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Science:人手或在300萬(wàn)年前展露雛形

2015-01-29 11:52 閱讀:762 來(lái)源:生物360 作者:老* 責任編輯:老者
[導讀] 用你的拇指和其他指尖捏緊一枚棒球或一根鋼筆——你正在使用研究人員稱(chēng)為的精度控制,一種被認為是現代人及其最近的祖先所獨有的高度進(jìn)化特征。
一個(gè)人精確抓握著(zhù)一節南方古猿非洲種的拇指化石。

    用你的拇指和其他指尖捏緊一枚棒球或一根鋼筆——你正在使用研究人員稱(chēng)為的精度控制,一種被認為是現代人及其最近的祖先所獨有的高度進(jìn)化特征。例如,黑猩猩因為拇指太短而無(wú)法精確地握住物體。然而,一項新的研究表明,在南非發(fā)現的人類(lèi)祖先可能早在300萬(wàn)年前就已經(jīng)具有了非常出色的抓握能力,這意味著(zhù)他們使用石器的時(shí)間可能比預期的要早。

    當最早的石器出現在埃塞俄比亞貢納化石記錄中時(shí),人類(lèi)祖先可能至少已經(jīng)“得心應手”了260萬(wàn)年。然而,第一個(gè)工匠的身份卻依然是個(gè)謎,這是因為不止有一種古人類(lèi)生活在距今300萬(wàn)年前到200萬(wàn)年前——包括南方古猿的幾個(gè)分支,其中有來(lái)自南非的南方古猿非洲種和阿法種——著(zhù)名的露西(發(fā)現于貢納)便屬于后者。

    在南方古猿化石遺址中發(fā)現的石器,以及骨骼上可能的切痕距今有340萬(wàn)年至320萬(wàn)年的歷史,然而由于缺乏能夠抓握石器的手化石,因此無(wú)法證明南方古猿能夠制造并使用石器。

    讓事情更加復雜的是,完整的手化石——充滿(mǎn)了微小脆弱的骨頭——極為罕見(jiàn)。事實(shí)上,古人類(lèi)學(xué)家不得不采用一些來(lái)自單獨指骨特征的線(xiàn)索。例如,2013年的一份報告指出,人類(lèi)的直系祖先直立人在170萬(wàn)年前能夠進(jìn)行精確抓握。

    1997年,對南方古猿阿法種的合成手骨骼進(jìn)行的一項里程碑式的研究表明,露西在距今310萬(wàn)年前缺乏完全精確的抓握,但她的這一支卻已經(jīng)在手骨中進(jìn)化出了與制造工具所需的精度控制有關(guān)的部分而非全部特征。這暗示了這種古人類(lèi)可能已經(jīng)開(kāi)始像現代人一樣使用他們的雙手,或許還會(huì )使用工具。

    然而,對CT掃描的化石進(jìn)行分析的一種新方法為古人類(lèi)學(xué)家研究手骨的內部結構提供了一個(gè)全新的視角,揭示了他們習慣的“手工”如何在生活中塑造自己的雙手。

    在1月23日發(fā)表于美國《科學(xué)》雜志的一篇論文中,英國肯特大學(xué)和德國馬普學(xué)會(huì )進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所的夫妻檔古人類(lèi)學(xué)家Matthew Skinner和Tracy Kivell及其同事,利用CT掃描儀分析了距今300萬(wàn)年到200萬(wàn)年的古人類(lèi)手骨和指骨中松質(zhì)骨組織的模式。

    由于現代人在童年時(shí)期便會(huì )經(jīng)常使用強有力的精確抓握,因此他們的手骨具有細小的針骨,這是被稱(chēng)為骨小梁的一種骨組織,能夠在力度最大的位置提供更多的骨密度。抓握一件工具會(huì )沿著(zhù)拇指和指關(guān)節骨的側面不對稱(chēng)地分配力,而現代人的手則顯示了相應的骨小梁密度模式。相比之下,當黑猩猩抓一根樹(shù)枝時(shí),力量會(huì )更均勻地沿著(zhù)拇指排列,從而在骨小梁中留下一個(gè)對稱(chēng)模式。

    當研究人員對距今300萬(wàn)年前至200萬(wàn)年前生活在南非的南方古猿非洲種的4個(gè)個(gè)體的手骨進(jìn)行掃描后,他們發(fā)現其骨小梁的模式是非對稱(chēng)的,就像現代人和經(jīng)常使用工具的尼安德特人一樣。

    作者寫(xiě)道,這意味著(zhù),“與之前的預期相比”,南方古猿非洲種曾“更早且更頻繁”地使用了一種“與人類(lèi)類(lèi)似”的精確抓握方式。他們差一點(diǎn)兒就說(shuō)南方古猿非洲種曾使用和制造工具,并且這種精確抓握還能夠應用在使用工具的各種不同活動(dòng)中。

    然而,與現代人模式的相似性表明,人類(lèi)使用石器的時(shí)間比這些工具在化石記錄中被準確測年的時(shí)間早了50萬(wàn)年。研究人員同時(shí)還掃描了其他南方古猿的手骨,包括露西所屬的南方古猿阿法種,但在該物種的骨小梁中并沒(méi)有發(fā)現類(lèi)似的不對稱(chēng)模式。

    美國紐約市自然歷史博物館古人類(lèi)學(xué)家Brian Richmond認為,未來(lái)還需要進(jìn)行更多的研究,從而確定這種模式是否僅存在于南方古猿非洲種,還也存在于南方古猿的其他分支中。無(wú)論確切的原因是什么,加拿大湖首大學(xué)古手骨專(zhuān)家Matthew Tocheri說(shuō):“這項研究更進(jìn)一步支持了這樣一種假設,即南方古猿事實(shí)上能夠以更加近似于人類(lèi)的方式使用他們的雙手。”


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