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猿猴研究:遠古人類步姿 與現代人類相似

2018/4/11 — 21:33

圖片來源:PNAS報告截圖

圖片來源:PNAS報告截圖

一直以來,人類都以為遠古人類祖先不擅兩足行走,與其他現有靈長類動物一樣需彎腰依賴前肢走路。最新刊於《美國國家科學院期刊 (PNAS) 》研究就發現,其實遠古人類跟我們一樣能直立行走。

遠古人類擁有對生拇指和扁平足部——這類身體結構令人想像到,他們的步姿會較為笨拙,在走路時會左右搖擺。然而,美國紐約市立大學演化人類學家 Herman Pontzer 對此有懷疑,因而與其學生 Elaine Kozma 在動物園拍下了黑猩猩、倭黑猩猩、銀背大猩猩、長臂猿、和其他靈長類動物行走和爬行時的情形,並將片段與現代人類數據比較,由此了解到人類和猿猴是怎樣利用髖骨、下肢骨骼及肌肉移動。然後,團隊再計算了動物在下肢完全伸直時所承受到的壓力。

她發現猿猴於直立行走時,會對大腿、腿筋及膝蓋施予頗大力量,而同一力量也足以讓牠們爬樹。相反,人類則擁有稱為坐骨的較短骨盆 (ischium),讓我們可以伸展下肢同時,令腿筋產生較少的力予膝蓋。換言之,當人類行走時,連接著坐骨的髖屈肌和腿筋會比其他靈長類動物擁有更大幅度前後移動,減少行走所需能量。

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為了解遠古人類是否與我們相似,研究人員同時計算了三種遠古人類的髖部和腿部延伸幅度。他們發現生活於 440 萬年前的遠古人類祖先地猿 (Ardipithecus ramidus) 雖跟其他猿猴一樣有較長骨盆,且善於在樹上爬行,但他們的髖部和腿部移動幅度接近人類,或擁有大步直立行走能力。另外,較近期的阿法南方古猿露西 (Lucy) 和其同類,雖同樣擁有的「爬樹骨骼」特徵,但同時與人類擁有一樣髖部和腿部移動幅度。 Pontzer 認為,這類人類祖先發現或代表他們早已有一定適應力,容許他們更有效率地直立行走同時可爬樹。

研究人員推斷人類祖先演化成直立行走,或是因為提高能量使用效率較具演化優勢。未有參與研究的古生物學家 Owen Lovejoy 接受《科學》訪問時則表示,當遠古人類地面跑動急停時,動作壓力會較大,或對腿筋造成一定傷害,增加死亡風險。因此,演化壓力無形中驅使人類祖先身體結構改變,更有利直立行走和生存。 

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來源:
Science, Our tree-climbing human ancestors could walk upright like us, study of chimps and other primates shows, 2 April 2018

報告:
Kozma, E.E., Webb, N.M., Harcourt-Smith, W.E.H., Raichlen, D.A. & et al. (2018). Hip extensor mechanics and the evolution of walking and climbing capabilities in humans, apes, and fossil hominins. Proceedings of the National Academy of Sciences,Published ahead of print April 2. DOI: 10.1073/pnas.1715120115

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu

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