《PNAS》:人为什么是两条腿走路？

　　

生物通报道：在慢慢的进化历程中，人为什么进化成像今天这样只用两条腿走路而不是像其他猿类一样用四肢的指关节走路呢？这种特征又具有什么样的进化优势呢？尽管没有人有得出一个确定的答案，但人类学家一直推测早期人类之所以开始用两条腿走路，只是因为这是一种能够降低运动能量损耗。

7月17日的《PNAS》在现版上发布了首个全面在人类和成年黑猩猩中验证这个理论的研究结果。研究人员发现，根据能量和热量消耗的多少来看，人类行走方式的能耗比黑猩猩的四足和两足行走方式少75％。

检索信息：Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 10.1073/pnas.0703267104
Anthropology-Social Sciences
Chimpanzee locomotor energetics and the origin of human bipedalism

( biomechanics | human evolution | locomotion | limb length | inverse dynamics )

Michael D. Sockol *, David A. Raichlen , and Herman Pontzer

^*Department of Anthropology, University of California, Davis, CA 95616; Department of Anthropology, University of Arizona, Tucson, AZ 85721; and Department of Anthropology, Washington University, St. Louis, MO 63130  （摘要）

 

这种能量的节省方式赋予早期原始人类以进化上的优势，能够减少搜索食物时所消耗掉的能量。

 

这项研究由美国华盛顿大学人类学助理教授Herman Pontzer博士、加州大学Davis分校的Michael Sokol和亚利桑那州大学的David Raichelen进行。该研究使用了tradmill（踏车）试验来分析成年黑猩猩和人类行走的能量和生物力学特征。

另外一项有关黑猩猩运动能耗的研究是在1973年进行的。当时使用的年幼的黑猩猩，但事实上年幼黑猩猩与成年黑猩猩的运动力学和能耗特征是不同的。

 

该研究组还分享了早期的原始人类化石记录。对早期化石原始人类骨骼等特征的分析以及对黑猩猩双足行走的分析表明，早期的类似猿的原始人类两足行走可能确实要不四足指关节行走所耗费的能量要少。

 

研究人员表示，两条腿直立行走是造就我们人类的一个决定性特征，使我们与所有猿猴区别开来。人类学家相信，自从原始人类在600万至800万年前出现于非洲大陆后，便采用了直立行走方式，而关于他们这样做的原因一直没有定论。

 

Raichlen认为，随着气候变化和森林减少，采用直立行走更有利于原始人类在各个居住点间迁移。

 

另外，美国巴尔的摩县马里兰大学的神经科学家Robert Provine通过仔细观察玩耍中的黑猩猩，得出结论：人类一定是在直立行走之后才开始发育语言发音系统的。在6月17日在加拿大多伦多召开的国心理学会会议上，他指出四足哺乳动物的呼吸系统不可能让它们在跑步的同时又说话。

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Provine注意到，黑猩猩每次喘息的间歇都会单独地呼吸，而人类却能在一呼气中同时爆发出“哈哈哈”的声音。他还注意到当四足动物在跑步时，它们每跑一步就会呼吸一次，这样不可能发育出控制说话所需要的精细的呼吸器官。Provine说，因此二足动物允许“改变呼吸方向以服务于发声”，使得人类化出言语。

此外还有其他研究人员将两足动物的语言功能与其它因素联系在一起。美国普罗维登斯布朗大学的Philip Lieberman从事人类声道进化的研究，他说Provine的理论与他的研究相吻合。他认为调节两足运动的大脑结构同时也是调节语言的关键。因此，人类靠两脚走路也许帮助大脑形成了后来用于语言和句法的结构。（生物通雪花）

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