人类祖先什么时候开始用两足运动的?

【字体: 时间:2024年12月02日 来源:American Journal of Primatology

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  人类进化史上最令人着迷的时期之一是能够两足行走的第一批祖先的出现。

  

人类进化史上最令人着迷的时期之一是能够两足行走的第一批祖先的出现。了解许多化石物种所使用的运动类型——在地面上直立行走或用手臂的力量从一根树枝爬到另一根树枝——一直是人类化过程研究中最经典的问题之一。现在,发表在《American Journal of Primatology》上的一篇论文为人类进化过程中两足运动是如何以及何时出现的提供了新的见解。

Josep M. Potau教授来自巴塞罗那大学(IAUB)医学与健康科学学院和考古研究所的人体解剖学和胚胎学部门,领导了这项研究。来自Gimbernat大学学院的Neus Ciurana是这篇文章的第一作者,其中包括巴利亚多利德大学的团队的参与。

这项研究有助于推断一些古人类化石物种是如何通过一种创新的技术来分析和比较古人类科灵长类动物(黑猩猩、倭黑猩猩、大猩猩、猩猩和人类)运动行为特征的肌肉插入部位。

这些结论证实,南方古猿和副人类的标本将两足运动与树栖运动结合起来,类似于现在的倭黑猩猩(Pan paniscus),这是与人类在系统发育上最相关的物种,既能进行地面运动,也能进行树栖运动,偶尔也会进行两足运动。这项研究的结果还表明,南方古猿源泉种(一种仍然鲜为人知的物种)和古人类傍人种(一种因其活动方式而引起一定科学争议的古人类)也存在树栖运动。

用3D技术研究灵长类动物的关键部位

研究小组使用了一种新的方法,对现代人、现代类人猿灵长类动物和古人类化石的尺骨进行了3D扫描。这项技术可以更精确地识别和比较尺骨近端骨骺中肱肌和肱三头肌的插入位置,这是一个对树状运动(臂展)起决定性作用的解剖区域。

Josep M. Potau是UB AEPPRI研究小组的成员,他指出“肘关节是由三块骨头组成的关节——肱骨、尺骨和桡骨——它的屈伸和旋前机制在灵长类动物广泛使用的不同类型的树动中起着关键作用。这是由于作用于关节的肌肉在功能上的重要性,特别是参与肘关节屈曲的肱肌和参与肘关节伸展的肱三头肌”。

本文证实,类人猿灵长类动物的运动形式与肱肌和肱三头肌的相对质量及其插入区的相对表面积之间存在良好的相关性。

“经常在树上运动的灵长类动物——比如猩猩或倭黑猩猩——会发育出更多的肘部屈肌,比如肱肌。相比之下,更多的陆地灵长类动物,如黑猩猩和大猩猩,有更发达的肘部伸肌,如肱三头肌,”研究人员说。“这两种肌肉在尺骨上有明确的插入区,其表面积可以测量,更多的树栖灵长类动物将因此拥有更大的肱肌插入区相对表面积,而更多的陆生标本将拥有更大的肱三头肌插入区相对表面积”。

通过骨骼研究获得的结果支持了从现代人类和灵长类动物的解剖解剖中获得的肌肉比例。因此,有可能证实,由于运动类型不同,人类和类人猿灵长类动物的插入区域比例存在差异,这也可能与插入这些区域的肌肉发育程度有关。

以南方古猿和傍人属的人族为例,这些人族具有与习惯性两足运动和臂运动相关的解剖适应性,Potau指出,“我们发现,在这两属的四个物种中分析的肱肌和肱三头肌插入区之间的比例与在倭黑猩猩中观察到的比例相似,倭黑猩猩是非洲的类人猿灵长类动物——倭黑猩猩、黑猩猩和大猩猩。它们最频繁地使用树栖运动”。

然而,人类所属的大多数人属物种“在解剖学上没有适应树栖运动的能力”。这反映在这项研究中,我们观察到三个人属化石物种的代表——埃格斯特人、尼安德特人和古代智人——有一定比例的肱肌和肱三头肌的插入区,与现代人类相似。”

这篇论文在人类进化谱系的研究中开辟了一个新的场景,以获得关于保留这些肌肉插入区的特定化石物种的典型运动类型的信息。巴塞罗那大学医学和健康科学学院和考古研究所人体解剖和胚胎学Josep M. Potau教授说:“如果事先对现代物种的肌肉特征进行详尽的研究,这种方法也可以扩展到其他具有明确肌肉插入区域的解剖区域。”


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