我们的爬树祖先进化出了投掷远距离和到达高处的能力

我们的爬树祖先进化出了投掷远距离和到达高处的能力

纽约巨人队四分卫丹尼尔·琼斯等运动员如何投出完美的弧线球,外接手达里乌斯·斯莱顿如何伸开肘部接球,这些技巧可能有着古老的根源。这些技能可能最初是作为我们灵长类祖先的一种自然制动系统而进化出来的,当时的我们只需要一种安全的方式从树林里爬出来。

[相关:寒冷的气候可能使一些灵长类动物建立了更牢固的社会联系。]

在 9 月 6 日发表在《皇家学会开放科学》杂志上的一项研究中,达特茅斯的一个研究小组发现,猿类和早期人类祖先可能进化出了自由活动的肩膀和灵活的肘部,以便在重力作用于身体时减缓从树上坠落的速度。多功能肢体可以投掷长矛进行狩猎和防御,爬树和采集食物,这些对于生存至关重要——尤其是在早期人类离开森林前往草原时。

“关于猿类的起源,我们还有很多不了解的地方,”研究合著者、达特茅斯大学古人类学家杰里米·德席尔瓦告诉PopSci。 “大约 2500 万到 3000 万年前,猴子和猿类有一个共同的祖先,然后发生了分化,现在我们有两种不同的灵长类动物。但为什么会出现趋同呢?”

其中一种可能性是,灵长类动物的生态、生理和行为环境各不相同。第一批猿类大约在 2000 万年前进化,比其他早期灵长类动物体型更大。从树上下来给这些体型较大的灵长类动物带来了一系列新挑战,因为通常体型越大,摔倒受伤的风险就越大。自然选择最终会青睐那些能让早期猿类安全从树上下来的解剖结构。

在这项研究中,研究小组使用运动分析和统计软件比较了野生黑猩猩和白眉猴爬树的视频和静态画面。他们发现白眉猴和黑猩猩爬树的方式类似,肩膀和肘部大多弯曲贴近身体。

然而,当需要下山时,黑猩猩会将手臂伸过头顶抓住树枝,就像人下梯子时一样,因为身体的重量会将他们拉下来。这一被称为“下爬”的过程似乎在猿类和早期人类的进化过程中具有重要意义。

这项研究的共同作者、达特茅斯研究生卢克·范宁 (Luke Fannin) 在一份声明中表示:“我们的研究提出了这样一个观点:下攀是造成猴子和猿类解剖学差异的一个被低估但却极其重要的因素,而这种差异最终会在人类身上体现出来。”

[相关:如何安全舒适地徒步下山。]

从猿类祖先那里遗传下来的灵活的肩膀和肘部,让南方古猿等早期人类能够在夜间爬上树上寻求安全,然后在白天毫发无损地下来。一旦直立人能够在夜间用火保护自己,人类的形态就呈现出更宽的肩膀,能够旋转 90 度,与自由移动的肩膀和肘部配合,使人类祖先成为用长矛狩猎的优秀射手。

“下攀运动可以成为一股强大的进化力量,改变我们骨骼和运动范围的进化方式,这个想法非常吸引人,”研究合著者玛丽·乔伊告诉PopSci 。“这个领域并没有多少人真正认为下攀运动本身就对自然选择有影响。”乔伊将自己作为越野跑者和运动员的经历带到了这项研究中,为研究生物科学和进化带来了不同的视角。

研究团队还利用哈佛大学的骨骼样本研究黑猩猩手臂的解剖结构,同时利用俄亥俄州立大学的骨骼样本研究白眉猴手臂。黑猩猩比白眉猴更像人类,肩关节呈球窝状,较浅,因此活动范围更大。由于肘部后方的鹰嘴骨较短,因此黑猩猩可以完全伸展手臂。

研究人员使用运动分析软件比较了黑猩猩和白眉猴(如图)的攀爬动作。他们发现,由于肩关节较浅且圆,肘骨较短,与人类相似,黑猩猩在爬下时会将手臂完全伸过头顶,从而支撑更大的体重。白眉猴的体型更像猫或狗,灵活性较差,在爬上或爬下时,肩膀和肘部的位置大致相同。图片来源:达特茅斯学院的卢克·范宁。

