步氏巨猿（Gigantopithecus blacki），生存于距今大约200万年至40万年前我国南方及越南北部，是地球上已发现的最大灵长类动物，以具有硕大的下颌和牙齿以及超厚的牙釉质而著称。揭示其摄食行为及伴生动物群之间的差异，对解开其生存、适应和绝灭之谜具有重要意义。
近期，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所赵凌霞研究团队与复旦大学、成都理工大学科研人员等对广西柳城巨猿洞化石点出土的巨猿动物群（约200万年前）进行了牙釉质碳氧稳定同位素、钙稳定同位素分析，新的研究结果提供了关于巨猿独特的摄食营养级、生态环境和生理特征的直接证据，研究论文分别发表于国际科学刊物《美国体质人类学》（American Journal of Physical Anthropology）和《地球与行星科学通讯》（Earth and Planetary Science Letters）。
广西柳城巨猿动物群的稳定性碳氧同位素研究（First direct evidence of conservative foraging ecology of early Gigantopithecus blacki (~2 Ma) in Guangxi, southern China）论文第一作者为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所硕士研究生姜曲怡，胡耀武教授和赵凌霞研究员为共同通讯作者。牙釉质碳氧稳定性同位素分析发现，柳城巨猿动物群各成员具有不同的δ13C、δ18O值和分布变异范围，显示不同的食性和生态位，特别是巨猿稳定性碳氧同位素值变异范围明显小，有别于其他种群（图1），提示巨猿食性可能比较保守或特化，具有独特的生态位。推测早更新世时期巨猿可能选择性地取食于森林环境中的某一类特殊食物。
图1 广西柳城巨猿动物群牙釉质稳定碳氧同位素分析
巨猿牙釉质钙稳定同位素的研究论文Calcium isotope ecology of Gigantopithecus blacki (~2Ma) in South China，第一作者为复旦大学的胡耀武教授，他与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所赵凌霞研究员、成都理工大学张兆峰教授为共同通讯作者。巨猿动物群牙釉质钙稳定同位素比值（δ44/42Ca）分析（图2）显示：由于营养级效应（即δ44/42Ca随营养级上升而减小）,食肉类动物（如鬣狗）具有最低的δ44/42Ca值，而食草类动物（如貘、犀、牛、乳齿象）以及杂食类动物（如猪），皆具有较高的δ44/42Ca值。与此同时，部分动物的δ44/42Ca值表现异常，如属食草类动物的鹿和剑齿象，其δ44/42Ca值却显著低于其他食草类动物和杂食动物，而与食肉类动物相似。尤其需要指出的是，大熊猫和巨猿的δ44/42Ca值最高。这表明这两种动物在早更新世柳城巨猿动物群中占据迥异的营养级位置。已有的研究表明，动物牙釉质中δ44/42Ca值，除受控于其营养级（食物因素）之外，还取决于动物牙齿生长发育过程中环境和生理因素对Ca新陈代谢的影响。由此可以看出，具有异常δ44/42Ca值的四种动物，很可能具有异乎寻常的Ca代谢。巨猿动物群的钙同位素δ44/42Ca值，与碳氧同位素δ13C、δ18O值的耦合，很好地区分了巨猿与其他伴生动物在生态环境和摄食行为的差异性（图1-3）。
图2 广西柳城巨猿动物群钙稳定性同位素分析
图3 柳城巨猿动物群碳氧钙稳定同位素耦合图
除此之外，本研究还将巨猿的钙同位素值δ44/42Ca与之前已发表的其他的古人类（包括早期人属、南方古猿、傍人、现代灵长类动物等）进行了比较分析（图4）。研究发现:巨猿与傍人鲍氏种（Paranthropus boisei）的δ44/42Ca值最高且接近，反映了这两种动物具有独特的营养级位置。然而，两者的生存环境却截然不同（如表1所示）。上述牙釉质稳定性同位素综合分析，为我们揭秘巨猿的栖息环境、食谱选择性及营养级位置提供了新的科学证据。
图4 巨猿与现代、化石灵长类动物钙同位素δ44/42Ca比较
表1 巨猿和傍人鲍氏种的稳定同位素比较
本研究得到中国科学院战略性先导科技专项（B类）和国家自然科学基金资助。
