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灵长类动物的拇指长和大脑大共同进化,赋予了人类我们最独特的特征

了解更多关于拇指长度和大脑质量的信息,这两者在数百万年来一直在灵长类动物中联系在一起。

作者:Sam Walters
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Primate thumb
(图片来源:TravellingFatman/Shutterstock)

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拇指和大脑有什么共同点?根据近期研究,它们的生长在灵长类动物的进化过程中一直存在联系,这表明现代人类的长拇指和大脑袋是随着时间同步出现的。

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发表在《Communications Biology》上的一项最新研究支持了灵长类动物的手和头部共同进化的理论。在狐猴、猿,甚至人科动物中,一个的生长伴随着另一个的生长,这使得我们这个物种拥有了我们两个最独特的特征。

据一份新闻稿称,雷丁大学的生物学家 Joanna Baker 表示:“我们一直都知道,我们的大脑和灵活的手指使我们与众不同,但现在我们发现它们并不是分开进化的。随着我们的祖先越来越擅长抓取和操作物体,他们的大脑也必须随之增大以处理这些新技能。这些能力已经通过数百万年的大脑进化得到了精炼。”


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手与头的协同进化

我们灵巧的拇指和大脑袋在许多方面使我们的物种受益。它们使我们能够创造出帮助我们在数千年里蓬勃发展的工具、技术和文化。但这些特征如何进化的历史仍然相当模糊。

一些科学家认为,这些特征是共同进化的,例如,在进化过程中同时出现,因为更复杂的运动需要更多的感觉运动控制。但支持这一理论的证据仍然相对有限。

为了填补这一研究空白,Baker 和她的同事分析了 95 种灵长类动物的骨骼和组织——包括现存和已灭绝的物种以及一些人科动物,如*智人*、*尼安德特人*和*纳莱迪人*——以追溯它们数百万年的进化史。

通过观察拇指的长度和大脑的质量(无论是测量的还是从大脑或脑腔体积估算的),研究人员发现,拇指较长的物种——这与更高的灵活性相关——也拥有更大的大脑。

灵长类动物的普遍模式

根据 Baker 和同事的说法,人科动物拥有最长的拇指和最大的大脑。但在其他灵长类动物中,拇指长度与大脑质量之间的关系也很牢固,即使将*智人*完全从分析中排除,这种关系仍然很强。

研究人员在他们的研究中写道:“我们的结果暗示了大脑大小和手动灵活性之间存在着牢固的联系。我们解释我们的结果表明,在整个灵长类动物目中,大脑大小和灵活性之间存在着持续的历史协同进化,反映了操作行为带来的显著神经成本。”

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拇指与大脑

当然,我们的手和头的尺寸长期以来被视为我们物种成功的因素,但之前从未如此彻底地追溯过这两个特征在整个灵长类谱系中的协同进化。

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尽管如此,Baker 和同事们惊讶地发现,拇指的生长只在两个预期区域中的一个区域与大脑的生长有关。

事实上,研究人员曾认为,长拇指会与更大的小脑和更大的新皮层相关,因为前者控制运动和协调,而后者则专注于感觉处理、认知和意识。但他们的结果表明,长拇指只与更大的新皮层有关。

他们在研究中写道:“因此,我们揭示了一个有趣的可能,即在整个灵长类动物中,手动灵活性进化所涉及的神经过程主要涉及新皮层区域。一个令人兴奋的未来研究方向将是进一步检验这一想法。”


文章来源

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  • Sam Walters

    Sam Walters 是《发现》杂志的副编辑,负责撰写和编辑关于考古学、古生物学、生态学和进化论等主题的文章,并管理几个印刷杂志版块。

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