[随便扯扯] 凭什么说XX化石是人类祖先？
“靠，你们真是奇葩，你上面说的生物，怎么证明和现在人类有什么关系? 你发现一个远古似猴非猴之类的化石，便信誓旦旦说一定是人类祖先，化石只能说明在地球某个时期有这个生物生存过，如果非要说是人类祖先，为什么不可以是其他猴类的祖先毕竟就从外观来说和其他真正猴类更为相似，按照你们说法，如果现在鲤鱼灭绝了，然而草鱼没有灭绝，一亿年之后发现了鲤鱼化石，这一定是草鱼的祖先，毕竟长的如此相似，大发现！”
----某反进化论人士在老帖“[进化史] 人类起源”http://tieba.baidu.com/p/5467464753里的评论
看了不禁感叹科普工作的确是任重而道远 试着写个贴子说说科学家是怎么判断化石物种的亲缘关系的
注：本人非古生物专业 只能说个粗略大概 欢迎纠错 欢迎查漏补缺
简单一句话：科学家可以通过形态学特征来推断化石物种的分类/亲缘关系
----某反进化论人士在老帖“[进化史] 人类起源”http://tieba.baidu.com/p/5467464753里的评论
看了不禁感叹科普工作的确是任重而道远 试着写个贴子说说科学家是怎么判断化石物种的亲缘关系的
注：本人非古生物专业 只能说个粗略大概 欢迎纠错 欢迎查漏补缺
简单一句话：科学家可以通过形态学特征来推断化石物种的分类/亲缘关系
化石鉴定最主要的途径是形态学分析 说白了就是看这化石最像啥 虽然听起来似乎很随意很不靠谱的样子 但仔细想想 这大概是最直观 历史最悠久 也是运用最广泛最频繁的鉴定事物的方法 频繁到我们都没有意识到我们的日常生活几乎每时每刻都在用这个方法鉴定身边的事物
比如看下面这图：
正常人应该都能瞬间看出左边的是猫右边的是狗 对吧？ 这其实就是在通过形态学特征做出的判断 对于身边熟悉的事物 我们完全不需要什么高大上的精密仪器 也不需要什么精确的量化比较 只是单纯的瞟了一眼我们就能不假思索的做出判断 并且对自己的结论充满信心
而如果一定要追究这背后的逻辑 大概也就只有”长得像”这三个字而已：左图里的东西看上去跟我们印象中的猫最像 而右边那张图跟我们印象中的狗最像 所以左边的是猫 右边的是狗 而那些对猫狗特别熟悉的人还可以进一步做出判断说左图是北美短毛猫 右图是比格犬 因为图中的猫狗在所有不同品种的猫狗里边最像这俩 就这么简单
比如看下面这图：
正常人应该都能瞬间看出左边的是猫右边的是狗 对吧？ 这其实就是在通过形态学特征做出的判断 对于身边熟悉的事物 我们完全不需要什么高大上的精密仪器 也不需要什么精确的量化比较 只是单纯的瞟了一眼我们就能不假思索的做出判断 并且对自己的结论充满信心
而如果一定要追究这背后的逻辑 大概也就只有”长得像”这三个字而已：左图里的东西看上去跟我们印象中的猫最像 而右边那张图跟我们印象中的狗最像 所以左边的是猫 右边的是狗 而那些对猫狗特别熟悉的人还可以进一步做出判断说左图是北美短毛猫 右图是比格犬 因为图中的猫狗在所有不同品种的猫狗里边最像这俩 就这么简单
化石鉴定说白了差不多也就是这么一个逻辑 只不过科学家们既有高大上的精密仪器 又擅长做精确的量化比较 可以做到远比普通人更加细致客观的来比较形态学特征 从而确定化石的身份
比如说现在挖出来这么一块化石 左看右看应该是颗牙 那这到底是什么东西的牙呢？
思路其实很简单 只要研究现存生物的牙齿 然后看这颗牙最像什么生物的就可以了 于是测量各种比例各种角度弧度等等横比较竖比较最后发现在所有动物的牙齿当中这最像鲨鱼的牙齿 那么我们就可以很有自信的下结论说这应该就是以前生活在地球上的鲨鱼的牙齿 就这么简单
以前生活在地球上的鲨鱼自然就是现存鲨鱼的祖先呗 于是按照同样的逻辑 我们也就可以鉴定出人类的祖先化石：如果跟所有现存的生物相比 这些化石最像人类 那么我们自然就可以认定他们是生活在以前的人类
在这个基础上 只要不断的积累更多的化石 我们就重构出越来越清晰的进化史 就人类而言 科学家们已经挖出了能人匠人直立人尼安德特人海得堡人等等许多化石 通过比对形态学特征配合年代鉴定 就可以逐渐构建出类似下图的进化史
这图背后的思路大概是这样的：
海得堡人跟智人很像 年代差的又不多 嗯嗯八成是直系祖先….
