小脚石化石显示人类早期祖先紧紧地依附在树木
2021年4月20日
由 南加州大学
CK编译
南加州大学的最新研究表明，对著名的“小脚”化石的上半身进行的一项期待已久的高科技分析，为人类祖先与猿类分化的关键时期打开了一个窗口。
小脚的肩部组合被证明是解释人类进化树早期分支的关键。南加州大学凯克医学院的科学家专注于其所谓的胸带，其中包括锁骨，肩胛骨和关节。
尽管“小脚丫”的其他部分，尤其是其腿部，表现出直立行走的人形特征，但肩部组件显然像猿一样，令人惊讶地支撑着手臂，非常适合悬挂在树枝上或在树上来回摆动，而不是像人类一样投掷弹丸或垂挂在使躯干上。
这项研究的主要作者，凯克医学院临床综合解剖科学副教授克里斯蒂安·卡尔森说，小脚石化石为300万年前的人类祖先如何使用手臂提供了迄今为止最好的证据。
他说：“小脚是早期人类祖先的罗塞塔石碑。” “当我们将人类的肩关节和猿类的肩部组件进行比较时，它表明小脚的肩部可能是人类和其他非洲猿类（如黑猩猩和大猩猩）共同祖先的一个很好的肩部模型。”
由于世界各地的科学团队一直在研究骨骼的不同部分以寻找人类起源的线索，因此猿状特征可能会引起相当大的兴趣。由USC领导的研究，其中还包括威斯康星大学，利物浦大学和南非威特沃特斯兰德大学的研究人员，今天发表在《人类进化杂志》上。
该杂志专门刊发了一期全球研究小组对小脚的分析，该研究小组研究了该动物骨骼的其他部分。这个过程有点类似于盲人和大象的故事，他们每个人都在与其他人一起检查一个部分，以解释整个未完全理解的事情。
小脚石化石是一种罕见的标本，因为它是南方古猿的几乎完整的个体骨骼，比大多数其他人类祖先的年龄要古老的多。这种生物可能是一个老年雌性，它生活在大约367万年前，站立时高约4英尺，长着适合做双足运动的双腿。之所以称其为“小脚”，是因为最早发现的骨头是由一些小脚骨组成，这些遗骸是在1990年代南非的一个山洞中发现的。研究人员花费了数年时间从岩石包裹体中挖掘出化石，并对其进行了高科技分析。
卡尔森说，虽然不如露西骨骼那样广为人知【970年代在东非出土的另一只南方古猿人】，但小脚（Little Foot）年龄较大且较为完整。
由USC领导的研究团队将注意力集中在肩部组件上，因为Little Foot提供了有史以来最古老，最完整的解剖结构实例。这些骨头提供了动物活动方式的线索。他说，在人类进化过程中，必须改变这些部分的形态，才能使我们的祖先生活在没有树木的环境中，走在空旷的大草原上，用他们的手臂完成除了支撑个体体重以外的其他功能前，这部分必须改变形态。
科学家们将该生物的肩部与猿，人和黑猩猩进行了比较。小脚是适应于树上生活的生物，因为胸腰带暗示了他可以爬树，悬挂在树枝下并用双手举起头来支撑其重量。
例如，肩胛或称肩胛骨，有一个大而高的脊，可附着类似于大猩猩和黑猩猩的沉重肌肉。肱骨连接处的肩关节以斜角放置，当猿类悬挂在树枝下时，有助于稳定身体并减轻肩部韧带的拉伸负荷。肩部还具有坚固的猿状增强结构，即腹杆。锁骨具有在猿类中常见的独特S形曲线。
这些结论意味着，人类和非洲猿类在肩膀上的结构相似性要比人们提出的时间要早得多，并且持续的时间要长得多。
他说：“在小脚上，我们看到了无可争议的证据，表明，在367万年前，我们的祖先的手臂在树木的树状运动中仍被用来承受很大的重量，以攀登或悬挂在树枝下。” “实际上，根据与人类和猿类的比较，我们认为小脚的肩膀形态和功能是700万至800万年前人类和黑猩猩共同祖先的良好模型。”
科学家们能够获得非常清晰的化石图像。这是因为经过多年艰苦挖掘的骨头状况良好且完整无缺。科学家使用微CT扫描对其进行了检查，该扫描可以检测物体表面的细微特征，深入骨骼内部，测量物体的密度并生成3-D模型而不会损害化石。
探索
“小脚”古猿中的前臂弯曲是自然的还是病理的？
更多信息： Kristian J.Carlson等。StW 573（“小脚”）的胸带及其对Hominina肩部进化的影响。人类进化杂志。doi.org/10.1016/j.jhevol.2021.102983
期刊信息： 人类进化杂志