在树上觅食可能促使人类祖先用双脚行走

出人意料的是,人类双足行走的演化可能与在陆地上行走无关。
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尽管生活在开阔干燥的环境中,伊萨山谷的黑猩猩仍然高度树栖,并不在地面行走,这些发现表明早期祖先可能是在树上进化出直立行走的。Rhianna C. Drummond-Clarke

在月球上行走被誉为人类最伟大的成就之一,但如果你问任何一位生物人类学家,他们可能会说,能够首先用双腿直立行走才是。但是,促使我们早期人类祖先运动行为发生转变的确切驱动力在很大程度上仍然是一个谜。今天发表在《科学进展》杂志上的一项新研究认为,我们的祖先转向双足运动是为了更好地在树枝上觅食。研究结果可能会修正一个长期以来关于人类双足行走的理论。

“双足行走是人类谱系的标志性特征,也是将我们化石祖先与其他猿类区分开来的第一件事。因此,理解它为何演化是理解我们为何成为人类的关键,”该研究的首席作者、英国肯特大学的生物人类学博士生 Rhianna Drummond-Clarke 说。

作者们解释说,如果某种因素威胁到基本需求——食物、水、空气和住所——生存的进化压力就会迫使我们的早期祖先去适应。人类学家普遍支持的解释是“稀树草原假说”,即我们的祖先为了应对环境变化而开始用双腿行走。大约在 1000 万到 250 万年前,热带森林开始转变为干旱开阔的稀树草原。森林的减少限制了可获得的食物选择,迫使人类祖先从在树上觅食转向在地面上采集。这种栖息地转变被认为是双足行走的驱动力。

然而,一些人类学家对这一解释持怀疑态度。伦敦大学学院的生物人类学家、该研究的资深作者 Alexander Piel 解释说,森林的减少可能产生了影响,但并不一定驱使我们走向双足行走。

之所以没有一个明确的答案,部分原因在于在我们认为人类双足行走出现的那个时期,我们祖先的化石记录非常有限。更重要的是,已有的证据似乎与稀树草原假说不符。例如,过去重建那个时期古代栖息地的研究表明,化石并不存在于开阔的草原上,而是发现于林地。此外,现有的古人类化石显示出类似猿类的前肢,这有助于在树上摆动和攀爬。因此,Piel 更倾向于“树栖假说”,即人类为了更好地在树上觅食而演化出直立行走。

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对于当前的研究,作者们花费了 15 个月的时间研究了坦桑尼亚伊萨稀树草原上 13 只黑猩猩的行为。Piel 表示,该团队选择伊萨社群是因为它们是与我们非常接近的猿类,生活在类似于一百万年前的栖息地。“还有什么地方比这更适合研究定义我们物种的关键特征——以及它们演化的压力——呢?”

伊萨黑猩猩是灵长类动物,它们一生约有一半时间生活在树上,其余时间在地面上。研究作者想测试生活在稀树草原是否会增加它们在陆地上的时间,相比于生活在森林栖息地的黑猩猩。结果表明,无论是在森林还是稀树草原环境中,伊萨黑猩猩在树上的时间都相同。此外,过去研究中其他黑猩猩群体的运动数据表明,伊萨黑猩猩在树上的时间比主要生活在森林栖息地的黑猩猩还要多。事实上,它们的行为最接近生活在森林中的基巴莱黑猩猩。

在直立行走方面,研究人员注意到黑猩猩身上有趣的一点。在树上时,伊萨黑猩猩用双脚行走的频率比在地面上更高。双足运动通常发生在它们在森林中寻找食物时。这些结果表明,双足行走可能是为了在仍然存在于稀树草原中的树上更彻底地寻找食物而出现的。

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一只成年雄性黑猩猩在伊萨山谷稀树草原栖息地特有的开阔树冠中,为了在灵活的树枝间穿梭而直立行走。Rhianna C. Drummond-Clarke

纽约大学的进化形态学家和古人类学家 Scott Williams 没有参与这项研究,他认为这项研究是“极好”的运动数据贡献。然而,他坚持认为双足行走主要是由于稀树草原而演化出来的。他说,数据显示生活在稀树草原的伊萨黑猩猩进行双足运动的频率是生活在森林中的黑猩猩的 4 到 25 倍,这实际上可以被解释为相反的意思。“对我来说,这几乎说明了与作者的解释相反——稀树草原栖息地选择了早期古人类的双足运动。”另外,Williams 说,黑猩猩可能在树上花费了更多时间,因为在高处寻找食物可能更安全,使它们比在开阔稀树草原环境中在地表觅食时更少暴露于捕食者。

另一方面,一些人类学家则倾向于双足行走源于不仅仅是景观变化的观点。内华达大学拉斯维加斯分校的人类学教授 Alyssa Crittenden 表示,这项研究为树栖假说提供了强有力的证据,特别是考虑到研究的地点。“虽然稀树草原生态学经常是双足行走讨论的中心,但我们很少有机会从生活在这些栖息地的黑猩猩那里学习,”她在一封电子邮件中写道。“这项重要研究支持了这样一个假说:古人类的双足行走很可能是在树栖环境中演化而来,并且在人类开始生活和利用植被较少的开阔景观后仍然持续存在。”

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尽管这个地点独特地类似于史前景观,Williams 指出树栖假说的一个缺陷是它无法解释为什么非树栖动物——比如袋鼠、跳鼠,甚至蟑螂——也演化出了双足运动。

Williams 说:“我们在古猿、南方古猿和人属等古人类身上发现的特征显然与陆地上的双足行走有关,而不是树栖的。”“尽管许多物种似乎保留了[其他]适应树栖的特性,这在食物在树上而捕食者在地面的情况下很有用。”

作者们接下来的研究步骤是研究伊萨黑猩猩可获得的资源。这样做将有助于回答在稀树草原的食物供应稀少的情况下,我们的祖先是如何花费如此多的时间在树上的。

 

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Jocelyn Solis-Moreira

健康与科学记者(自由职业)

Jocelyn Solis-Moreira(她/她)是Popular Science的科学撰稿人。她报道的主题广泛,包括神经科学、气候变化、心理健康和传染病。Jocelyn完成当天的工作后,你会在空中舞蹈工作室里找到她。


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