这尼人跟智人长的很像年代还更近 但要说跟智人就是同一种吧似乎又没有那么像哎哟好像跟海得堡人长的也很像那还是当成智人的姐妹种吧对对对这样看上去更靠谱一点….
海得堡人的直系祖先到底应该是哪个咧？ 直立人匠人似乎都有可能但是海得堡人跟直立人的形态差异相对年份差异而言似乎稍微嫌大了一点要不还是把这哥俩当成从匠人分化出来的俩人种吧好就这么定了….
……..
比如说现在挖出来这么一块化石 左看右看应该是颗牙 那这到底是什么东西的牙呢？
思路其实很简单 只要研究现存生物的牙齿 然后看这颗牙最像什么生物的就可以了 于是测量各种比例各种角度弧度等等横比较竖比较最后发现在所有动物的牙齿当中这最像鲨鱼的牙齿 那么我们就可以很有自信的下结论说这应该就是以前生活在地球上的鲨鱼的牙齿 就这么简单
以前生活在地球上的鲨鱼自然就是现存鲨鱼的祖先呗 于是按照同样的逻辑 我们也就可以鉴定出人类的祖先化石：如果跟所有现存的生物相比 这些化石最像人类 那么我们自然就可以认定他们是生活在以前的人类
在这个基础上 只要不断的积累更多的化石 我们就重构出越来越清晰的进化史 就人类而言 科学家们已经挖出了能人匠人直立人尼安德特人海得堡人等等许多化石 通过比对形态学特征配合年代鉴定 就可以逐渐构建出类似下图的进化史
这图背后的思路大概是这样的：
海得堡人跟智人很像 年代差的又不多 嗯嗯八成是直系祖先….
这尼人跟智人长的很像年代还更近 但要说跟智人就是同一种吧似乎又没有那么像哎哟好像跟海得堡人长的也很像那还是当成智人的姐妹种吧对对对这样看上去更靠谱一点….
海得堡人的直系祖先到底应该是哪个咧？ 直立人匠人似乎都有可能但是海得堡人跟直立人的形态差异相对年份差异而言似乎稍微嫌大了一点要不还是把这哥俩当成从匠人分化出来的俩人种吧好就这么定了….
……..
