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祿豐古猿會懸擺、四足攀爬……直立行走?

2024-02-07新聞

幾個世紀以來,人們一直好奇:人類的雙足行走是如何演化的?尤其是,人類的直立行走起源於何時?

根據化石內耳半規管的研究,中國科學院古脊椎動物與古人類研究所倪喜軍、李強研究團隊聯合紐約大學和雲南省文物考古研究所的研究人員提出,人類直立行走或許起源於祿豐古猿型的運動方式。近日,相關論文線上發表於國際學術期刊【創新】(The Innovation)。

祿豐古猿化石產地 雲南網 資料圖

距今1250萬至620萬年前的晚中新世,祿豐古猿生活在青藏高原東南邊緣地區。其化石在雲南的開遠、元謀、祿豐、昭通和保山等地都曾被發現過。

2月6日,前述論文第一作者張逸男博士告訴澎湃科技,目前包括靈長類、嚙齒類和一些爬行動物的研究都表明,半規管的形態和尺寸,與動物的運動方式具有較強的相關性。研究團隊采集的現生猿類的數據也顯示,不同運動方式的猿類具有不同的半規管形態。而具有相似運動方式的黑猩猩和大猩猩則具有相似的半規管形態。

判別分析與猿類運動方式演化歷史。研究團隊總結出猿類運動方式演化的三段式模式。從祿豐古猿型的運動方式,以南方古猿為代表的早期人類向雙足行走的運動方式演化。

1975年至1983年,中國科學院古脊椎所和雲南考古所在祿豐縣的石灰壩村附近聯合發掘出多個祿豐古猿頭骨化石,成為研究人猿演化關系的重要依據,引發國際學術界廣泛關註。然而,之前的研究人員認為脆弱的半規管沒有被保存下來。

研究團隊利用中國科學院脊椎動物演化與人類起源重點實驗室的多尺度多模態綜合成像平台,對四十多年前發現的祿豐古猿頭骨進行了深入研究,重新發現了被擠壓入顱腔的業已破碎變形的巖骨,並透過團體自主開發的影像處理流程,重建了巖骨中的包括半規管的內耳迷路的精細結構。

研究團隊總結出猿類運動方式演化的三段式模式。早期猿類幹群在樹上移動的方式與今天亞洲長臂猿移動的方式相似;之後,猿類和人類的最後共同祖先,在運動方式上,與祿豐猿相似;最後,從祿豐古猿型的運動方式,以南方古猿為代表的早期人類向雙足行走的運動方式演化。

祿豐古猿的生態以及內耳復原圖(右圖)。包括靈長類、嚙齒類和一些爬行動物的研究都表明,半規管的形態和尺寸,與動物的運動方式具有較強的相關性。

研究人員推斷,祿豐古猿型的運動方式或許是兼具了懸擺、四足攀爬和直立行走的綜合的運動方式,是較為原始的過渡形式。

為了進一步探究猿類運動方式分化的原因,研究團隊計算了半規管形態的演化速率,並將其與新生代海表溫度擬合。結果表明,演化速率與溫度呈負相關關系,並且在320萬年左右突然加速。該時期恰好是北極冰蓋擴張的時期,全球溫度下降。研究團隊認為,全球氣溫的降低可能促進了人類和猿類運動方式的演化,並導致二者不同運動方式的特化。由於受到青藏高原隆升的影響,今天的雲貴一帶,在中新世時長時間保持著森林環境,為祿豐古猿創造了避難所式的生存環境,使其免於歐洲森林古猿式的滅頂之災。較小的選擇壓力導致了祿豐古猿運動方式演化的遲滯,從而保留了大型猿類和人類支系的很多祖先狀態的特征。

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