早期人类可能为了应对非洲稀树草原的酷热而直立行走并变得裸体。
人类是一个奇特的物种。与其他物种不同的是，我们是唯一几乎没有毛发、持续双足行走的灵长类动物。自达尔文以来，进化生物学家一直在思考我们是如何获得这些独特特征的。不久以前，大多数人还会认为我们的直立姿势是为了让双手解放出来使用工具而进化的。但到了20世纪80年代初，在非洲的一系列发现——包括化石化的脚印和早期人类骨骼——清楚地表明，双足行走比使用工具至少早了200万年。最近，一个新的理论逐渐获得支持：该理论认为，我们的祖先为了逃避非洲稀树草原的酷热而直立行走。
英国利物浦约翰摩尔斯大学生理学家皮特·惠勒（Pete Wheeler）说，就大型哺乳动物而言，非洲稀树草原是地球上最具有热应力胁迫的栖息地之一。惠勒多年来一直研究这种环境对最早走出森林阴影的灵长类动物来说会有多大的压力。在猿类中，我们的祖先是唯一成功地适应了这种转变的。如今，没有其他猿类能常年生活在稀树草原上。
惠勒说，大多数稀树草原动物通过让体温在白天升高来应对酷热，而不是通过出汗来浪费稀缺的水分。（一些羚羊允许体温升高到110华氏度以上。）这些动物进化出了精密的机制来保护大脑娇嫩的神经电路免受过热。例如，羚羊会把静脉血液冷却在其巨大的口鼻部（冷却效果来自于粘膜表面的水分蒸发），然后将这些冷却的血液流经供应大脑的动脉，从而冷却大脑。
但惠勒说，有趣的是，人类和其他灵长类动物缺乏其他稀树草原动物所拥有的机制。想要征服稀树草原的猿类保护其大脑的唯一方法就是让全身保持凉爽。我们不像羚羊那样能将大脑温度与身体其他部分分开，所以我们必须防止体温受到任何有害的升高。当然，对于猿类来说，这个问题更为严重，因为一般来说，大脑越大、越复杂，就越容易受到损伤。因此，早期人类面临着巨大的选择压力，有利于那些能减轻热应力的适应性——这些压力可能有利于双足行走。
双足行走究竟是如何保护大脑免受高温侵害的？为什么我们的祖先选择双足行走而不是进化出其他保持凉爽的方式？惠勒说，在移居稀树草原之前，我们的祖先就已经为进化成双足行走做好了准备。在树上从一个树枝荡到另一个树枝，他们已经进化出一种身体结构，在适宜的环境压力下，可以改变以适应直立的姿势。惠勒说，这种姿势大大减少了身体表面积直接暴露在中午的烈日下。从而减少了身体吸收的热量。
尽管这一观察结果并不新鲜，但惠勒对这种姿势对早期人类的益处进行了第一次细致的测量和计算。他的测量方法很简单。他制作了一个一英尺高的“露西”（Lucy）——一只300万年前、体型与黑猩猩大小相似的南方古猿——的缩略模型。从“露西”的骨盆和腿部结构可以看出，她至少是部分双足行走的。“露西”的缩略模型被安装在一个可以沿着轨道移动的摄像机上方，模拟太阳的日周运动。在轨道上每隔五度——相当于夏日一天中的20分钟——惠勒就停止摄像机，拍摄模型照片。他用模型以各种姿势，包括四足和双足，重复了这个过程。
为了确定模型表面有多少面积暴露在阳光下，惠勒简单地测量了从太阳视角拍摄的照片中，模型表面有多少面积可见。他发现，四足姿势暴露在太阳辐射下的时间比双足姿势多约60%。
双足行走的动物不仅暴露在阳光下的身体面积更少，而且将更多的身体暴露在离地面几英尺处的凉爽微风中。惠勒说，最关键的是，在典型的草原日，一只像黑猩猩大小的、用指关节行走的原始人类每天需要大约五品脱的水。而仅仅通过站立，就可以将这个需求减少到大约三品脱。此外，你还可以长时间待在开阔地带，远离阴凉，并在更高的温度下活动。因此，对于在这些栖息地寻找分散资源的动物来说，双足行走确实是一种极佳的移动方式。
惠勒推测，双足行走还促成了另外两个独特的人类特征：裸露的皮肤和更大的大脑。他说，我们的研究表明，在变得双足行走之前，我们不可能拥有裸露的皮肤。
一直以来令人困惑的是，为什么我们看不到裸体的羚羊或猎豹。答案似乎是，在动物暴露于高辐射负荷的条件下，体毛充当了保护屏障。我们总是认为体毛可以保温，但它也能阻挡热量。如果你给羊脱毛，然后把它放在澳大利亚内陆的沙漠里，这只羊最终会比不脱毛时吸收更多的热量。然而，如果你对一个双足行走的猿类这样做，由于暴露在阳光下的辐射大大减少，它有助于猿类散失更多热量。双足行走通过减少暴露在阳光下的时间，将毛发脱落——这对于四足动物来说是一种劣势——转化为一种优势。
惠勒说，我们双足行走的动物通过只保留在最暴露的区域——头顶——的隔热层，并将身体的其余部分暴露在凉爽的微风中，从而最大化热量散失。他说，双足行走和裸露的皮肤结合在一起，可能使我们进化出了超大的大脑。
他说，大脑是身体代谢最活跃的组织之一。就人类而言，它占总能量消耗的20%左右。所以，你有一个产生大量热量的器官，你必须将其散发出去。一旦我们变得双足行走、裸体并实现了这种散热能力，这可能就促成了后来人类进化过程中大脑的扩张。它并非导致了大脑扩张，但如果你无法冷却大脑，你就不可能拥有一个大脑袋。