看到这里 你也许仍免不了犯嘀咕：就这么靠长得像说事是不是有点太草率了？会不会很容易出错啊？
其实你大可不必担心 现代科学最擅长的就是自我纠错 只要后续发现了新的证据 比如发现了新的化石 或者新的比较方法 现有的科学结论随时可以被修正甚至彻底推翻 有兴趣的同学不妨试着去搜一下现在最新的人类进化史 看看在楼上那张老图之后 又发现了哪些证据带来了哪些变动
最后回到主楼那段找茬“按照你们说法，如果现在鲤鱼灭绝了，然而草鱼没有灭绝，一亿年之后发现了鲤鱼化石，这一定是草鱼的祖先，毕竟长的如此相似，大发现！”
如果只有鲤鱼化石 一亿年后的人们大概还真就会把鲤鱼认定为草鱼的祖先 甚至认定为所有一亿年后鱼类共同的祖先 （就像如果只有我们只有直立人化石 那它八成会被认定是人类的直系祖先 因为跟所有现存生物相比 就现代人跟它最像） 在没有其他证据的时候 这个结论无可厚非 但是这样一个结论可以很轻松的就被新证据推翻 比如发现了跟鲤鱼同时期的草鱼化石 比如发现了相对鲤鱼而言更像草鱼的化石 等等
事实上古生物学发展到今天 早已积累了大量的化石证据 足以描绘出相当可靠的进化史（参考3楼的人类进化史示意图） 同时在形态学比较之外 从化学组成到分子结构到直接提取遗传物质等等其他这些比较方法提供了大量相互映证相互支撑的证据链 在此之上得出的科学结论 真的不是网上路人不负责任的几句诋毁就能撼动的
所以归根到底还是这段话
绝大多数反对进化论的人 他们反对的其实并不是学术界那个正儿八经的进化论 而是他们自己心中那个道听途说来的 不知道被歪曲误解成什么样子了的奇葩版本的进化论 他们也许并没有什么恶意 只是单纯的无知或者愚蠢罢了
共勉
全文完 欢迎讨论
其实你大可不必担心 现代科学最擅长的就是自我纠错 只要后续发现了新的证据 比如发现了新的化石 或者新的比较方法 现有的科学结论随时可以被修正甚至彻底推翻 有兴趣的同学不妨试着去搜一下现在最新的人类进化史 看看在楼上那张老图之后 又发现了哪些证据带来了哪些变动
最后回到主楼那段找茬“按照你们说法，如果现在鲤鱼灭绝了，然而草鱼没有灭绝，一亿年之后发现了鲤鱼化石，这一定是草鱼的祖先，毕竟长的如此相似，大发现！”
如果只有鲤鱼化石 一亿年后的人们大概还真就会把鲤鱼认定为草鱼的祖先 甚至认定为所有一亿年后鱼类共同的祖先 （就像如果只有我们只有直立人化石 那它八成会被认定是人类的直系祖先 因为跟所有现存生物相比 就现代人跟它最像） 在没有其他证据的时候 这个结论无可厚非 但是这样一个结论可以很轻松的就被新证据推翻 比如发现了跟鲤鱼同时期的草鱼化石 比如发现了相对鲤鱼而言更像草鱼的化石 等等
事实上古生物学发展到今天 早已积累了大量的化石证据 足以描绘出相当可靠的进化史（参考3楼的人类进化史示意图） 同时在形态学比较之外 从化学组成到分子结构到直接提取遗传物质等等其他这些比较方法提供了大量相互映证相互支撑的证据链 在此之上得出的科学结论 真的不是网上路人不负责任的几句诋毁就能撼动的
所以归根到底还是这段话
绝大多数反对进化论的人 他们反对的其实并不是学术界那个正儿八经的进化论 而是他们自己心中那个道听途说来的 不知道被歪曲误解成什么样子了的奇葩版本的进化论 他们也许并没有什么恶意 只是单纯的无知或者愚蠢罢了
共勉
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楼上说到现代分子生物学和古生物学的相辅相成或互相矫正 正好想到一个例子
上图ab分别是大约一万四千年前的化石Eliseevichi MAE 447/5298 和三万一千年前的化石Goyet 二者都曾被认为是原始的狗头骨化石
但后来有科学家做了线粒体基因分析结果跟上边的结论有冲突 于是另一波科学家借助最新潮最酷炫的3D形态测量学方法仔仔细细的重新研究了这俩头骨的形状 然后同各种现存的狼/狗 以及一些毋庸置疑的狼/狗化石一起比对 最后得出结论：这俩应该是狼而不是狗 所以狗的驯化历史可能没有之前想的那么久远 有理有据 让人服气
图：浅灰点-欧洲狼；深灰点-阿拉斯加狼；黑点-狗；蓝点-化石EliseevichiMAE 447/5298；红点-化石Goyet. 蓝点和红点和狼靠得更近
Ref：Drake,A.G., Coquerelle, M. & Colombeau, G., 2015. 3D morphometric analysis offossil canid skulls contradicts the suggested domestication of dogs during thelate Paleolithic. Scientific Reports, 5, p.8299.
