倭黑猩猩研究顯示我們的祖先可能身體脂肪較少而肌肉質量較多
人體結構經過近五百萬年的自然選擇而形成。 但化石只包括牙齒和骨頭; 他們缺乏構成身體85%的肌肉、皮膚、脂肪和器官。 為了了解我們的身體比例是如何形成的,研究人員解剖了十幾隻倭黑猩猩。 與我們現存的最近的猿類親戚相比,我們有更多的身體脂肪,並且我們的大部分肌肉質量被重新分配到我們的腿部。 這發現, 出版於美國國家科學院院刊本週,研究顯示各種演化壓力——例如適應乾燥、多變的環境——影響了我們物種的身體組成。
在人類進化的過程中,當我們開始用兩條腿直立行走時,身體的形狀改變了。 同時,根據化石的研究,大腦的大小增加了三倍南方古猿腦殼。 但由於軟組織不會變成化石,幾乎不可能將我們的肌肉組織、脂肪分佈和皮膚與已滅絕的人類祖先進行比較。
所以,艾德麗安·齊爾曼(Adrienne Zihlman),來自加州大學聖克魯斯分校, 和莫德斯托學院的黛布拉·博爾特轉向我們在世的最親近的親人。 他們解剖了 13 隻倭黑猩猩(鰍)在動物園和研究機構中自然死亡的人。 這 6 名女性和 7 名男性成年人死後被冷凍起來,可供屍檢研究。 然後,兩人將倭黑猩猩的軟組織成分與倭黑猩猩的軟組織成分進行了比較。一個聰明人結合了 51 具屍體的數據和 X 光、CT 和 MRI 掃描等非侵入性測量。
與倭黑猩猩相比,人類的體脂肪增加,肌肉質量減少,皮膚質量減少。 此外,隨著進化時間的推移,人類將肌肉質量重新分配到下肢。
男性和女性的體脂率通常分別為 25% 和 15%。 所謂的稀樹草原馬賽克——混合植被、季節性降雨和波動的食物供應——給在非洲進化的人類祖先帶來了挑戰。 在這些新環境中適應不可預測的資源和可變的卡路里攝取量可能會導致體脂百分比增加; 對於女性來說,儲存脂肪可能有助於懷孕和哺乳。 另一方面,倭黑猩猩即使在圈養狀態下也不會累積體內脂肪:它們的體脂範圍從雄性低於 0.01% 到雌性低於 8.6%。
此外,毛猿皮膚佔其整體質量的 16%,而我們的皮膚平均只佔 6%。 雖然他們的汗腺對熱刺激沒有反應,但我們的汗腺是由我們自己的肌肉活動以及外部熱量(例如太陽輻射)觸發的。 我們的腺體釋放出的水分蒸發後可以讓我們降溫,而我們減少的毛乾和光滑的皮膚有助於這個過程。 此外,倭黑猩猩皮膚上的色素呈斑塊狀,而人類的色素沉著大多是均勻的,形成了抵禦輻射的防護罩。 這些變化允許儘早人屬物種來開發稀樹草原的新部分——陽光充足且沒有連續樹木覆蓋的區域。
最後,我們祖先雙足行走和下肢延長的發展可能推動了肌肉質量向腿部的轉移。 雖然四足類人猿的上肢肌肉發達,但我們的運動卻依賴下肢來提供推進、煞車和平衡。 這些變化促進了長距離步行和跑步人屬,他們將繼續分散出非洲。