研究称200万年前智人祖先的拇指进化出类似于现代人类拇指的灵活性

2021年02月03日 11:51 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一项新研究表明,类似于今天人类的拇指灵活性在200万年前就已经存在,可能存在于智人属的一些最早的成员中。这一发现是迄今为止向握力强大的手进化过渡的最古老证据,其握力可与人类工具制造者的手相媲美,而后者在大约170万年前都没有出现。

Fotios Alexandros Karakostis和Katerina Harvati领导的一个团队说,能够有力地抓握并提高操纵物体的能力的拇指使古智人或与之密切相关的智人系在进化上比同时代的智人有优势。来自德国图宾根大学的古人类学家发现,现在已经灭绝的南方古猿制造和使用石器,但缺乏类似人类的拇指灵活性,从而限制了其工具制造能力。

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研究人员用数字模拟了之前发现的12个化石类人猿、5个19世纪人类和5只黑猩猩的关键肌肉如何影响拇指运动。 Harvati说,令人惊讶的是,来自南非的大约200万年前的拇指化石显示出与现代人类拇指相当的灵活性和力量。

科学家们对于南非的发现是来自早期智人还是罗百氏傍人(Paranthropus robustus),一个在类人猿进化的死胡同分支上的物种存在分歧。但研究人员1月28日在《当代生物学》杂志上报告说,这些古老化石中的拇指灵巧性与大约33.5万年前之后出现的智人物种成员中的拇指灵巧性相当。这包括来自欧洲和中东的尼安德特人,以及一种被称为纳莱迪人(Homo naledi)的南非智人,它拥有不同寻常的骨骼特征组合。

相比之下,他们得出结论,纳莱迪人或罗百氏傍人拥有的拇指比三个几百万年前的南方古猿物种的拇指更有力,其中两个物种之前被提议拥有类似人类的手。“南方古猿可能会能够执行大多数(与工具相关的)手部动作,但不如人类或我们研究的其他智人物种那么高效,”Harvati说。她认为,南方古猿物种的工具挥舞剧目更接近于现代黑猩猩,它们用树枝收集白蚁,用石头敲碎坚果等。

Harvati的团队超越了过去只关注古人类手骨的大小和形状的努力。研究人员利用来自人类和黑猩猩关于手部肌肉和骨骼在运动时如何相互作用的数据,构建了一个数字化的三维模型,以重新创建一个关键的拇指肌肉--拇对掌肌-如何附着在拇指基部的骨骼上,并操作以使手指关节向手掌和手指弯曲。

加拿大湖首大学的古人类学家Matthew Tocheri说,这些关于古代拇指如何工作的新模型强调了类人猿手部进化的缓慢性。南方古猿早在大约330万年前就制造和使用了石器。“但直到200万年前才看到拇指的重大变化,不久之后,石器在非洲各地变得更加普遍,”他说。

密苏里大学哥伦比亚分校的古人类学家Carol Ward说,Karakostis和Harvati的古代拇指灵巧性的3D模型代表了一个有希望的进步。她补充道,进一步的工作需要研究其他拇指肌肉如何与拇对掌肌相互作用,以影响该数字如何在不同的类人猿物种中工作。

在一个相关的发现中,Ward和她的同事在2014年报告说,来自东非的一个大约142万年的类人猿手指化石指出了早期出现的类似人类的操纵技能。

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