人性化的拇指灵巧性可以追溯到200万年前

2021-01-30 13:58:42

一项新的研究表明,大约200万年前就已经存在与当今人们相似的拇指灵巧性,可能是我们本属Homo的最早成员。该发现是迄今为止向握力强大的手进化过渡的最古老证据,其握力可与人类工具制造商的手相媲美,而人类工具制造商大约还没有出现170万年。

由Fotios Alexandros Karakostis和Katerina Harvati领导的团队说,能够强有力地抓握并改善操纵物体的拇指的能力使古老的Homo或与之密切相关的原始人系比原始人同时代具有进化优势。来自德国蒂宾根州埃伯哈德·卡尔斯大学的古人类学家发现,现已灭绝的古猿制造和使用石器,但缺乏人性化的拇指灵巧性,从而限制了它的制造能力。

研究人员以数字方式模拟了关键肌肉如何影响先前发现的12个化石原始人,5个19世纪人类和5个黑猩猩中的拇指运动。令人惊讶的是,哈瓦蒂说,一对来自南非的大约200万年前的拇指化石显示出与现代人类拇指相当的敏捷性和力量。

科学家不同意南非的发现是来自早期的人系还是健壮的对虾(Paranthropusrobustus),这是人类进化的末端分支(SN:4/2/20)。研究人员在1月28日的《当代生物学》(Current Biology)报告中说,但是那些古老的化石中的拇指灵巧性与在大约335,000年前就出现的人类物种的成员相当。其中包括来自欧洲和中东的尼安德特人,以及一个被称为人名纳雷迪人的南非原始人,他们具有不同寻常的骨骼特征组合(SN:5/9/17)。

相比之下,他们得出的结论是,人或鲁棒对虾的拇指比三个数百万年前的古猿物种的拇指更有力,以前有人提出其中两个具有类人的手(SN:1/22/15 )。

Harvati说:“古猿可能会执行大多数(与工具相关的)手部动作,但效率不如人类或我们研究的其他同源物种。”她建议,古猿种类的使用工具的工具库要比现代黑猩猩的工具库更接近,后者使用树枝收集白蚁和岩石来裂开坚果,(SN:11/6/09)。

Harvati的团队超越了以往的工作,仅专注于古代人类的手骨的大小和形状。研究人员利用来自人类和黑猩猩的数据,了解手部肌肉和骨骼在移动过程中的相互作用,从而构建了一个数字3D模型,以重新创建关键的拇指肌肉-眼睑肌-附着在拇指底部的骨骼上的方式。并使手指的关节向手掌和手指弯曲。

加拿大雷德黑德湖畔大学的古人类学家马修·托切里(Matthew Tocheri)说,这些古老的拇指如何运作的新模型突显了人类原始人手进化的缓慢性。南方古猿早在约330万年前就制造并使用了石器(SN:5/20/15)。他说:“但是直到大约200万年前,我们才看到拇指发生重大变化,此后不久,石制品在整个非洲景观中变得越来越普遍。”

哥伦比亚密苏里大学的古​​人类学家卡罗尔·沃德(Carol Ward)说,Karakostis和Harvati的3D古代拇指灵巧模型代表了一个有希望的进步。她补充说,但进一步的工作需要研究其他拇指肌肉如何与虎眼小蜂相互作用,以影响该手指在不同原始人种中的工作方式。

在一项相关发现中,沃德和她的同事(包括托切里)在2014年报告说,来自东非的大约142万年前的原始人化石指的是类似人类的操纵技能的较早出现。

F.A. Karakostis等。人类拇指的生物力学和灵巧性的演变。当前生物学。在线发布于2021年1月28日。doi:10.1016 / j.cub.2020.12.041。

简历。沃德等。来自肯尼亚的更新世早期的第三掌骨和现代人类状手形的演变。美国国家科学院院刊。卷111,2014年1月7日,第41页。 121.doi:10.1073 / pnas.1316014110。