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奔跑,使我們從猿類進化為人類?

傳統觀點認為,直立行走、能製造工具是人類進化的最原始推動力。但隨著基因技術和化石斷代技術的不斷發展,以及新的DNA和化石樣本的不斷發現,科學家開始反思這個傳統觀點了,美國猶他大學和哈佛大學的科學家的最新觀點認為,人類能從類人猿進化而來是因為我們的古代祖先需要長途奔跑——也許為了狩獵,或者為了食腐而在廣袤的非洲大草原奔跑——正是這種奔跑,逐步促成了我們人類現在的身體結構,使我們從猿類進化為人類,而不是直立行走。而傳統觀點一直把奔跑作為人類直立行走的「副產品」,在進化中的作用幾乎從未被生物學界正視過。


直立行走理論中的疑點


為什麼不是直立行走促成人類進化,而是奔跑造就了人類?我們先來看看人類進化的幾個階段:

1、南方古猿階段,大約生活在距今500萬年至150萬年之間,已進化出直立行走的能力;


2、能人階段,在拉丁語中的意思就是「手巧之人」,「能人」生活在距今300萬年到150萬年前,這一時期被認為是人類首次學會製造精緻石器的時期;


3、「直立人」 階段,生活在距今約200萬到20萬年前,是比「能人」進步、但比「智人」原始的古人類;


4、智人階段,通常認為是在大約20萬年前出現一直繁盛到現在,從生物進化的觀點看20萬年只是很短的時間。

對比以上四個階段人類祖先的特點,發現能人、直立人、智人的骨骼結構卻幾乎相同,都屬於人屬,它們之間的不同主要是腦容量的差別。相比之下,南方古猿雖然也具備直立行走的生物特徵,但它與人類骨骼結構和外觀相差極大!它們的頭、頸和肩膀有更多地肌肉連接,永久性高聳的肩膀,更長的前臂,腿更短,和它們十分不明顯的腳踝骨……。


通過上述對比,我們產生了一系列的疑問:四個階段的人類祖先,都是直立行走的,為何南方古猿與人類的骨骼差異如此之大,為什麼人類骨骼結構在漫長的南方古猿階段近300萬年中幾乎沒有變化?南方古猿和後來的人類祖先是否還存在著其他運動能力的差異呢?


對於上述疑問我們的答案是:南方古猿之所以像猿,是因為,僅僅只是直立行走並沒有更多的改變它猿類的骨骼結構和外形,只有奔跑使人和猿產生了分化,我們人類具有奔跑能力,而南方古猿不具備這種能力。因此,人類的外形結構是人類祖先在奔跑中形成的。


可能的情景是這樣的,南方古猿中比較擅跑的一個分支,在自然選擇的眷顧下種群繁盛,又經過一段時間的進化,這些善於長跑的生物特徵就此固化在了人類祖先身上,並徹底放棄了林木間穿行的能力。


而南方古猿,雖然可以直立行走,但並沒有徹底放棄林木間穿行的能力,這使南方古猿最終沒有進化出奔跑的能力,也是由於不具備這種能力,在長期與人類祖先的競爭中逐漸走向消亡。「奔跑假說」合理解釋了為什麼在能人階段以後,人類的骨骼結構與南方古猿的骨骼結構差異較大的原因。

奔跑,使我們從猿類進化為人類?


解剖學證據


科學家們還為這一假說提供了解剖學上的證據。科學家們詳細檢查了26處人類身體特徵,這些特徵中只有少數幾個是行走所需要的,其餘都是跑步所需的特徵,其中比較重要的有:


人類足部骨群構建了一個穩定或者說堅固的足弓,形成了一個堅固的整體,這樣整個足部「剛性」就較大,這樣人類在蹬踏地面時會更有效率,同時肌腱的彈簧作用也會加大。


人類比南方古猿有更長的腿,長腿使人類在奔跑時獲得更大的步幅,人類的韌帶和肌腱也相應更長,它們在人類奔跑時像彈簧一樣可以儲存和釋放機械能。肌腱和韌帶同時讓小腿更加均勻,讓小腿可以有更少的肌肉而更加輕盈。

人類頭部平衡性能強。與南方古猿相比,人類擁有更扁平的臉,更小的牙齒和更小的鼻子。這些特點使頭部的重心後移,當人類因跑動而上下顛簸時,比起南方古猿,人類可以更好的保持頭部平衡。


與猩猩和南方古猿不同,人類的肩膀與頭和脖子更為靈活,具備更大的旋轉角度。這樣在跑動時,頭部在保持平穩的同時身體可以更大範圍的轉動,使更多的背部肌肉也參與到奔跑當中,以提高奔跑的效率。


被忽視的奔跑


面對如此確鑿的證據,為什麼之前的科學家們嚴重忽視了奔跑在人類進化中的作用呢?可能有如下三個原因:

首先,與其他動物相比,人類從來不是優秀的短跑運動員,這也許是早期科學家們忽視奔跑對人類進化的重要意義的重要原因。長期以來科學家們都沒有認識到「高速並不總是最重要的」生存技能,重要的是速度和耐力的合理平衡。


其次,現代的科學家們的生活在高度依賴科技和人為的交通手段的時代,相較於奔跑,行走是人們日常接觸最多的運動形態。比起常人,學者們的奔跑能力甚至會更差,因此學者們很可能忽略掉奔跑的「存在」和作用。如果這些科學家被置於一個採集-狩獵社會,那麼他們對人類運動能力的感性認識會大不一樣,包括對跑步的認識。


最後,每一個人類個體的成長都會經歷先會走,後會跑,比起奔跑,學步所花費的時間精力要大的多,因為直立行走後奔跑變得非常容易,人們很自然的會以為,直立行走是進化的關鍵因素。而事實卻是,之所以人類學步困難,是因為人類的這幅骨架本來就不僅僅只是為直立行走而設,而是為奔跑而生。


為什麼要奔跑


研究人員還不確切的知道為什麼自然選擇會「青睞」擅長奔跑的人類祖先。對此,一種假說認為在弓箭、網、和長矛發明前,人類祖先利用長途奔跑的能力來追逐獵物。


還有一種可能是,人類祖先可能是食腐動物,它們不得不與像非洲的野狗一樣的食腐動物競爭,這需要人類祖先能夠跑的足夠快以提前到達食物的位置。雖然食腐在當下看來算不上高貴,味道也一定不怎麼樣,讓身為萬物之長的我們有些難為情,但是比起狩獵,食腐是更有效的食物來源。設想你生活在廣袤的非洲大陸,那裡樹稀草豐,你很容易就可以看見空中盤旋的禿鷹,一旦看見了成群的禿鷹,那麼它們的下方100%的就會是新鮮的屍體。在高效捕獵工具發明前,如果人類祖先要獵捕活著的動物恐怕要花費更多的時間和代價,並且成功率也不能保證,因為人類捕殺的動物通常要比人類跑得快。


跑步在今天也許只是練習和娛樂,但它卻根植於遙遠的過去、可以回溯到人類起源之初,是跑步喚醒了人類祖先繼續進化,也是它促成了現在人體結構的形成。


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