作者:北绛 来源:中国科学报 发布时间:2016-3-25
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人脸长成现在这样不容易

 古猿   图片来源:百度图片

■北绛

一部人脸演化的短视频曾在网上火爆一时,不少网友在看完这个视频后感慨:能长成现在这样还真是不容易,感谢智慧的大自然。

大众对于脸型的审美标准从以前的国字脸、鹅蛋脸,演变为现在的V字脸,这其中一个不变的真理是,脸越小越漂亮。

哈佛大学的一项最新研究表明,与更早之前的祖先相比,早期人类的牙齿和脸型都显得更小,而导致这一变化的原因可能是食用生肉和制作石器行为的出现。

近期一项研究显示,是肉类和工具,而不是烹饪技术的出现,使早期人类有机会演化出较小的咀嚼结构。这一过程反过来也使其他变化成为可能,比如语言能力的提高,甚至导致大脑体积的增大。

研究者称,烹饪在更晚的时候才逐渐普及。哈佛大学的丹尼尔·利伯曼教授和凯瑟琳·津克博士将他们的研究结果发表在近期的《自然》杂志上。

研究者只能够通过零散的化石记录来研究人属(Homo)的最早期成员。大约200万年前,当直立人(Homo erectus)出现的时候,人类已经演化出更大的大脑和体型,对日常能量的需求也明显提高。但令人不解的是,他们同时演化出了较小的牙齿,以及更弱的咀嚼肌和咬力。他们的内脏比起更早前的人类祖先也更小。

烹饪被视为这些变化的可能原因之一,但研究者发现,直到约50万年前烹饪才广泛出现。这意味着,烹饪在咀嚼肌和牙齿变小的演化过程中并没有扮演主要的角色。“如果你去到黑猩猩群体中,与它们相处一段时间,你会发现它们白天有一半时间花在咀嚼上。”利伯曼教授说,“在人类演化的某个节点,出现了一次转变——我们开始吃得少了。这一转变可能是两种因素造成的:我们的饮食品质比祖先高得多,另一方面是我们吃的食物经过了程度更高的处理。”

科学家评估了成人实验对象在食用不同食物时的咀嚼能力——一种是肉类,另一种是我们早期祖先饮食中肉类出现之前可能食用的蔬菜品种。他们测量了咀嚼所需的肌肉力量,以及吞咽之前食物处理的情况。实验结果显示,如果饮食中有三分之一是肉类,而且使用石器处理过食物,比如切碎肉和捣碎植物,那早期人类将可以节省17%的咀嚼次数和26%的咀嚼力量。

在论文中,利伯曼和津克指出:“我们更进一步推测,肉类的食用很大程度上依赖于机械性的处理,而切割技术的出现使这一切成为可能。对早期人类来说,每获取1卡路里所食用的肉类,相比总体较为坚韧的植物性食物,在咀嚼时所需的力量要小得多。不过,在石器出现——大约330万年前——之前,人类臼齿在咀嚼生肉时效率很低,可能限制了这种好处。”

除了石器和烹饪在人类脸型演化中的作用之外,因为要经受暴力或许也是脸型演化中的重要动因,即俗称的“被打脸”。美国犹他大学研究人员在《生物学研究》杂志上发表文章,他们在对距今500万年至400万年前的南方古猿骨骼化石进行分析后发现,南方古猿的脸部最坚硬之处也是在争斗过程中最容易受击打并受伤的地方,包括下颚、颧骨、鼻梁和眼眶骨架等。

在长期的进化过程中,这些地方朝着尽量减少伤害的方向发展。比如,与黑猩猩和大猩猩相比,南方古猿的下颚长度缩短,而硬度与强度增加;颧骨尺度增加,硬度也增加;眼眶骨架增大等。

论文第一作者卡里尔在一份声明中说,南方古猿进化出一系列有助打斗的特征,比如它们的手可以握成拳,手部肌肉骨骼系统也有助于更有效地击打。而在人类的徒手搏斗中,脸部通常是首要目标。“如果手部的进化与打斗行为有关,我们可以预期,被击打的首要目标——脸会朝着更好的保护它不受伤的方向进化。”

而且,脸被打的部位不仅仅是头骨中最坚硬的地方,也是造成雄性与雌性头骨最具差异之处。“换而言之,男女脸形有差异,是因为男性在打斗中易骨折的头骨部分相对较大。”

《中国科学报》 (2015-03-25 第4版 新知)
 
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