在演化過程中,為什麼人類會逐步形成直立行走的方式?

人類學家在研究人類的起源時,有一個問題無論如何也繞不開,那就是:人類為什麼會直立行走。

我們知道,人類和其他物種最主要的區別是:直立行走的方式,這種方式很有可能是人類之所以演化成人的重要因素,如果早期的猿人沒有演化出直立行走的方式,那麼很有可能演化不出像你我這樣的人類。

在演化過程中,為什麼人類會逐步形成直立行走的方式?

今天,我就來給你分析具體原因。

人類出現的原因

透過DNA分子鐘測序,科學家發現,最早的人類起源於非洲。現有的化石證據也支援了這個結論,比如:最早的南方古猿以及地猿的化石,均出土於非洲。我們中國雖然也出土了北京人等古人類化石,但這些化石出現的時間,遠遠要晚於南方古猿的化石,所以在中國以及其他地區的直立人化石,很有可能是非洲直立人遷移至世界各地後,定居在當地的直立人種。

在演化過程中,為什麼人類會逐步形成直立行走的方式?

由於各個證據都指向了非洲才是智人的誕生地,因此,科學家們重點研究了非洲的環境。

研究結果顯示,大概在1500萬年前,當時的非洲大陸森林遍佈,生活著許多種類的猿和猴,人類早期的祖先也是其中一員。

但在之後幾百年裡,非洲大陸東部的地殼,從紅海沿著今天的衣索比亞、肯亞等地開裂到了莫三比克。

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地殼運動使得非洲東部地區海拔提高,形成了海拔2700米左右的高原。

東非高原的形成打破了氣流變化,讓非洲東部一帶形成了乾旱少雨地帶,森林開始退化,取而代之的是稀疏森林以及灌木叢,此時大片的草原還未形成。

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大概在1200萬年前,隨著地殼進一步運動,在非洲東部形成了一條由北到南的大裂谷,今天我們把它稱之為東非大裂谷。

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東非大裂谷的形成,造成了東西兩個地區的物種,無法橫跨峽谷進行生殖交流,因此大峽谷兩側的物種,朝著不同方向去演化。

生活在非洲西部地區的猿類,因為非洲西部地區仍然保持著大片森林,所以這個地區的猿類保留了爬樹的技能;而非洲東部地區,由於乾旱少雨,樹林植被減少,取而代之的是大片的草原,因此有一部分猿類不得不下地生活。

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根據推測,人類早期的祖先正是生活在東部地區,不得不下地生活的猿類之一。

目前,關於人類為什麼會直立行走,有兩個主要的假說,一個認為直立行走是有效的行走方式,另一個則認為直立行走可以解放上肢,關於這兩個假說,我們一一來分析一下。

直立行走可以解放上肢

提出這個假說的是歐文。洛夫喬伊,他在1981年學術期刊《科學》中提到,兩足行走的方式效率不高,這樣的行走方式必然是為了解放上肢,搬運東西。

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他觀察到猿類繁衍速度非常慢,大概4年才會產下1子,但如果雄性猿類可以提供食物給雌性,那麼雌性可以提高生殖速度。

但很快,這個假說也被否定了,根據生物學家觀察,只有一夫一妻制的雄性,才會提供食物給雌性,一夫多妻制的雄性則會在完成交配後離開。

而一夫一妻制的物種,在體型上不會存在性二態性,這裡多說一句,性二態性是指物種之間雌雄之間的體型之間,存在差異。比如:公獅比母獅體型較大,公孔雀比母孔雀更漂亮。

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人類其實也存在微弱的性二態性,男性要比女性體型更壯、更高,根據這個特徵,可以證明人類早期確實存在一夫多妻制現象。

在一夫多妻制物種間,雄性不會提供食物給雌性,因此這個假說被人類學家否定了。

但是,著名的古人類研究學家瑪麗利基認為,直立行走不一定是提供食物,還有可能是懷抱嬰兒。

在演化過程中,為什麼人類會逐步形成直立行走的方式?

我們知道,遠古時期猿人並不是定居,而是隨著食物遷徙。在遷徙時,猿人要攜帶還沒有任何生存能力的嬰兒,所以不得不採取直立行走,這樣可以解放上肢,懷抱嬰兒。

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不過,這個假說也存在疑問:懷抱嬰兒應該是雌性猿人,可為什麼雄性猿人出現直立行走和雌性在同一時期。

直立行走是有效的行走方式

透過上文,你瞭解到了當時非洲東部環境發生了變化,當地森林資源變得稀少,取而代之的是大片的草原。

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這種變化使得當時猿人的食物減少,早期猿人不得不走更遠的地方去尋找食物。

最初許多生物學家並不認同這種假說,因為直立行走方式的速度,比四肢行走的速度慢多了。在東非大草原上跑得比人類快的動物非常多。

在演化過程中,為什麼人類會逐步形成直立行走的方式?

但後來,人類改變了比較的維度,研究了直立行走方式和四肢行走方式所消耗能量,尤其是人類和黑猩猩所消耗能量的對比。

結果顯示,直立行走所消耗的能量,只有四肢行走所消耗能量的25%,也就是說直立行走所消耗的能量更低,同等的能量下,直立行走可以行走更遠的地方去尋找食物。這種方式在自然選擇面前更具競爭力,因此被保留了下來。

在演化過程中,為什麼人類會逐步形成直立行走的方式?

但這種假說也有缺點,那就是既然直立行走所消耗的能量更低,為什麼其他動物沒有演化出這種行走方式呢?

其實目前科學家還沒有辦法給出一個很好的答案。不過,人類演化的方向並不是固定的,如果人類重新演化一次,那麼人類很有可能演化出與今天完全不同的生存方式。正是人類演化過程中一個個的巧合,才演化成了今天的人類。所以,人類之所以直立行走,可能並不是由一個因素決定,而是多種因素共同作用的結果。

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