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早期人类祖先饮食更像牛(组图)

(2013-03-22 08:15:07)
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    南方古猿羚羊河种借助强有力的上下颚和很大的磨牙咀嚼灯芯草和其他草类,而不是像黑猩猩那样选择无核小水果。该研究成果发表在《国家科学研究院学报》上,它显示人类祖先的饮食与猿分开的时间比我们以前认为的更早。这是人类适应与他们的环境相匹配的饮食的早期证据。

早期人类祖先饮食更像牛(组图)

     图1.一位雕刻家刻画的南方古猿羚羊河种的形象。这是阿尔法南方古猿的近亲

  研究人员借助激光让牙釉质里的碳释放出来,分析在乍得湖一个化石遗址发掘出来的A bahrelghazali样本的牙齿里的碳量。结果显示,这种动物的饮食应该含有丰富的C4植物,之所以这样称呼这种植物,是因为它们像草和苔一样,包含4个碳原子。类似的证据显示,鲍氏傍人(Paranthropus?boisei)等非洲的早期人类的饮食主要由C4植物组成。但是这些A bahrelghazali化石比P. boisei早超过150万年,这表明它们为了适应新出现的栖息地的生态环境,它们的饮食发生转变的时间相对更早。像猿的A bahrelghazali拥有突出的上下颚,而且颌骨比我们的更小。它直立行走,但很有可能不会制造工具。

  这种早期人类身高将近5英尺(1.52米),重达8石(50.80公斤),与现代黑猩猩非常类似。它的脑容量大约是现代人的三分之一,而且颌骨比我们更向前凸出。朱莉娅-李-特霍普教授及其同事称,A bahrelghazali通过改变饮食情况,适应C4植物,在一个比通常更开阔的环境下幸存下来,黑猩猩等当今的类人猿食用这种植物的情况并不常见。无论它是依靠C4草维持生活,还是依靠苔,或者两者兼有,大部分灵长类很少食用这些东西,不过热带大草原是一个例外,它们花大量时间寻找这些植物。很多草和苔含有很高水平的纤维及复合淀粉,其中一些组织也能提供营养。

  英国牛津大学的李-特霍普说:“我们的数据显示,大约350万年前A bahrelghazali已经开始充分利用C4植物。这一结果暗示,更新纪灵长动物(早期人类或原始人类)在寻找当地的丰富资源方面,已经成为一个多面手,其中包括数量惊人的大草原资源,这点与黑猩猩不同。它们可能意味着专门食用C4草或者苔的种类出现。对于前者,我们应该期待与环境差异有关的很强的可变性。而后者,我们可能有望看到,所有栖息地的大部分早期更新纪灵长动物的饮食主要集中于C4植物,这些地方的草和苔受C4支配。我们提出的无论哪种情况,具有探索C4资源的能力都意味着它们能够在与早期原始森林或茂密丛林完全不同的环境下幸存下来。”

   阿法南方古猿(Australopithecus?afarensis,最有名的代表是露西)

早期人类祖先饮食更像牛(组图)

     图2.露西的最终模型,它作为一项展览的组成部分首次亮相

  大约320万年前的非洲,阿法南方古猿首次出现在这片土地上:科学家根据1974年在非洲埃塞俄比亚发现的一副骨架骨架制成模型,这副骨架是由古人类学家唐纳德-约翰森教授发现的,他根据披头士乐队的歌《露西在缀满钻石的天上(Lucy in the Sky with Diamonds)》,把它命名为露西。他们扫描这一地区的足迹,制成露西足部的3D图,该图显示,它拥有像人一样的弓形足,并通过扫描它的手掌的复原模型,利用立体光刻成型机制成露西的手部模型。

  科学家得出结论说,尽管露西只有3.5英尺(1.07米)高,高度很像现在的学步儿童,但事实上它是一名年轻成年人,去世时大约20岁,因为它拥有智齿,但却几乎没有磨损。它长着短腿、长手臂和强壮有力的肌肉。露西放弃树上生活来到地面。之所以这么认为,是因为那里的环境曾发生巨变,茂密的丛林被开阔的大草原取代,因此露西应该发现,这种环境更利于行走,而且更容易找到食物。这一发现找到的膝关节,让约翰森教授认为露西是第一批两足动物中的一个。

  他说:“我把它组合到一起,认真观察它,我发现直立行走的两足动物具有的典型的轴角特征。而黑猩猩的这一结构呈一条直线,狒狒的也是一条直线,但是人类的却呈一定角度。地球上的其他哺乳动物均是四腿着地。我们只用两条腿走路。因此找到能够证明这些动物、这些早期人类是直立行走的骨骼,就能证实它在人类系谱中占有一席之地,而非猿类系谱。”但是直立行走需要付出很大代价。露西的盆地形状的盆腔使分娩变得更困难。盆腔的变化是为了便于直立行走,这与人类类似。

