人类是如何挺直腰杆走路的[评论]？
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科学人 网站
2005-04-03
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美解剖学家欧文·拉夫乔正在研究古人类化石
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两块埃塞俄比亚化石为人类直立行走提供新证据———
日前，美国和奥地利的科学家先后在埃塞俄比亚发现了两块古人类化石。科学家认为，这一发现将为研究人类祖先的直立行走提供新证据。
在非洲，科学家发现比第一个直立行走的“露西”还要早80万年的古人类化石。自从1974年在非洲埃塞俄比亚的阿法尔盆地发现了距今310万年的古人类化石“露茜”以来，古人类学家一直想知道，“她”的祖先是在何时，以及如何开始直立行走的。
2005年3月5日，一个由美国和埃塞俄比亚科学家组成的科考小组在埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴宣布，他们在“露西”的故乡———埃塞俄比亚阿法尔盆地发现了距今约400万年的古人类化石，这比第一个被确定为采用直立行走的原始人类“露西”还要早80万年。
科考小组负责人之一、美国自然博物馆馆长布鲁斯·拉蒂默在新闻发布会上说：“现在，我们可以说这是世界上最早的两足动物化石。这个发现将革命性地改变我们了解人类进化方式，将为研究两足动物的进化过程带来更多线索。其重大意义是，正是直立行走造就了人类。也许，我们人类真的都是非洲人的后裔。”据介绍，2005年2月，拉蒂默科考小组的古人类学家约翰尼斯·海利·瑟拉解在阿法尔盆地附近的荒地上发现了这些保存完好的人体骨骼化石。化石的历史大约400万年，属于生活在“非洲之角”草木丛林中的原始人。拉蒂默科考小组发现的化石中，包括一整根小腿胫骨，部分股骨、肋骨、椎骨、锁骨、骨盆，一块完整的肩胛骨和一块踝骨。就发现的骨骼化石看，下肢比较粗长，具有较为粗壮的股骨，骨盆的髋骨前后扁、左右阔。根据特征，研究人员明确指出，这个早期人类肯定是采取直立行走的运动方式。不过，这一发现尚未在学术杂志上发表，需经受同行评估后才可能得到科学界普遍认可。奥地利科学家从这具大腿骨化石判断，这是一个能够直立行走的古人类。
无独有偶，由奥地利维也纳大学的霍斯特·赛德尔领导的另一个研究小组不久前在该地区发现了第二块能够直立行走的古人类化石。
2005年3月10日，赛德尔小组宣布，一个由奥地利科学家组成的科考小组在阿法尔盆地以南约100公里的一处名为加利利的地方，发现了26块距今380万年至450万年的部分古人类大腿骨化石碎片。该化石的发现者是维也纳大学的研究生本塞·维奥拉。科考小组的科学家将这26块古人类大腿骨化石碎片进行复原，判断出这是一个能够直立行走的古人类。
对于赛德尔小组的发现，专家们还存在疑惑。美国俄亥俄州肯特州立大学的解剖学家欧文·拉夫乔认为，即便能够根据26块碎片重新复原出大腿骨，但是想要由此推断出古人类的步态却依然非常困难。维也纳大学人类学家格哈德·韦伯指出，一个初步的评估结果显示，这具新发现的骨骼上的肌肉与韧带的附着方式，与“露西”所属的南方古猿阿法种的附着方式不同，这意味着另外一种行走方式。
韦伯认为，这些新发现无疑将为研究生活在400多万年前的古人类究竟是如何直立行走提供有力的证据。在之前发表的有关直立行走的研究成果中，仅有两块古人类的腿骨化石以及一块趾骨化石比这些新化石更为古老———大约有600万年历史。古人类学家曾于1996年在埃塞俄比亚发现一具距今440万年的古人类化石，人们一直期望它能够成为解读人类直立行走演化过程的“罗塞塔石碑”，但是这具神秘的化石至今仍在研究之中。韦伯认为，这些新发现的化石可以填补人科动物下肢化石稀少记录的缺口，并且很有可能最终为古人类学家搞清两足动物的进化历史提供有力的支持。
人类的进化扑朔迷离，双足直立行走是进化生物学中最难解的谜团之一。
人类一个最神奇的特征就是，能够灵巧地用两足直立行走。现生的猿类偶尔也能以两足行走，但相当笨拙。从四足行走转换到两足行走，要求身体的解剖结构有很大改变。人类的解剖结构非常适宜两足直立行走。例如，与黑猩猩和大猩猩相比，人有较长的后（下）肢，较短的前（上）肢，较短而宽的骨盆，较短和不弯曲的指（趾）骨和缩短的腰部，南方古猿阿法种是已知的、最早的人科成员，无疑是两足行走的，但仍保留着一些树栖的解剖性状。
