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尼安德特人一直生长到成年——就连他们的脸

了解尼安德特人和现代人面部差异有助于我们了解自身进化。

Jenny Lehmann
作者Jenny Lehmann
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左:尼安德特人化石(La Ferrassie 1)的计算机断层扫描 (CT) 图像。右:现代人的 CT 扫描图像。()图片由 © Philipp Gunz 提供,许可证:CC BY-NC-ND 4.0

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借助现代科技(以及根据颅骨遗骸),我们现在可以重建我们古代尼安德特人祖先面部的可能近似图像。当我们看这些面孔时,我们会看到许多方面都与我们相似的个体,但面部特征更粗壮,鼻子更大,中脸部向前突出,尤其是与我们更窄、更精致的面部特征相比。

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尼安德特人和现代人面部特征差异的确切机制仍未完全了解。知识上的这一差距促使德国莱比锡马克斯·普朗克演化人类学研究所的研究人员从分子和细胞的角度探索面部形状是如何进化的。

他们发表在《人类进化杂志》(Journal of Human Evolution) 上的研究,比较了尼安德特人、黑猩猩头骨和现代人头骨的化石。他们发现,除了尼安德特人和人类从出生起就表现出明显差异外,人类的生长停止时间远早于它们的近亲。

适应性假说

解释人类和尼安德特人亲戚之间差异的一种方法是审视物种如何随着时间推移适应其环境。几项研究表明,尼安德特人的面部是为了适应北欧寒冷气候而进化的。例如,它们较大的鼻腔可能有助于它们温暖和湿润寒冷干燥的空气,以支持其更高的能量需求。

另一种理论认为,尼安德特人经常将前牙用作工具,这可能塑造了它们的面部,使其更能适应下颌承受的增加的压力。

然而,将这些理论应用于现代人类 (Homo sapiens) 以解释我们独特的头骨和面部形状则更为复杂。虽然烹饪方法的发展减轻了咀嚼器官的压力,这可以解释面部特征的逐渐减少,但一些研究人员补充说,人类面部的遗传变异是由个体身份和识别的需求驱动的,这在社交互动中起着关键作用。


阅读更多:人类学家发现尼安德特人的屠宰和烹饪技术


尼安德特人青春期后仍在生长

为了深入研究这些面部差异的起源,马克斯·普朗克研究所的团队研究了人类、黑猩猩和尼安德特人的面部从出生到成年是如何变化的。他们使用宏观和微观技术分析了骨细胞活动。黑猩猩作为一种亲缘关系较远的物种,有助于确定尼安德特人和智人 (H. sapiens) 之间的进化关系,尤其是在它们的中脸部发育方面。

“我们的发现表明,发育的变化——特别是在生长后期——导致了更小的面部,”马克斯·普朗克研究所的首席研究作者 Alexandra Schuh 在一份新闻稿中表示。“与继续生长更长时间的尼安德特人和黑猩猩相比,人类的面部生长停止得更早,大约在青春期,导致成年后面部变小。”

进化为现代智人

有趣的是,该研究发现,尽管现代人类样本来自不同地理区域(格陵兰因纽特人、西欧人和南非人)的饮食和祖先差异很大,但它们在面部生长方面差异甚微。这表明环境因素在人类生长中的影响可能不像先前认为的那么大,相反,特定的遗传模式可能驱动了个体特征的发展。

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“确定关键的发育变化有助于我们了解物种特有的特征在人类进化过程中是如何出现的,”Schuh 在新闻稿中解释道。

智人主要以其大脑体积的增大而著称。我们的大脑需要适应这种形状不同的大脑,这导致面部的垂直化。反过来,这使得在生命的前两年能够进行清晰的语音以及舌头向咽部的下降,从而能够发出复杂的语音。这一发展在我们今天的生存和沟通能力方面发挥了关键作用,帮助我们繁荣发展。

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阅读更多:如果尼安德特人能够说话,它们可能发出的声音会很高


文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • Jenny Lehmann

    Jenny Lehmann

    Jenny Lehmann 是《Discover Magazine》的助理编辑,她撰写关于微生物学、心理学、神经学和动物学方面的文章,并负责印刷版的《Piece of Mind》专栏。

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