4.8: 我们的远古过去

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4.8: 我们的远古过去

2024-07-12 20:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

用两只脚行走

人参一词是指所有被认为与人类有直接谱系的物种,包括人类属、南方古猿属、P aranthropus 属和 Ardipith ecus 属。 人类是指所有现代和灭绝的大猿,包括人类、大猩猩、黑猩猩和猩猩及其祖先。 多年来,人们认为这些术语代表不同的东西,但此处提供的定义是最新的。 尽管所有的人参素可能在不同方面有所不同,但它们都具有一个解剖学行为复合体:双足运动。

科学家可以通过分析生物形态的多个方面来假设生物是如何移动的。 Brachiators 是通过在树枝之间摆动来移动的动物,通常手臂很长,而跳跃者是通过下肢力量推动身体的动物,腿相对较长。 树栖灵长类动物的手臂和腿的长度相等。 在双足运动中,一条腿被称为姿态腿,另一条腿被称为踏步腿。 当姿态腿在地面上时,阶梯腿离开地面向前迈进。 在正常行走过程中,只有大约 25% 的时间双脚都在地面上。 随着运动速度的提高,双脚在地面上的时间百分比会降低。 因此,在双足生物移动的大部分时间里,它们的身体只有一条腿(姿态腿)保持平衡。 为了确保双足生物在保持姿势平衡时不会摔倒,自最早的人类祖先以来,它们经历了许多解剖学变化。

促进成功进行双足运动的最重要的解剖学变化之一是股骨(大腿骨)以所谓的外翻角向内倾斜,将膝盖和脚置于骨盆中心以下。 双足人参素还进化出脊柱曲线,使臀部有可能平衡上半身的重量。 足弓的演变以及大脚趾的重新调整使其与其他脚趾平行,也有助于在双足运动的步步阶段传递重量。

两种不同物种的臀部和腿部的草图。 左边是一个长臂和短腿的骷髅,从臀部直接向下延伸。 一条线描绘了股骨(大腿骨),相关文字上写着 “股骨在大猩猩中呈直角度”。 右边是人体骨架。 这个骨架上的股骨向内倾斜,膝盖比臀窝更靠近。 指向臀部的文字写着 “股骨头有角度”。 指向股骨的文字写着 “人类股骨向膝盖倾斜”。 图 4.30 在人类中,股骨向内倾斜。 这种适应被称为外翻角度,使双足运动(直立行走)更加舒适和高效。 (出处:莱斯大学,OpenStax,根据 CC BY 4.0 许可)

英国古人类学家玛丽·利基(Mary Leakey)的著作提供了早期人参两足动物的最重要证据。 20 世纪 80 年代,玛丽·利基发现了一条 75 英尺长的足迹,这些足迹由三只双足动物在大约 3.5 MYA 的湿火山灰层中穿过。 这些足迹是在东非的莱托利遗址发现的。 根据日期和地点,这些足迹很可能是南方古猿阿法伦西斯制作的。 对Laetoli足迹的分析表明了现代的步态。

深色基质中模糊的足迹。 图 4.31 玛丽·利基在坦桑尼亚发现的具有360万年历史的人类足迹的复制品在日本东京的国家自然与科学博物馆展出。 (来源:James St. John/ Flickr 的 “Australopithecus afarensis Fossil Hominid 足迹(上新世,3.6—3.7 Ma;Laetoli Area,坦桑尼亚北部,东非)”,CC BY 2.0)

人参素两足动物的演变需要复杂的解剖学重组。 要使自然选择产生如此巨大的变化,这些变化的好处肯定是巨大的。 这些变化有几十种假设,从腾出双手携带工具、食物或后代,到通过暴露更多人体表面来提高能效或体温调节(维持人体温度的能力)。 所有这些假设都无法检验,这使得理解人类祖先为何做出如此巨大的行为转变确实具有挑战性。 接下来的章节将探讨早期人参化石的一些关键发现,在这些发现中,人类学家看到了人类故事中两足动物适应的最早迹象。



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