人的枕骨大孔位于颅底中央，使得颅骨能位于脊柱的顶端并保持平衡，S曲线形的脊柱能支持身体上部的重量并具有较高的灵活性和弹性；骨盆变短变宽，适应于将身体上部的重量传至下肢；髋臼变深，股骨头增大，髋关节周围的韧带增强使得人类能够以双腿稳固站立和行走。两足直立行走使得手和足有了分工。手可以完成各种精巧动作，因此，上肢的骨骼和肌肉变得精细灵巧；足主要用于站立和行走，因而下肢的骨骼和肌肉变得粗壮有力。
科学家的观点是，两足直立行走对于人类的进化有着重要意义。它使人类祖先的前肢完全解放出来，成为自由和灵巧的双手，能充分使用和制造工具来获取食物和防御敌害，或从事各种各样的活动，在与自然界的斗争中发挥了重要作用。也是由于直立行走，颅骨下面逐渐靠脊柱支撑，不需要由颈后强大的肌肉来维持头部不下垂，使颅骨从附着强大肌肉的重负中解放出来，为脑的进一步扩大和形成创造了条件。
关于促进人类进化成两足动物的因素，有许多种不同的推论。人类学家倾向于保持两种观点：有一群学者强调，腾出前肢是为了方便提取物品；另一派学者则强调，双足行走是能源效益较高的运动方式。
上述第一种假说是由美国俄亥俄州肯特州立大学的解剖学家欧文·拉夫乔在1981年的《科学》杂志上提出来的。第二种有关人类两足行走的假说是由加州大学戴维斯分校的人类学家彼得·罗德曼提出的，他们认为：两足步行是为了获得效率更高的运动方式。在他们看来，提取物品只是顺便得来的副产品而已。负责探讨人类起源的古人类学家认为，进化为两足行走，不仅是重大的生物转型，也是一项重大的环境适应。
背景知识
阿法尔盆地：人类化石博物馆
阿法尔盆地位于埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴东北约350公里。1974年在这里发现在当时最为古老的人类化石———距今320万年的南方古猿阿法种“露西”骨架，1976年发现了被认为是最早的古老型智人的博多头骨化石。在此之后，又陆续发现了距今100万年的直立人，以及最为古老的晚期智人化石。在这一地区还发现了世界最早的距今250万年的人工石器以及大量的古生物化石。
阿法尔盆地之所以出土了如此之多的古人类化石，与它的地形和地貌有着密切的关系。整个阿法尔盆地是一片开阔的荒原，偶有起伏的小山丘和沟壑，树木非常稀少。每年雨季之后，经过雨水的冲刷，时常会有一些动物和人类化石暴露。考古学家一般都是首先通过发现地表裸露出来的化石，再经过局部发掘来采集化石。由于那里地域辽阔，加上人力和财力的限制，难以进行大规模的发掘，大部分的化石都是通过这种地表采集的方式获得的。经过几十年的工作，人们对那里的地层顺序关系已基本清楚，再加上那里的地层富含火山灰，可以通过同位素测定获得化石的准确年龄。科考成果倍出的实绩吸引了来自世界各地的科学家到阿法尔盆地“探宝”。
[北京科技报]
巴人论评
现今所拥有的古猿化石量还远远不足以确定性地得出人类演化的全过程
对于在肯尼亚如此集中出现古猿人类化石的地区，我们不应该只限于研究古猿化石本身。我们还应当弄清楚当时发生了怎样的事件才形成了如此集中的古猿化石分布。这同样是很重要的。
有时候，地球上突然出现的重大地质事件可能不比我们研究古猿化石更无关紧要。因为古猿群就是在经历这些地质变故之后演变为现代人的。
仅仅一具不够完整的古猿化石是不能完全得出人类手足分工之演变过程和方式的。因为我们还应当考虑到古猿个例中所可能存在的病变因素。
我们认为，人类手足分工的演化过程具有某种基因突变性。这种基因突变造成的个体差异往往容易使他成为群体中的孤立对象，甚至被认为是不吉祥的异端。这自然会加剧古猿群个体之间的争斗，并促进古猿群的分化进程。
造成基因突变的自然力量一般是比较强大的。一种情况可能是变异病毒的推动，第二种情况可能是当时发生了强大的宇宙射线的辐射或者陨星撞地事件，第三种可能是地球局部存在的放射性矿物等等的影响，比如地震、火山喷发带出的地球深部物质等。
但是，我们更倾向于人类的演化与宇宙射线辐射或者陨星撞地等突发事件有密切协同关系。我们认为非洲古猿化石的发现并不能完全证实非洲就是人类演化之源。我们坚持人类演化存在多个源头的观点。如果能找到启动人类演化的重要力量源的话，那么，对于古猿的演化历程我们也就有一个明确而统一的看法了。
总的来看，人类现今所拥有的古猿化石量还远远不足以确定性地得出人类演化的全过程。[安保 2003-04-03]
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