錢丹
9.萊托里的腳?。?978年)
1978年,著名古人類學(xué)家瑪麗·利基領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在非洲坦桑尼亞北部、東非大裂谷東線一個(gè)叫萊托里的地方,發(fā)現(xiàn)了一些留在火山灰中的兩足動(dòng)物的足跡,這些足跡的主人便是阿法南方古猿。腳印共兩串,平行緊挨著分布,延伸約27米。這些腳印距今有350萬(wàn)年,是由兩個(gè)個(gè)體走在潮濕的火山灰上留下的,這些火山灰后來(lái)凝結(jié)成巖。腳印的發(fā)現(xiàn)表明,人類祖先能夠熟練地兩足行走,顯示原始人類已經(jīng)是直立行走的了。
阿法南方古猿,又名阿法南猿或南方古猿阿法種,是生活在390萬(wàn)年~290萬(wàn)年前已滅絕的人科,被認(rèn)為是南方古猿屬和人屬的共同祖先。它與較年輕的非洲南方古猿一樣,都是較修長(zhǎng)的。
與現(xiàn)今及已滅絕的類人猿比較,阿法南方古猿的犬齒及臼齒較細(xì)小,只是相對(duì)現(xiàn)代人類而言還更大一些。阿法南方古猿的腦部亦較小,只有380立方厘米~430立方厘米,有下巴突出的面部。
阿法南方古猿細(xì)小的腦部及原始面孔,加上兩足行走的發(fā)現(xiàn),改革了當(dāng)時(shí)古人類學(xué)家的想法。在20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)阿法南方古猿前,一般認(rèn)為腦部增大較兩足行走先出現(xiàn)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)最古老的人的腦部相對(duì)較大,如早露西幾年發(fā)現(xiàn)的盧多爾夫人腦部就有約800立方厘米。
對(duì)于阿法南方古猿的行走模式有著很多爭(zhēng)論。一些學(xué)者相信它差不多是完全兩足行走的,而其他的則認(rèn)為它是部分棲于樹(shù)上的。阿法南方古猿手、腳及肩膀關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)都支持后者的說(shuō)法。手指的彎曲及趾骨像現(xiàn)今的猿,足以表示它們可能用來(lái)抓住樹(shù)枝攀樹(shù)。它們的手腕可以緊扣,適合指背行走。肩膀關(guān)節(jié)比現(xiàn)今人類更接近頭骨,再加上相對(duì)較長(zhǎng)的手臂,相信阿法南方古猿是伸高雙臂來(lái)攀樹(shù)的。再者,從頭顱骨的掃描中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了溝漕及骨質(zhì)的迷宮形態(tài),猜測(cè)它們可能并非兩足行走的。
但是,阿法南方古猿仍有一些特征顯示有可能是兩足行走。整體上說(shuō),它的骨盆較像人的。它的胯骨片短而闊,闊的薦骨直接在臀部關(guān)節(jié)之下,且有明顯證據(jù)是連接股直肌。即使它的骨盆并非完全和人的一樣,但這些特征都支持是一個(gè)某種程度兩足行走的結(jié)構(gòu)。它的大腿骨亦指向膝蓋,令腳更為貼近身體的中線,適合兩足行走?,F(xiàn)今的人類、猩猩及蜘蛛猴都有相同的特征。它的腳上亦有內(nèi)收的腳趾,難以用后肢來(lái)抓住東西(如樹(shù)枝或母體),增加了嬰兒從母體掉下的危險(xiǎn)。阿法南方古猿的腳踝關(guān)節(jié)亦像人類的。而在對(duì)阿法南方古猿脊椎的分析中科學(xué)家發(fā)現(xiàn),甚至在懷孕期間,它們都已開(kāi)始使用兩足行走。
在電腦模擬中,阿法南方古猿的慣性及運(yùn)動(dòng)學(xué)顯示它們可以像人類般行走,不論是直立的或是屈膝的姿勢(shì),但卻不能像黑猩猩般行走。直立姿勢(shì)比屈膝行走有效得多,差不多節(jié)省1/2的能量。阿法南方古猿似乎在短距離上以兩足行走是很有效的,而在萊托里的腳印則顯示它們的行走速度為每秒1米或以上,與人類平時(shí)行走的速度相近。
科學(xué)界普遍認(rèn)為,直立兩足行走是由彎曲雙腳的指背行走演化而來(lái)的。但是像圖根原人等的化石顯示,兩足行走已于800萬(wàn)年~500萬(wàn)年前出現(xiàn),正值黑猩猩及人類分支的時(shí)候?,F(xiàn)今的猿及其祖先都會(huì)在攀樹(shù)時(shí)采用直立的姿勢(shì),故有人認(rèn)為直立行走是演化自樹(shù)上棲息的適應(yīng)性。對(duì)現(xiàn)今蘇門答臘猩猩的研究顯示,它們是以四肢在大樹(shù)枝上行走的,但在較細(xì)小的樹(shù)枝上則以兩足及直立的腳來(lái)擺動(dòng),這可以幫助它們到達(dá)樹(shù)枝邊擲下果實(shí)或到達(dá)其他樹(shù)上。
發(fā)生在1200萬(wàn)年~1100萬(wàn)年前的氣候轉(zhuǎn)變影響了東非及中非的森林,限制了在樹(shù)上的移動(dòng),令當(dāng)時(shí)人科的祖先需要適應(yīng)在地上直立行走。但大猩猩及黑猩猩的祖先則習(xí)慣了以屈膝姿勢(shì)攀上直立的樹(shù)干,最終令它們使用指背行走的方式在地上行走。故此,阿法南方古猿可能都是直立雙足在地上行走的,并且仍會(huì)以雙臂攀爬細(xì)小的樹(shù)。但是黑猩猩及大猩猩是人類的近親,且同時(shí)擁有融合的腕骨,故人類祖先亦有可能是指背行走的。其他一些研究指出,靈長(zhǎng)目直立的脊骨及身體最初出現(xiàn)于2160萬(wàn)年前中新世早期的莫洛脫猿。