从四肢攀爬到两足漫步——用后肢昂首阔步的技巧是我们人类和我们的同类与类人猿和更早期祖先区别的更明显特征之一。
不幸的是,这种转变的实物证据很少。 由于这个过程可能以多种方式发生,因此很难确定我们的解剖结构及其机械功能是如何进化的。
一项对古猿内耳的新研究表明,人类两足行走的进化并不是一次突然的起义,而是一个由三部分组成的过程,弥合了在树上荡秋千和站在坚实的地面上之间的差距。
这个新证据来自于头骨禄丰古猿,一种大约600万年前生活在东亚的猿类。
的一些特点禄丰古猿牙齿表明它是现代猩猩的原始祖先,猩猩在树冠上攀爬。 然而,对其头骨位置的其他分析禄丰古猿更接近非洲猿类,如大猩猩和黑猩猩,以指关节行走而闻名。
这种中间性使得禄丰古猿化石记录的零散意味着科学家无法拼凑出早期人类开始行走的顺序,因此研究一种有趣的猿类。
在他们的新研究中,中国科学院古生物学博士生张一楠和同事们窥视了内部禄丰古猿’耳朵,这对于寻找早已灭绝的生物如何移动的证据来说似乎是一个奇怪的地方。
科学家们已经掌握了线索前庭系统作为研究至少自 1994 年以来早期人类和我们的亲戚如何移动的一种方式,当时荷兰解剖学家 Fred Spoor 及其同事扫描内耳骨超过 150 种现存和灭绝的灵长类动物。
内耳的前庭系统及其三个环形半规管向大脑发送有关动物在空间中的位置和运动的信息。 耳道充满液体和细毛,可以感知运动,有助于保持平衡。
“半规管的大小和形状与哺乳动物(包括猿和人类)在其环境中的移动方式相关。”解释张,该研究的第一作者。
张和同事对三张进行了数字扫描禄丰古猿20世纪70年代和80年代在中国南方出土的化石,当头骨的其他部分被压碎时,内耳的骨迷路被保留了下来。
内耳的骨迷路由一端的三个半规管、另一端的螺旋形耳蜗和中间的中央前庭组成。
“利用现代成像技术,我们能够可视化化石头骨的内部结构,并研究半规管的解剖细节,以揭示灭绝的哺乳动物是如何移动的,” 说 张.
比较大小和形状禄丰古猿' 已灭绝和现存猿类的内耳,包括人类和早期人类祖先,例如南方古猿,研究人员能够更清晰地了解早期人类祖先如何开始行走。
“我们的研究指出人类两足行走的三步进化,”解释特里·哈里森(Terry Harrison),该研究的资深作者、纽约大学人类学家。
前禄丰古猿哈里森,最早的猿类仅用手臂悬挂在树枝之间移动,就像今天的长臂猿一样说。
然后,禄丰古猿出现了,代表一个中间人物,他在树上攀爬、攀爬和摇摆,同时也用四肢在地面上移动,并在抓住树枝时使用两肢。
分析表明禄丰古猿与猿和人类最后共同祖先的移动方式非常相似,正是从这种运动的混合中,人类最终进化出了两足行走。
这一结论与之前的发现非常吻合,之前的发现也表明两足动物是逐渐出现的,祖先在当他们慢慢站稳脚跟时。
哈里森说:“尽管人类在进化史上产生了两足行走,但我们确实来自一群非常不寻常的灵长类动物,它们发展出了在环境中移动的独特方式。”告诉劳拉·拜萨斯科普。 “所以我们是个奇怪的人。”
该研究发表于创新。