    美国特拉华大学的人类学家克伦-罗森博格教授说:“黑猩猩分娩相对更容易。它们的新生儿的脑袋比产道更小,它们似乎能够畅通无阻地穿过产道。但是露西时期两足直立行走导致盆腔发生改变,因此它的骨盆看起来与现代人更相似。如果我们观察现代人分娩的方式,会发现孩子的脑袋和肩膀穿过产道时会很紧,因此很多人在生产时会很痛苦。露西的骨盆和产道不同。它的直径与现代人一样,但是它却保持着原有形状。胎儿可能不仅不需要转换体位,而且它可能也无法转换体位。”

   直立人

早期人类祖先饮食更像牛(组图)

    图3.直立人的最终模型,它将作为一项展览的组成部分首次亮相

  露西的后继者是直立人,这是地球上存在时间最长的物种,我们的祖先在大约180万年前开始离开非洲,前往亚洲和中国东部地区,鼎盛时期全球大约有12.5万直立人。科学家根据1984年在肯尼亚北部图尔卡纳湖附近发现的一具已有150万年历史的骨架,制成直立人的模型,并命名为“纳利奥克托米男孩”。 纳利奥克托米男孩除了拥有更小的脑袋和与众不同的面孔外,它的所有肌肉组织看起来与现代人非常类似。通过分析它牙齿上的牙釉质,科学家认为它去世时只有8岁,死因可能是它颚上的一处脓肿引起感染。

  纳利奥克托米男孩体型苗条、身手敏捷,拥有结实的背部和臀部肌肉,并有一双大长腿,它具有赛跑者的体格,这种体型是当时生存所必须的,因为要想捕到猎物,它必须奔跑很长距离。事实上它可能是世界上第一批长跑运动员之一,研究它的身体发现,它的前庭蜗器与人类非常类似,这能够让它在移动脑袋时继续保持目光接触。研究还显示,直立人是我们的第一个生火烹制食物的祖先:它拥有不同的胸腔、更短的肠和更小的牙齿,这些表明它吃的是品质更高的食物。直到最近科学家一直认为,人类直到40万年前还未开始烹制食物,但是最新化学分析技术已经证实,这个时期的人已经开始生火。

  马萨诸塞州威廉斯镇大学的化学家安妮-斯金纳博士利用电子自旋共振分析在斯瓦特克朗(Swartkrans)洞穴找到的烧过的羚羊骨碎片,发现骨蛋白发生了变化,因此得出结论说,它们可能曾在超过300摄氏度的高温环境下燃烧过,这是焚烧草达到的温度。直立人拥有更大的大脑、长跑运动员的体格、更好的工具和生火的能力,因此具备了探索非洲以外的区域的能力。但是体毛可能会阻碍直立人向外扩展。科学家认为,大约在这个时期我们的祖先失去了覆盖在身上的一层厚厚的毛发:在非洲大草原炎热的环境下,保持凉爽将对生存至关重要,失去体毛可能会令它们更容易出汗,从而迅速降低体温。

  对一对双胞胎——一个穿上类似毛发的衣服,另一个坦胸露乳——进行试验后,利物浦约翰摩尔斯大学院长彼得-惠勒教授总结说:“我们有理由认为,没有体毛对直立人是有益的。失去体毛意味着它体内的热量更容易扩散到周围环境里。第二个益处是失去体毛使出汗变得更容易。当皮肤表层分泌汗液时,由于皮肤接触的空气更多,汗液蒸发的速度会加快。”

   尼安德特人

早期人类祖先饮食更像牛(组图)


    图4.尼安德特人的最终模型,它将作为一项展览的组成部分首次亮相

  我们的最后一任祖先是尼安德特人,它生活在大约3万年前,可能已经开始繁育现代人——我们所有人均具有尼安德特人的DNA,这表明我们不仅拥有共同祖先,而且是杂交繁殖。这次科学家利用一具已有7万年历史的骨架制作模型,这具骨架是1909年在法国的一个洞穴里发现的,它被命名为La Ferrassie 1。它的年龄在40到55岁之间,身高5英尺6英寸(1.68米),但是比现代人更强壮。科学家对骨骼形状进行分析得出结论,尼安德特人可能利用投矛的方法刺杀长毛象等猎物:La Ferrassie 1的骨骼形状是椭圆的,而投球的现代板球队员的骨骼更圆。他们还认为,尼安德特人男性可能花在设计服装上的时间比花在捕猎上的时间更多,因为他们的右臂比左臂更大、更有力。

  英国剑桥大学的人类学家科林-肖博士说:“尼安德特人生活在寒冷的气候条件下,因此他们需要借助外物保暖。衣服可能是他们用来保暖的一种工具。生产皮革需要经过大量处理:刮擦每张兽皮大约需要8个小时,每个人每年需要一套新衣服,这需要大约5到6张兽皮。如果一个人为全家人准备服装,处理完所有兽皮大约需要花费他半年时间。这或许是导致尼安德特人的右手更大,而且左、右手不对称的原因。”科学家还认为,尼安德特人比以前认为的更有文化素养。可以上溯到3.7万年前(在现代人出现以前)的绘有图案的一个贝壳,中间有一个钻孔,这表明它是一个挂件。

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