双足行走并非一开始就行得通

人类学会双足行走的过程可能绕了弯路。

双足行走在动物王国中是一种罕见的运动方式。20世纪初，研究人员提出了一个相对简单的解释来说明其进化过程：最初，体型较小的类猿祖先在树间荡来荡去；随后，它们进化成体型更大的猿类，适应垂直攀爬；接着，它们进化成更多地在地面上行走，用指关节着地；最终，它们进化成直立行走，双脚平放在地面上。

但新的证据模糊了这一图景，表明人类双足行走的进化远比这复杂得多。

在最近发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的一项研究中，研究人员对生活在非洲南部相似栖息地的两种人科化石开展了骨骼内部结构分析。他们发现，粗壮傍人（Paranthropus robustus）的膝盖、脚踝和髋部姿势更为弯曲，这表明它们的生活中仍然有很多攀爬和树上活动时间。相比之下，对来自同一地区的另一种近缘人科化石——非洲南方古猿（Australopithecus africanus）进行的相同分析表明，它们可能较少进行攀爬，而更多地在地面上直立行走。

令人惊讶的是，地质年代较晚的傍人可能比年代较早的南方古猿更适应树栖生活，这凸显了不同的人科物种可能进化出不同的双足行走方式。尽管粗壮傍人并非现代人类的祖先，非洲南方古猿也可能不是，但这些运动研究仍然为研究人员提供了有关现代人类步态及其演化的线索。

发现两种化石的两个挖掘点非常接近，距离不到一公里。研究人员利用高分辨率计算机断层扫描（CT）技术，对傍人属（Paranthropus）的大腿骨和小腿骨进行了扫描，观察了构成骨骼外壁的致密皮质层和关节内部的松质骨小梁。他们发现，在经常性运动和负重导致反复受压的区域，皮质骨外层会增厚；同时，内部松质骨小梁在反复受压的区域也会变得更坚固、更致密，其内部结构也会发生重组。

让我们举个例子：如果你开始只用一只手打网球，几个月后，你会发现两只手臂的区别。打网球的那只手臂的内部骨骼结构会发生变化，你需要更致密的骨骼来确保它在压力下不会断裂。

同样，研究人员还检查了骨骼密度较高的区域、海绵状内骨的排列方向以及哪些关节区域显示出反复的应力模式。证据表明，傍人属的脚间距可能更大，很可能是拖着脚走而不是迈着大步走。

虽然傍人属最终灭绝，但人属谱系却演化成了现代人类。这项研究深入探讨了在环境和气候变化面前，人属谱系在运动方式和行为方面的哪些组合可能赋予了它们适应优势。

课代表总结：走路时只抬脚后跟，脚掌着地，在地上拖着脚走，你们家乡的方言把这种动作叫什么？

参考文献：

M. Cazenave et al., Swartkrans Paranthropus and Sterkfontein Australopithecus from southern Africa had different locomotor repertoires, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 123 (20) e2532193123,