什麼糾葛不清的情仇呢？過去科學界對於尼安德塔人的身世一直爭議不斷，沒有定論！

臺灣大學地質科學系沈川洲教授，應首席科學家暨總計畫主持人西班牙Dr. Arsuaga邀請，協助測量尼安德塔人的生存年代。來自5個國家 (西班牙、澳洲、美國、法國與我國) 17個研究單位，共 31位人類學與地質學研究人員在6月20日於國際著名的「科學」《Science》期刊中，共同發表最新人類演化研究的成果。團隊使用精準的放射性定年技術，估計西班牙胡瑟裂谷 (Sima de los Huesos) 的尼安德塔人存在時間至少已經有四十三萬年，最早可到八、九十萬年前；推論尼安德塔人可能是從約兩百萬年前出現的古人類離開非洲後演化而來的。這個重大成果推翻了教科書對古人類起源過程的描述，是人類演化研究上的一大卓越成就。

為什麼尼安德塔人對於我們的身世如此重要呢？西元2010年以前，科學界認為部分現代人五到十萬年前離開非洲後，席捲全球，迅速擴散到各大洲；而在二到三萬年前，生活在最後一次冰期的尼安德塔人，因為寒冷的氣候與現代人的入侵而絕種。然而，2010年德國人類學科學家Dr. Svante Pääbo帶領的56人跨國團隊發表了一份完整的尼安德塔人基因序列報告，研究指出非洲以外的現代人基因至少有1-4% 源自於尼安德塔人，因此推論現代人出非洲後與尼安德塔人相遇混血，然後再擴散到各大洲。對於這個驚人的發現，威斯康辛大學Dr. John Hawks 評論說 "They're us. We're them."；也就是說我們都是尼安德塔人的後代，尼安德塔人就是我們的祖先！當然也有學者持不同的看法，因此探討尼安德塔人的前世今生，成為當代科學界最重要的研究課題之一。

現在我們已經知道尼安德塔人可能沒有滅絕，但是他們的由來卻一直沒有明確答案。過去科學家相信，起源於約六十萬年前，同樣生活在歐洲，三十萬年前消失的海德堡人，是三十萬年前以後出現的尼安德塔人的祖先。隨著許多化石的出土，以色列Tel Aviv大學 Yoel Rak 教授首先在2011年2月的第80屆美國體質人類學家協會 (American Association of Physical Anthropologists) 年會，依據骨骼特徵，認為兩者沒有直接的世系關聯。2012年英國自然歷史博物館人類起源研究總主持人Chris Stringer教授也認為尼安德塔人應該不是海德堡人的後代；但這些質疑卻缺乏有力的直接證據，因為過去沒有找到任何老於三十萬年的尼安德塔人化石。然而這些疑問有解答嗎？西元1966年後陸續開挖的西班牙胡瑟裂谷遺址，在90年代出土了年代古老的標本，給了解決這個長久以來人類演化史上重大爭議一個新的希望。

十萬年以上的骨頭標本，很難拿來直接測量年代；但可以應用放射性定年法，分析埋藏標本位置的上下地層，如洞穴中沉積的碳酸鈣形成年紀，間接估計埋藏其間的化石年代範圍。鈾釷定年法是一種很適合的技術，它是利用鈾-238衰變系列中三個放射性核種，鈾-238－鈾-234－釷-230的相對比例，計算年齡。過去此方法的最老測量年紀極限為三、四十萬年，因此之前對於胡瑟裂谷標本只能給出一個大於三十五萬年的估計值，直到五年前臺大地質系的加入，終於有了新的突破。

沈川洲教授所組的臺大地質系實驗室發展出一種精準度極高的鈾釷定年法，測量極限逼近一百萬年。這是定年學前所未有的技術，因此2012年榮登於地球化學類最重要的國際期刊 「地球化學與宇宙化學」《Geochemica et Cosmochimica Acta》。沈教授於2009年應邀加入西班牙胡瑟裂谷的研究，隨後團隊測量一個頭顱外殼殘留的碳酸鈣年齡，得知尼安德塔人迄今至少四十三萬年，接著又分析遺骸堆積下方的碳酸鈣，得到最早生存年代可到八、九十萬年之間。這個最新的結果顯示：尼安德塔人不如原先所主張，由六十萬至三十萬年前在相同地區活動的海德堡人演化而來。這兩種人應該是當時共同存在於歐亞不同分支的人種。綜合以上發現與前人研究，推論尼安德塔人可能是直立人 (Homo erectus) 約兩百萬年前出現在非洲，之後部分離開非洲，在歐洲與西亞地區演化而來；而留在非洲進化成的現代人，在數萬年前出走非洲，與尼安德塔人相遇混血後，再遷徙到世界各角落，征服各大洲。

這項解開尼安德塔人身世之謎的成果，是重建人類演化史進展上極為重要且關鍵的一大步。在本研究中，定年工作是由科技部地化平臺、卓越領航計畫、地球科學學門個人計畫、與臺大前瞻領航計畫的支助下完成。全文請參閱6月20日（本期） 「科學」: Science, 2014, Arsuaga et al., Neandertal roots: Cranial and chronological evidence from Sima de los Huesos.。鈾釷定年方法請參閱 「地球化學與宇宙化學」: Geochim. Cosmochim. Acta, 2012, Shen et al., High-precision and high-resolution carbonate 230Th dating by MC-ICP-MS with SEM protocols. 99, 71-86.