古人类直立行走是为了…凉快凉快?
在数百万年的时间里,随着热带稀树大草原的扩张,非洲的热带雨林缩减成零散的方块。在阿里卡的东部和南部,古人类迁徙到了开阔的栖息地,最终到达了干旱的大草原……这个地方实在是“热”。
“人类如何以及何时才学会更好地应对炎热,是一个令人着迷的未解之谜。” 哈佛大学古人类学家丹尼尔·利伯曼(Daniel E. Lieberman)说道。
有研究人员认为,例如,利物浦约翰摩尔大学的彼得·惠勒(Peter Wheeler):“直立的姿势有助于人类在干燥的环境中保持凉爽。在热带稀树大草原上,站得高可能意味着更凉快。”
验证这些问题的办法就是从生活在很热很热环境里的黑猩猩着手。
一只雄性黑猩猩在塞内加尔方果力热带稀树大草原的水坑里饮水
方果力大草原是研究黑猩猩应对“热”适应的理想场所
塞内加尔方果力大草原的温度可以达到华氏110度(体感37.7摄氏度)以上。每逢旱季,灌木丛大火就会席卷这片干燥的土地,留下没有叶子的树木和炙烤过的橙色土壤。
九年后的今天,马克斯·普朗克进化人类学研究所的研究生——艾琳·维斯林(Erin Wessling)仍然记得她第一次来到位于塞内加尔东南部的方果力热带大草原时的情景:“那种感觉就像走进了烤箱。”
为了研究黑猩猩,科学家大多会前往非洲雨林和林地,在那里,猿类生活在密集的群体中。而生活在非洲西部和中部热带稀树大草原上的黑猩猩,因其数量稀少而鲜少被人研究。所以,尽管条件恶劣,维斯林女士和她的同事却频频回到方果力大草原,因为这是黑猩猩的家园。
维斯林女士和她的同事认为,从生活在方果力大草原上的黑猩猩身上可以学到很多重要知识,比方可以从黑猩猩获得一些关于人类的深刻历史。
黑猩猩如何应对“热”压力?行为观察
数百万年前,我们的类人猿祖先逐渐从林地迁徙到热带稀树大草原,并在某一时刻开始了直立行走。方果力大草原的黑猩猩展示了这种转变:环境如何驱动人类的一些重大变化,从汗腺进化到蜕去毛发和直立行走?
那么,来看看太热的环境中,黑猩猩如何生存下来?
2000年,当维斯林女士在爱荷华州立大学的本科导师吉尔·普鲁兹(Jill D. Pruetz,现在是德克萨斯州立大学的教授)首次到访热带稀树大草原时,就确认这是观察大草原黑猩猩与森林黑猩猩的区别的绝佳地点。起初,黑猩猩一见到她就吓跑了,这些类人猿逐渐适应了研究团队的存在,这花了四年时间。2004年,研究人员开始从早到晚跟踪观察黑猩猩了。
这个团队逐渐建立有关黑猩猩奇怪行为的目录:
靠近水源。森林黑猩猩通常以成熟的水果为食,能够从其食用的水果中获得足够的水分,因此它们仅需饮用少量的水。相比之下,方果力黑猩猩每天都需要喝水(热带稀树大草原上,他们难得吃到水果),在干旱的环境中一般居住在在可靠的水源附近。
森林黑猩猩一整天都很活跃,草原黑猩猩每天要休息5~7个小时。
旱季时,它们躲藏在小洞穴里;当雨季来临时,黑猩猩则会溜进新形成的池塘中,并在那里泡上几个小时。
夜间活动。森林黑猩猩整晚都待在它们建造在树上的巢穴中;但是方果力大草原黑猩猩经常在夜间“喧闹”,它们会在太阳下山后花上几个小时来寻找食物。
所有这些奇怪的行为都表明:黑猩猩在努力适应方果力大草原的恶劣条件。
黑猩猩如何应对“热”压力?尿液检测
所有观察都无法揭示黑猩猩体内的情况。为了找到答案,2014年,维斯林女士开始着手收集黑猩猩的尿液。
艾琳·维斯林和一只方果力黑猩猩
通过收集黑猩猩的尿液
她和她的同事能够通过测量皮质醇(一种压力荷尔蒙)
和其他化合物的水平来确定黑猩猩生活的困难程度
和人类一样,黑猩猩的尿液中也含有能够反映它们身体状况的分子。
当它们感到压力时,就会分泌皮质醇激素。
胰腺分泌一种叫作C肽的物质来应对食物,C肽的水平能够反映出黑猩猩是否获得了足够的能量。
如果一只黑猩猩脱水,其尿液中就会积累肌酸酐蛋白。
维斯林女士从20只黑猩猩身上收集了368份尿液样本,这些样本会带回德国进行分析,发现:
许多黑猩猩都分泌了高水平的皮质醇,这表明热带稀树大草原上的生活压力有可能很大。
它们的肌酸酐水平也很高,证明热带稀树大草原的酷热引发了脱水。
“从某种程度上讲,这些黑猩猩就生活在它们力所能及的范围边缘,” 普鲁兹博士说道, “这真的为你对它们进行研究提供了生物学基础。”
早期的古人类也许同样运用了方果力黑猩猩的一些策略,比如:
待在靠近水源的地方;
人类的皮肤腺体使得我们比黑猩猩更容易出汗;
而直立姿势的起源可能就是为了保持凉爽。
对研究人类演化的科学家来说,方果力黑猩猩为我们生活在数百万年前的祖先提供了一些有趣的相似之处。
人类祖先或遇到了与方果力大草原黑猩猩相同的挑战
在方果力大草原进行的研究结果表明,像黑猩猩一样的人类祖先可能已经在东非热带稀树大草原上勉强生存。
为了应对热带稀树大草原的酷热,它们不会在远离水源的地方游荡;
把部分狩猎活动转移到了夜间。
这种压力只有在古人类进化出新的生理适应性时才会克服。例如,人类的皮肤腺体使得我们比黑猩猩更容易出汗。我们直立姿势的起源也可能跟我们与炎热做斗争密不可分。
研究人员推测,为了应对高温,黑猩猩可能会改变自己的姿势,后续研究人员将通过猿类解剖学进行分析。
资料来源:
Hints Of Human Evolution In Chimpanzees That Endure A Savanna’s Heat
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