南京1號直立人頭骨化石自1993年發(fā)現(xiàn)以來，一直受到國內(nèi)外學者和媒體的廣泛關注，被認為是探討東亞地區(qū)直立人演化的重要材料：其高聳的鼻梁被推測為西方基因交流,，或者氣候適應的結(jié)果；其不同于北京直立人的形態(tài)特征提示中國的直立人在體質(zhì)特征上已經(jīng)呈現(xiàn)出相當程度的地區(qū)差異,；其頭骨前部異常的粗糙面被懷疑為骨膜炎,、也可能由外傷或燒傷所致。目前,，學術界對南京I號直立人生存的年代,、氣候、環(huán)境及演化地位還存在很大的爭論,。以往對南京直立人頭骨的研究多采用傳統(tǒng)的形態(tài)觀測方法,，焦點停留在頭骨的外表面。
最近,，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所吳秀杰副研究員領導的課題組與美國哥倫比亞及佛羅里達州立大學的同行合作,，把研究目標轉(zhuǎn)向頭骨的內(nèi)側(cè)，復原出南京1號直立人的顱內(nèi)模,，利用3D激光掃描技術對南京1號腦的形態(tài)特征進行了研究,。通過對其顱容量、腦表面形態(tài)特征,、各腦葉大小及比例變化的研究,，獲取南京1號直立人腦的演化特點，為其在人類進化上的地位提供了新的證據(jù)和理論依據(jù),。日前,，《美國體質(zhì)人類學期刊》(American Journal of Physical Anthropology, 2011,145:452–460) 發(fā)表了此項研究成果,。
南京1號頭骨發(fā)現(xiàn)時已碎裂成數(shù)塊，其腦的復原是在保留的3大殘塊的基礎上,，根據(jù)骨縫走向和鏡像原理拼接修補進行的（見圖1）,。復原后的南京1號直立人（見圖2）腦量為876毫升，位于直立人變異范圍的下限,。區(qū)別于現(xiàn)代人和尼安德特人,，南京1號具有印度尼西亞、非洲及亞洲其他地區(qū)直立人共同的一些形態(tài)特征,，腦量較小,、額葉窄而扁平、頂葉短而隆起程度小,、小腦低矮內(nèi)收,、腦較低等。但同時,，南京1號又顯示出其他直立人不具有的獨特特征,，表現(xiàn)為腦前上部中央的額上回特別發(fā)達，大腦皮層的額上回可能與人類的智力和精神活動相關,。同周口店,、和縣直立人相比，南京1號腦后部與視覺相關的枕部外突不明顯,，明顯后突的枕葉與發(fā)達的視覺是一種原始特征,。多變量統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，南京1號與非洲,、印度尼西亞及和縣直立人距離較近,，而與周口店直立人距離較遠。南京1號直立人與其他直立人相似又相異的特征顯示,，直立人地區(qū)性變異較大,，不支持把中國直立人與其他地區(qū)直立人分割開的觀點。
腦演化是人類演化的一個重要組成部分,，其研究可以為人類起源,、演化、人群關系,、語言,、智力、行為等方面提供重要的信息,。腦演化研究的主要材料是顱內(nèi)模,，顱內(nèi)模是從顱骨內(nèi)表面得到的腦的外部形態(tài)。古人類頭骨在石化過程中,，腦組織已經(jīng)被腐蝕掉了,，顱內(nèi)模因其保存有腦表面形態(tài)特征的信息,，故而成為分析和探討人類腦進化的重要研究材料。1932年,，加拿大解剖學家、人類學家Davidson Black復原了周口店直立人III號頭骨的顱內(nèi)模,。當時,，學術界對周口店發(fā)現(xiàn)的人類化石形態(tài)特征及分類地位還有爭議，III號頭骨的顱容量為964 毫升,，遠大于類人猿,，位于人類的變異范圍內(nèi)。從腦模來看,，雖然還有一些原始的特征,，如腦膜中動脈的前支比后支發(fā)達，但主要的形態(tài)特征及腦溝的類型已經(jīng)同現(xiàn)代人接近,。1935年,，F(xiàn)ranz Weidenreich復原了周口店直立人II號頭骨的顱內(nèi)模。1938年,，Weidenreich又復原了周口店直立人X,、XI、XII號頭骨的顱內(nèi)模,。繼Weidenreich以后,，雖然在我國境內(nèi)相繼發(fā)現(xiàn)了一些比較完整的頭骨化石，但主要是側(cè)重于對其顱骨的外部形態(tài)的研究,，關于腦的研究卻很少,。2001年起，吳秀杰課題組開始涉足我國化石人類腦演化的研究,，采用傳統(tǒng)的形態(tài)觀測和CT,、3D激光掃描結(jié)合的方法復原出一批珍貴的顱內(nèi)模標本，相繼在American Journal of Physical Anthropology,、Progress in Natural Science,、Chinese Science Bulletin, Quaternary International、Proceedings of the Royal Society B 等雜志發(fā)表了一系列有關腦演化的研究論文,，奠定了我國學者在國際腦演化研究上的地位,。（生物谷Bioon.com）
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American Journal of Physical Anthropology DOI： 10.1002/ajpa.21527
A new brain endocast of Homo erectus from Hulu Cave, Nanjing, China
Wu, Xiujie; Holloway, Ralph L.; Schepartz, Lynne A.; Xing, Song
Keywords:endocast;Homo erectus;Nanjing 1;brain evolutionAbstractA new brain endocast of Homo erectus from Hulu Cave, Tangshan, Nanjing is described and compared with a broad sample of endocasts of H. erectus, Neanderthals, and recent modern humans. The Nanjing 1 endocast is reconstructed based on two portions of endocranial casts taken from the original fossil fragments. The fossil was discovered in 1993, near Nanjing, South China and is dated to ～ 0.58–0.62 Ma. The cranial capacity is ～ 876 cc, as determined by endocast water displacement. There are some common features of Nanjing 1 and other H. erectus endocasts that differentiate them from the Neanderthals and modern humans in our sample. These include small cranial capacity, low height dimensions, simple middle meningeal vessel patterns, a high degree of cerebral‐over‐cerebellar lobe overhang, elongated and quite separated cerebellar lobes, and a narrow, low, short and flat frontal region. Some features are found to vary among H. erectus, Neanderthals and modern humans, such as the lateral Sylvian fissure position and the venous sinus and petalial patterns. The Nanjing 1 endocast has unique, large, superior frontal convolutions, and strongly protruding Broca's caps. In contrast to other Chinese H. erectus from Hexian and Zhoukoudian, Nanjing 1 lacks strong posterior projection of the occipital lobes. Bivariate and principal component analyses indicate that the small volume and shape of Nanjing 1 is most similar to KNM‐WT 15000, KNM‐ER 3883, Sangiran 2 and Hexian, illustrating the combination of narrow, low, and short frontal lobes with wide posterior lobes. Am J Phys Anthropol,2011. ? 2011 Wiley‐Liss, Inc.
