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猩猩猴子都没有下巴,人类为什么会有?
发布时间:2017年10月13日 02:52:11
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原标题:猩猩猴子都没有下巴,人类为什么会有?

作者:Richard C. Lewis,亚得里亚海上的猪

编辑:游识猷

观察一下其他灵长类动物或尼安德特人的颅骨,你会发现它们和晚期智人相比似乎少了些什么。的确,有一样东西是我们独有,而其他灵长类动物、尼安德特人和早期智人都不具备的:那就是下巴。

【注意左侧现代人颅骨的面孔底部有一处突起,而右侧尼安德特人的头骨就没有这个特征。差异的原因:只有晚期智人才拥有下巴。图片来源:Tim Schoon,爱荷华大学。】

爱荷华大学的内森•霍尔顿(Nathan Holton)是颅面特征及力学的专家,他表示:“从某个角度看,下巴只是个无关紧要的小东西;但有趣的是,我们人类是唯一拥有下巴的动物,别的动物都没有。”

为了探索下巴的起源,霍尔顿和他在爱荷华大学的同事不久前开展了一项研究。结果显示,下巴的并不是由咀嚼这样的机械力塑造的,而是在演化适应中随着面部大小和形状的改变而产生的。演化中的人类对社会生活越来越适应,体内的激素水平也随之发生了变化,而下巴的出现,或许就和这些变化有关。  

这个假说一旦成立,或许就能终结一场断断续续进行了一百多年的辩论:晚期智人为什么有下巴?他们的下巴又是如何产生的? 

有些人(角色)还长出了非常奇怪的下巴…… 

利用先进的生物力学手段,爱荷华大学的研究队伍分析了近40名对象的头面部特征,他们的数据涵盖了从婴儿到成人的各个阶段。结果显示,包括咀嚼在内的机械力所引起的阻力,并不足以在下颚上制造出新的骨骼。他们在网上的《解剖学杂志》(Journal of Anatomy)撰文,指出晚期智人之所以长出下巴,原因似乎应该归为简单的几何学:从早期智人到今天的人类,我们的脸部变得越来越小(我们的脸比尼安德特人小了大约15%),在这个过程中,面孔底部的骨骼也随之突了出来、成为了我们的标志特征。

所以,人类并不是“长出了下巴”,而是因为脸变小了,才把下巴突了出来。 

霍尔顿目前在爱荷华大学牙医学院的正牙系担任助理教授,他也是一位人类学家。“简单来说,我们没有发现任何证据表明下巴与机械功能有关,在有的对象身上,甚至下巴对机械力的承受会随着年龄的增长而变弱。”他说,“总之,下巴不太可能是为了分散压力和拉力而产生的,比较可能成立的是别的解释。”  

猩猩和猴子都没有隆起的下巴

同样在爱荷华大学,罗伯特•弗朗西斯卡(Robert Franciscus)领导的一组人类学家提出了一个更富趣味的解释:他们认为下巴是人类生活方式转变的副产品。这个转变始于8万年前左右,到了大约2万年前,晚期智人开始从非洲向外迁徙,他们的生活方式也从此发生了剧变。具体来说,晚期智人的祖先是古代的狩猎采集部落,在演化的过程中,原先彼此隔绝的小部落变成了互相协作的大集体,并且在大地上结出了一张张社会关系的网络。随着群体的关系变得越来越密切,人们也越来越多地用艺术和其他符号媒介来表达自己的感受。  

在这个过程中,男性的变化尤其明显,他们的性格变得沉静,不再像以前那样为了领地和财产而大打出手,而是更加愿意结盟,这一点可以由商品和观念的交换来证明。交换便利了交换双方,也惠及整个人类。

与这个态度上的变化同时发生的是男性的激素水平、尤其是睾丸酮水平的下降,而这又造成了他们颅面部的显著变化。其中较大的一个变化是面部缩小了,下巴自然也就突显了出来。

因为睾丸酮降低,面部变小,下巴才突显出来。

这个理论是弗朗西斯卡的团队在2014年八月的《当代人类学》(Current Anthropology)杂志上提出的,眼下的这篇论文,他也是作者之一。“我们认为,晚期智人的优势在于拥有一个四通八达的社会网络,他们能够方便地交换信息、寻找配偶,这是一个创举。”他说,“但是要维持这样的社会,雄性之间就必须彼此忍让,他们的好奇心和探索欲一定压倒了攻击欲,而这一点也在他们的面部构造中体现了出来。”

目前的研究支持了这个观点,因为它排除了咀嚼等机械动作造就下巴的可能。  

研究者考察了下颌对垂直弯曲(vertical bending)和叉骨压迫(wishboning)这两种力做出的一般反应。在叉骨压迫中,下颌的一侧受到向外的拉力,使得下巴的外表面产生了压缩。在垂直弯曲中,升支部(也就是下颌两侧靠后、比较接近垂直的部分)向外张开,使得下巴变紧。旧理论认为,在这两种情况下,下巴都受到了机械力的压迫,在微观层面上,这应该会导致新骨骼的产生,这就像是举起重物会造成微小的伤口、从而导致新肌肉的产生一样。因此旧理论认为,是咀嚼之类的机械力造就了我们的下巴。  

然而,爱荷华大学的研究者们却得出了不同的结论,他们查看了研究对象从3岁到20多岁的头部数据,结果并没有发现那些微乎其微的机械力会导致下巴处的骨骼生长。实际上,他们的发现正好相反:机械阻力最大的对象,下巴和3、4岁的儿童是最像的——也就是说,他们根本没有下巴。

不过他们也注意到了一点:下巴的“生长”和另一个变化存在关联,那就是我们的面部特征随着头部尺寸的增加而产生的适应性变化——这就好比是用一块块零件组装成一幅不断膨胀、不断变形的三维拼图。  

举例来说,儿童的下巴十分平坦,几乎难以辨认,这一点很像尼安德特人。只有当我们的头部和面部进入成年之后,面部下方的骨骼才会突显出来。  

【当我们三四岁时(左),下巴骨骼十分平坦。直到成年早期(右),下巴才慢慢突出。图片来源: Nathan Holton 实验室,爱荷华大学。】

“我们的研究表明,下巴的突显和它的功能没有关系。”霍尔顿说道,“它多半是和发育过程中的空间动力学关系更大。” 

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