古代猿猴化石揭示 早期人類運動的秘密

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一項突破性的化石發現揭開了人類早期運動方式的秘密。紐約大學近期的研究聚焦於一隻600萬年前的化石猿，「祿豐猿（Lufengpithecus）」，其內耳結構的研究為人類雙足行走的演化提供了新線索，顯示出內耳和氣候變化在這一演化過程中的重要作用。

雖然科學家長期以來對人類雙足站立和行走是如何從四足祖先演化而來的問題感到好奇，但過去的研究和化石記錄並未能清晰而確定地重建人類雙足演化的早期階段歷史。然而，最新的研究通過分析祿豐猿的頭骨化石，尤其是其三維CT掃描的骨質內耳區域，提供了重要線索。

祿豐猿的半規管位於我們的大腦和外耳之間的頭骨內，對於提供我們在運動時的平衡感和位置感至關重要，這是我們大多數人可能不知道的我們運動的一個基本組成部分。祿豐猿半規管的大小和形狀與哺乳動物（包括猿猴和人類）如何在環境中移動有關。利用現代成像技術，研究人員能夠可視化化石頭骨的內部結構，並研究半規管的解剖細節，從而揭示了已滅絕哺乳動物的運動方式。

研究表明，人類雙足行走的演化經歷了三個階段：最早的猿在樹上的運動方式最接近今天亞洲的長臂猿。其次，猿猴和人類的最後共同祖先在運動行為上與祿豐猿相似，採用了爬行和攀爬、前肢懸掛、樹上雙足行走和地面四足行走的結合方式。正是從這一廣泛的祖先運動行為中，人類的雙足行走演化而來。

大多數有關猿運動演化的研究都集中在四肢、肩膀、骨盆和脊椎的骨骼以及它們與活著的猿猴和人類中見到的不同類型運動行為的聯繫。然而，活著的猿猴的運動行為多樣性和化石記錄的不完整性妨礙了對人類雙足行走起源的清晰圖像的發展。


氣候變遷增加骨頭複雜演進機率



三個不同角度的早期人類「祿豐猿」內耳重建圖。（圖／中國科學院古脊椎動物與古人類研究所）


祿豐猿的頭骨最初於20世紀80年代初在中國雲南省發現，為科學家提供了以新方式解決有關運動演化未解之謎的機會。然而，頭骨的嚴重壓縮和變形掩蓋了骨質耳區域，使先前的研究者認為精細的半規管並未保存下來。

為了更好地探索這一區域，張研究員、倪西峻教授和哈里森教授以及中國科學院古脊椎動物與古人類研究所（IVPP）和雲南省文物考古研究所（YICRA）的其他研究人員使用了三維掃描技術，照亮了這些頭骨部分，以創建內耳骨管的虛擬重建。然後，他們將這些掃描與來自亞洲、歐洲和非洲的其他活著和化石的猿猴和人類的掃描進行了比較。

倪西峻教授解釋說：「我們的分析顯示，早期的猿分享了一個運動方式，這是人類雙足行走的祖先。顯然，內耳提供了猿運動演化歷史的獨特記錄，為研究後肢骨骼提供了一個寶貴的替代方案。」

該研究還提出，氣候變遷可能是促進猿猴和人類運動多樣化的重要環境催化劑。哈里森解釋說：「與大約320萬年前北半球冰川冰蓋的積聚相關的全球溫度降低，與骨迷宮變化率的增加相對應，這可能標誌著猿猴和人類運動演化的速度迅速增加。」



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/globalnews/20240218_03/