当然也不是说这俩化石是狼是狗就此盖棺论定 只要有新的证据 这个结论随时可以再被推翻 我等凡夫俗子只要坐等科学家们达成共识就可以了
上图ab分别是大约一万四千年前的化石Eliseevichi MAE 447/5298 和三万一千年前的化石Goyet 二者都曾被认为是原始的狗头骨化石
但后来有科学家做了线粒体基因分析结果跟上边的结论有冲突 于是另一波科学家借助最新潮最酷炫的3D形态测量学方法仔仔细细的重新研究了这俩头骨的形状 然后同各种现存的狼/狗 以及一些毋庸置疑的狼/狗化石一起比对 最后得出结论：这俩应该是狼而不是狗 所以狗的驯化历史可能没有之前想的那么久远 有理有据 让人服气
图：浅灰点-欧洲狼；深灰点-阿拉斯加狼；黑点-狗；蓝点-化石EliseevichiMAE 447/5298；红点-化石Goyet. 蓝点和红点和狼靠得更近
Ref：Drake,A.G., Coquerelle, M. & Colombeau, G., 2015. 3D morphometric analysis offossil canid skulls contradicts the suggested domestication of dogs during thelate Paleolithic. Scientific Reports, 5, p.8299.
当然也不是说这俩化石是狼是狗就此盖棺论定 只要有新的证据 这个结论随时可以再被推翻 我等凡夫俗子只要坐等科学家们达成共识就可以了
顺手再来一个我个人非常喜欢的旋齿鲨（Helicoprion）的故事
2011年 科学家们发现了这么一块奇葩的化石
图：旋齿鲨的牙齿化石
初步鉴定结果这应该是某种生活在两三亿年前的鲨鱼牙齿 但是科学家们并不确定这么一个奇葩的结构到底是怎么长的 于是出现了下面这些各种各样的（奇葩）假说：
然后有一波科学家们进行了细致的CT扫描 得出结论还是最后这个l模型最靠谱 这个轮锯一样的东西还是应该长在下颌
ref：Jaws for a spiral-tooth whorl: CT images reveal novel adaptation and phylogeny in fossil HelicoprionLeif Tapanila, Jesse Pruitt, Alan Pradel, Cheryl D. Wilga, Jason B. Ramsay, Robert Schlader, Dominique A. DidierBiol. Lett. 2013 9 20130057; DOI: 10.1098/rsbl.2013.0057. Published 27 February 2013
当然了 也许将来哪天发现了新的完整的旋齿鲨化石会再次推翻这个结论 所以还是那句话 我等凡夫俗子还是乐得当个吃瓜群众 等着看科学家们怎么说就好啦
2011年 科学家们发现了这么一块奇葩的化石
图：旋齿鲨的牙齿化石
初步鉴定结果这应该是某种生活在两三亿年前的鲨鱼牙齿 但是科学家们并不确定这么一个奇葩的结构到底是怎么长的 于是出现了下面这些各种各样的（奇葩）假说：
然后有一波科学家们进行了细致的CT扫描 得出结论还是最后这个l模型最靠谱 这个轮锯一样的东西还是应该长在下颌
ref：Jaws for a spiral-tooth whorl: CT images reveal novel adaptation and phylogeny in fossil HelicoprionLeif Tapanila, Jesse Pruitt, Alan Pradel, Cheryl D. Wilga, Jason B. Ramsay, Robert Schlader, Dominique A. DidierBiol. Lett. 2013 9 20130057; DOI: 10.1098/rsbl.2013.0057. Published 27 February 2013
当然了 也许将来哪天发现了新的完整的旋齿鲨化石会再次推翻这个结论 所以还是那句话 我等凡夫俗子还是乐得当个吃瓜群众 等着看科学家们怎么说就好啦