广西布兵盆地更新世地层年代学及猩猩演化研究

Among all the primates, extant great apes are our nearest living relatives. Their origin, evolution and living environment are persistently the focus of the academic community, and also one of the most important compositions for understanding the early human origin and evolution. Orangutan (Pongo pygmaeus) is the only extant great ape in Asia, which survives in the tropical forests of Kalimantan and Sumatra in Indonesia and Malaysia at present. However, fossil records indicate that they had widely distributed in South Asia, especially in Southern China during Pleistocene. Although some explorations on this species had ever been carried out by former paleontologists in South Asia, the researches on its taxonomy, origin and evolution are still limited and unconvincing, due to the lack of chronological and paleoenvironmental data. In recent years, a large number of orangutan fossils, dated from early to late Pleistocene, were recovered in karst caves at Bubing Basin in Guangxi Zhuang Autonomous Region, South China. It provides a rare opportunity to the study on the origin and evolution of the orangutan. Based on morphological studies of these new discovered fossils, chronological framework establishment and paleoenvironmental reconstruction of cave sediments in the Bubing Basin, this project determine to clarify the evolutionary sequence of Pleistocene orangutan, their living background, and relation between the evolution of orangutan and its environment background. In comparison with living orangutan and other fossil apes, may shed light on the orangutan origin. The results of the project may provide new insight for the research of this important great ape in South Asia.

现生大型猿类是所有灵长类动物中与人最接近的物种，有关其起源、演化和生存环境的研究一直是学术界关注的焦点。亚洲唯一的现生大猿——猩猩，仅存于东南亚的苏门答腊和加里曼丹的热带密林，但其化石记录却非常广泛，尤其是在中国南方更新世洞穴中。虽然前人对猩猩化石做了一些探索性研究工作，但由于地层年代学和古环境背景研究的贫乏，导致南亚大陆更新世猩猩的分类、起源和演化研究基础薄弱。近年来，在广西布兵盆地洞穴堆积中，发现了大量从早更新世到晚更新世不同时期的猩猩化石。这些化石及所处的洞穴环境，为建立以铀系测年为主其他测年方法为辅的高精度年代学框架、研究猩猩的起源和演化提供了难得的材料。本项目将立足于这些新发现猩猩化石的形态学研究、地层年代框架的建立和古环境的重建，探索更新世猩猩的演化规律和生存环境背景，并进一步探寻晚更晚更新世末期猩猩绝迹的动因。

现生猩猩仅存于东南亚地区，但其化石记录广泛分布在中国南方地区以及东南亚地区。由于化石证据有限，加之地层年代学研究的贫乏，学术界对猩猩的起源和演化的认识依然不足。本项目立足于广西布兵盆地第四纪洞穴发现的猩猩化石展开相关的科学研究。研究内容主要包括对布兵盆地和崇左地区近20个洞穴化石地点进行清理和发掘，获得大量的哺乳动物化石，包括猩猩化石和人类化石，为本次和未来的研究奠定了很好的材料基础；在地层年代学研究方面，完成对布兵盆地5个洞穴和崇左地区5个洞穴地层的年代学研究工作，采用古地磁、铀系、光释光、电子自旋共振和碳十四手段，在国际国内多个实验室分别对不同时期的洞穴进行测年，获得了较为理想的结果；在猩猩化石的形态学研究方面，我们采用传统的测量、统计、观察和描述，以及高精度CT扫描技术，对300多枚早更新世至中更新世晚期的猩猩牙齿化石进行研究，初步建立了更新世猩猩演化的图景；项目按计划开展了相关环境背景的研究，通过对洞穴堆积物中的孢粉进行分析、洞穴石笋保存的环境信息、结合哺乳动物牙齿珐琅质C、O稳定同位素分析，重建了早更新世以来多个时期的环境和气候信息；另外，项目探索性开展了分子生物学的研究，对更新世早期至晚期的人猿超科化石（巨猿和猩猩）和人类化石进行遗传物质提取，获得了意想不到的成功。项目产出的重要成果主要包括：初步构建了布兵盆地更新世洞穴堆积物的地层年代框架，探明了华南地区更新世猩猩演化的趋势，恢复重建了更新世一些关键时期的环境背景，从早更新世的化石中成功提取出遗传物质。首次从亚热带地区距今190万年的大型猿类化石中，成功提取蛋白质并进行测序，对于探索早期人类和其他物种的起源和演化，具有重大科学价值。