從樹上“爬下來”的技能在早期人類進化中發揮了關鍵作用
研究表明,從樹上“爬下來”在早期人類進化中發揮了關鍵作用。人類肩膀的活動性和肘部的靈活性,使我們能夠進行諸如到達高架子或投球等動作,最初可能是作為我們靈長類祖先從樹上下來的安全機製而發展起來的。
達特茅斯大學研究人員發表在《皇家學會開放科學》雜誌上的一項研究表明,猿類和早期人類可能開發出這些活動關節來調節從樹上下來時的速度,因為它們較重的框架受到重力的作用。隨著早期人類從森林過渡到稀樹草原,這些適應性強的肢體對於收集食物以及使用狩獵和保護工具等任務至關重要。
研究人員使用運動分析和統計軟件來比較他們拍攝的黑猩猩和白眉猴在野外攀爬的視頻和靜止圖像。他們發現黑猩猩和白眉猴爬樹的動作類似,肩膀和肘部大多彎曲靠近身體。然而,當黑猩猩向下爬時,它們會將手臂伸過頭頂,抓住樹枝,就像人從梯子上下來一樣,因為它們更大的體重將它們的臀部先向下拉。
該研究的第一作者、達特茅斯生態、進化、環境和社會項目的研究生盧克·范甯(Luke Fannin)表示,這些發現是首次確定“下攀”在猿類和早期人類進化中的重要性。與猴子相比,它們彼此之間的遺傳相關性更大。范甯說,現有的研究已經觀察到黑猩猩爬上樹並在樹上導航——通常是在實驗裝置中——但研究人員從野外拍攝的大量視頻使他們能夠檢查這些動物的身體如何適應爬下。
達特茅斯研究人員報告說,猿類和早期人類進化出了比猴子(上圖)更靈活的肩膀和肘部,可以安全地離開樹木。對於早期人類來說,這些多功能的附屬物對於收集食物以及部署狩獵和防禦工具至關重要。圖片來源:盧克·范甯,達特茅斯學院
范甯說:“我們的研究提出了這樣的觀點:登山是一個被低估的因素,但卻是猴子和猿類之間解剖學差異的一個極其重要的因素,而這種差異最終會在人類身上體現出來。考慮到猿類和早期人類的體型,下降對身體來說是一項巨大的挑戰,由於存在跌倒的風險,他們的形態會通過自然選擇做出反應。”
“我們的研究領域長期以來一直在考慮猿類爬樹的問題,但文獻中基本上沒有關注它們從樹上爬下來。 我們一直忽視了這種行為的後半部分,”該研究的合著者、達特茅斯學院人類學教授兼主席傑里米·德西爾瓦(Jeremy DeSilva)說。
德西爾瓦說:“第一批猿類是在2000 萬年前在分散的森林中進化而來的,它們會爬上一棵樹獲取食物,然後再下來尋找下一棵樹。從樹上爬出來會帶來各種新的挑戰。 大猩猩不能承受跌落的後果,因為跌落可能會導致它們死亡或重傷。 自然選擇會青睞那些能夠讓它們安全下降的解剖結構。”
德西爾瓦說,從猿類祖先那裡繼承下來的靈活的肩膀和肘部,可以讓南方古猿等早期人類在夜間爬樹以求安全,並在白天毫髮無傷地下來。一旦直立人能夠使用火來保護自己免受夜間掠食者的傷害,人類的形態就呈現出更寬的肩膀,能夠形成90 度角,再加上可自由移動的肩膀和肘部,使我們的祖先能夠用矛進行出色的準確射擊。
“這與早期猿類的解剖結構相同,但做了一些調整。 現在你有了可以投擲長矛或石頭來保護自己不被吃掉或殺死東西來吃的東西。 這就是進化的作用——它就像是一個偉大的修補匠,”德西爾瓦說。
“從樹上爬下來,為數百萬年後進化的東西奠定了解剖學階段,”他說。“當NFL 四分衛投擲橄欖球時,這個動作都要歸功於我們的猿類祖先。”
范甯說,儘管黑猩猩缺乏優雅,但它們的手臂已經適應了確保動物安全到達地面的能力,而且它們的四肢與現代人類的四肢非常相似。
“這就是我們的模板——對於我們的早期祖先來說,下降可能也是一個更大的挑戰,”范甯說。“即使人類變得直立,能夠上升然後下降,一棵樹對於安全和營養也將非常有用,這就是生存的遊戲名稱。 我們已經被改造了,但我們猿類血統的特徵仍然保留在我們現代的骨骼中。”