白眉猴和其他猴子的体型更像猫和狗等四足动物,具有深梨形的肩窝和肘部,肘部有突出的鹰嘴突,使关节看起来像字母“L”。这些关节更稳定,但运动范围和灵活性较有限。

分析显示,黑猩猩下山时肩部的角度比爬树时大 14 度。下树时手臂肘部向外伸展的角度也比上树时大 34 度。白眉猴上树时肩部和肘部的角度与下树时相比仅相差约 4 度或更小。

“如果猫会说话,它们会告诉你,爬下来比爬上去更困难,许多人类攀岩者也会同意这一点。但问题是,为什么爬下来这么难,”这项研究的合著者和

人类学家和进化生物学家纳撒尼尔·多米尼在一份声明中说,“原因是你不仅要抵抗重力,还必须减速。”

[相关:露西,我们的远古人类祖先,拥有超级强健的体魄。]

据德席尔瓦称,关于下攀的“我们之前怎么没发现这个现象”的问题是这项研究中最令人惊讶的部分之一。乔伊和研究生范宁的全新视角对于揭示进化的隐藏奇迹至关重要。

“我们的进化祖先就是进化如何对已有形态进行修补和调整的绝佳例子,”德席尔瓦说。“我们的身体经过数百万年的自然选择,经过调整和修改,才有了我们现在的身体,但如今我们的身体中仍保留着我们祖先的这些美妙影子。”

<<:  睡眠对于动物来说意味着什么?

>>:  “闷热的季节”:今年夏天连续三个月出现有记录以来最热天气

推荐阅读

雀斑普奇的魅力与声誉:深入了解其独特性格

雀斑普奇 - 雀斑普奇■ 公共媒体电视动画系列■ 原创媒体动漫原创■ 播出时间1969 年 3 月 ...

高达创形者序章的魅力与评价

高达创形者序章 - 深度评测与综合指南介绍高达系列凭借其史诗般的故事情节和迷人的角色吸引了世界各地的...

电影《Fate/kaleid liner Prisma☆Illya Licht:没有名字的少女》的魅力与评价

《Fate/kaleid liner Prisma☆Illya Licht:没有名字的少女》的魅力与...

任何人都可以弹奏的无弦吉他模拟器

米罗斯拉夫·索瓦 (Miroslaw Sowa) 是蒙特利尔的一名电子爱好者,他从小就喜欢手风琴,也...

使用 Wolfram Alpha 发现 Google 无法告诉你的一切

Google 是搜索的代名词,但它并不是在线查询的唯一选择。您可能知道 Bing,也许听说过 Duc...

两栖无人机首次飞行

据中国报纸《解放日报》报道,U560两栖无人机最近完成了首次试飞。该无人机从江苏省的一个湖泊起飞,飞...

左转对自动驾驶汽车和人类来说都很困难

左转很难。事实上,对任何司机来说,最难的操作之一就是“无保护左转”。想象一下,你从车道上驶出,在一条...

马博的东京奥运会:回顾盛典的激动与刺激

Mabo的东京奥运会-历史动画的魅力及其背景■作品概要《马宝的东京奥运会》是一部1936年上映的日本...

动物 1 - 全面回顾引人入胜的动物故事

《动物1》:昭和时代体育动漫的典范1968年,电视动画《动物1》播出。本作品改编自川崎升的原作漫画,...

Pablos Holman 希望你打破你的小玩意

去年,苹果、索尼和家得宝成为臭名昭著的犯罪分子攻击的目标。但并非所有黑客都是坏人。Pablos Ho...

最大速度

人类和机器都在以前所未有的速度接近未来。几乎每年,我们的交通工具都会打破速度记录。去年秋天,X-43...

SPY×FAMILY 第 1 季第 2 集的魅力与评价:间谍家族的新动态

《SPY×FAMILY》第二季的号召力与评价《SPY×FAMILY》是改编自远藤达也的人气漫画的电视...

用未来的材料重新构想过去的建筑

我们迷恋著名建筑的部分原因是它们传达的历史感。当你看着白宫时,你看到的不仅仅是一栋建筑;你看到的是我...

耗资两百万美元的海洋变化追踪竞赛

登上R/V Kilo Moana 号,紧张的气氛显而易见。五支队伍紧张地盯着水面,而玫瑰花结则从深海...

全面评估《游戏王!Go Rush!》的吸引力和进化程度!系列!

《游戏王Go Rush!》的号召力与评价“游戏王!快冲!!”是一部于 2022 年 4 月 3 日...