在近距离格斗中,人类大腿骨似乎是绝佳的武器

用股骨雕刻的古代匕首非常凶猛。
新几内亚塞皮克河流域的骨质匕首。(a)人骨匕首,归属于上塞皮克河。(b)食火鸡骨匕首,归属于阿贝尔姆人。达特茅斯学院胡德艺术博物馆

结果表明,人类骨骼,尤其是股骨,被新几内亚战士视为一种宝贵的材料,可以雕刻成异常坚固、凶猛的匕首。

直到20世纪,新几内亚的男性经常使用骨骼,特别是从大型鸟类获得的股骨,来雕刻锋利的工具,这些工具既是战斗武器,也是社区的声望和尊重的象征。然而,在一项新研究中发表在《皇家学会开放科学》杂志上,一群美国研究人员发现,用人类股骨制成的骨匕首实际上是最坚固的武器类型,因此常常被社区成员视为地位和恶名的象征。

“(新几内亚的)[保潘]男人制作人骨匕首的方式不同,”达特茅斯学院人类学教授、这项新研究的首席研究员内森尼尔·多米尼(Nathaniel Dominy)说。“他们制作它们是为了更坚固——我们将其解释为一种有意识的努力,以保持拥有人骨匕首所带来的巨大社会声望。”

多米尼和他的同事们开始他们的研究,基于达特茅斯大学收藏的大量人骨匕首,这是美国最大的收藏之一。他在收藏中偶然发现了一系列大约12英寸长的匕首,由食火鸡(新几内亚和澳大利亚东北部的不会飞的鸟类)和人类的腿骨制成,雕刻精美,设计华丽。尽管在19世纪末和20世纪初的传教士文献中有一些关于这些匕首的记载,但关于它们是如何制作和使用的,它们在文化习俗中扮演的角色,以及最重要的,为什么有些是用人类股骨制成而有些是用食火鸡的胫骨制成的,人类学方面的研究却非常匮乏。“我们看到了比较这两种类型——人类与食火鸡——的机会,因为我们知道样本量足够。”

Bone daggers
本次研究中匕首的三维重建。多米尼等人

几内亚战士进行近距离格斗,目标是快速杀死对手,用入颈部的大动脉,然后扭动撕裂喉咙,并可能折断脖子。“骨质匕首的唯一目的是作为武器,”多米尼说。“你在近距离格斗中刺杀男人,或者刺杀囚犯以阻止他们逃跑。”

但是匕首需要坚固耐用。“一旦匕首断了,”多米尼说,“它就失去了象征意义上的力量和实际用途”——因此,人类骨骼被视为雕刻匕首的首选材料之一。

研究团队对五把食火鸡骨匕首和五把人骨匕首进行了CT扫描,分析了它们的密度,并确定哪种版本能成为更好的武器。他们还进行了一些测试,发现食火鸡匕首能承受约44磅的力,而人骨匕首的强度大约是其两倍。

“骨骼非常坚韧,因为它同时包含赋予其断裂韧性和拉伸强度的有机蛋白质,以及使其坚硬的无机矿物质,”丹佛科罗拉多大学机械工程学教授R. Dana Carpenter说。“相比之下,石制武器会更硬但更脆。木制武器通常会比较坚韧,但没有那么硬。”

而几内亚战士之所以偏爱人类股骨而非其他材料,似乎是因为其骨干厚实而密度高。食火鸡的胫跗骨更宽,雕刻出的匕首横截面形状也更扁平。“它只有一个方向的弯曲强度,”卡彭特说,“而人类股骨匕首在许多不同方向上都具有更高的抗弯曲能力。”

研究人员发现,人类股骨和食火鸡胫跗骨都表现出相似的组织刚度,因此人类骨骼的优势实际上来自于其解剖结构。事实上,几内亚人特意将食火鸡骨雕刻成较弱的武器,可能是为了确保本身就比较稀少的人骨匕首保持其更高的价值和优越的社会地位。

除了生理差异,研究人员还发现了人类遗骨比鸟骨受到更高尊重的文化原因。几内亚战士会用祖先或受尊敬的社区成员去世后的骨骼制作武器,他们相信这些骨骼会赋予匕首——以及挥舞它的人——精神上的益处和力量。

尽管如此,如果对食火鸡过于轻视也是错误的。这些吃水果的、不会飞的鸟类本身就是危险的动物,它们的爪子可以长达12厘米,奔跑速度可达每小时31英里。它们锋利的踢击足以砍倒一只大型捕食者。

研究人员对于在实际刺杀和扭动过程中,如果食火鸡骨匕首以更优化的方式雕刻,是否会成为更好的工具,仍不清楚。卡彭特表示,他和团队希望使用3D打印的匕首复制品进行进一步的力学测试。“我们不能损坏精美的博物馆藏品,”他说,“但我们有每个匕首的计算机模型,所以这种测试可能是可行的。”这听起来是解决这些问题的一个合理方法。

 

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