直立行走是一種非常關(guān)鍵的特征。對古生物學(xué)家來說，獲得直立行走的能力被認(rèn)為是人類進(jìn)化中決定性的一步。事實(shí)上，它是區(qū)分人類譜系的重要基本特征之一，標(biāo)志著早在我們的腦容積大幅增加之前，就已經(jīng)從非人類過渡到人類。我們的祖先正是在此時(shí)與黑猩猩等近親分道揚(yáng)鑣，真正 " 走 " 上了一條不同的道路。

近日，一項(xiàng)關(guān)于人類最古老的代表候選之一——乍得沙赫人（Sahelanthropus tchadensis）骨骼的研究認(rèn)為，早期人類在大約 700 萬年前已經(jīng)開始習(xí)慣性地直立行走。這不僅揭開了這一物種的特征，更為我們翻開了人類進(jìn)化歷史中新的一頁。論文已發(fā)表在《自然》上。

直立行走的發(fā)展

到目前為止，我們能得到的最早的數(shù)據(jù)是原人（Orrorin，600 萬年前，肯尼亞）和地猿（Ardipithecus，420 萬 -580 萬年前，埃塞俄比亞）的肢骨，它們采用的是與更近的物種不同的直立行走方式。

事實(shí)證明，直立行走不是人類一成不變的特征，在我們的歷史中，直立行走也有屬于自己的歷史。因此，關(guān)鍵的問題其實(shí)是：最早的人類代表是不是直立行走的，如果是的話，到了什么程度，又是如何進(jìn)行的？這就是團(tuán)隊(duì)通過研究相對古老的沙赫人的遺骸（約 700 萬年前）試圖回答的問題。

2002 年，團(tuán)隊(duì)在乍得朱拉卜沙漠的托洛斯 - 美納拉地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)變形但保存完好的顱骨，它被昵稱為 " 圖邁 "（Toumaï），在當(dāng)?shù)剡_(dá)扎語中意為 " 生命的希望 "，此外還有其他一些顱齒樣本。

乍得沙赫人的顱骨 " 圖邁 "。（圖／Didier Descouens, Wikimedia Commons, CC BY-SA）

借助這些線索，科學(xué)家初步推斷出了沙赫人的存在，這些樣本至少代表了三個(gè)個(gè)體。

科學(xué)家將這個(gè)物種的牙齒、面部和頭顱的形態(tài)特征，與更近的人類化石進(jìn)行了比較。

這個(gè)和黑猩猩頭部大小相當(dāng)?shù)娘B骨，從很多方面看上去像一種非洲猿類。但是它的牙齒指向了一些不同的情況。

它的犬齒類似于之后的古人類，或者說人類家族的成員。顱骨底部開口（枕骨大孔）的形狀暗示著，沙赫人的頭部是在垂直的頸部之上保持平衡，這非常類似于現(xiàn)今人類這樣的直立行走者。

但是，單一的顱骨無法證實(shí)這個(gè)物種究竟采用怎樣的移動(dòng)模式，顯然，腿部骨骼必不可少。

與發(fā)現(xiàn)顱骨的同一年，在同一地點(diǎn)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了包括一個(gè)部分左股骨（大腿骨）和兩個(gè)左、右尺骨（與橈骨一起，尺骨是前臂中形成我們肘部的兩根骨骼之一）在內(nèi)的肢骨。

乍得沙赫人的三根肢骨的三維數(shù)字化模型。（圖／Franck Guy, CNRS, Université de Poitiersm）

這些骨骼在 2004 年被確認(rèn)。據(jù)推斷，它們很可能與顱骨屬于同一物種，因?yàn)閬碜酝辛_斯 - 美納拉的 400 處地點(diǎn)、代表了約 100 種不同脊椎動(dòng)物的近 13800 塊化石中，僅僅發(fā)現(xiàn)了一種大型靈長類動(dòng)物。然而，目前還不知道這些股骨、尺骨和顱骨是否屬于同一個(gè)體。

從各個(gè)角度研究骨骼

一些因素延緩了團(tuán)隊(duì)的研究。終于在十多年后，他們于 2017 年重新啟動(dòng)了這個(gè)項(xiàng)目，開始了對肢骨的詳細(xì)分析。

鑒于這些長骨的保存狀況不佳，比如，發(fā)現(xiàn)的股骨兩端已經(jīng)不見了，因此，簡單的分析已經(jīng)無法提供可靠的解釋。團(tuán)隊(duì)需要從各個(gè)角度來研究它們，包括它們的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

為了減少不確定性，研究人員采用了一套廣泛的方法，包括直接觀察和生物測量、三維圖像分析、形狀分析（形態(tài)度量學(xué)）和生物力學(xué)指標(biāo)。他們借助 23 種標(biāo)準(zhǔn)，將乍得的材料與現(xiàn)今的樣本以及化石樣本進(jìn)行比較。

單獨(dú)來看，沒有一種標(biāo)準(zhǔn)可以用來對這些材料進(jìn)行分類解釋。然而，這些特征加在一起，對化石的解釋遠(yuǎn)比其他任何假說都要合理。

這種組合表明，沙赫人采用習(xí)慣性的直立行走，換句話說，這已經(jīng)成了他們一種常規(guī)的運(yùn)動(dòng)方式。在這種情況下，直立行走可能被用于地面和樹上的運(yùn)動(dòng)。

不同物種之間的關(guān)系示意圖。（圖／Franck Guy, CNRS, Université de Poitiersm）

同時(shí)，它很可能伴隨著一種四足的步態(tài)，以及抓握樹枝。這與大猩猩和黑猩猩的 " 關(guān)節(jié)行走 " 的四足步態(tài)不同，它們那種步態(tài)的重量是由指骨的背面承擔(dān)的。

深遠(yuǎn)的影響

這些結(jié)果與對原人和地猿的觀察結(jié)果一致，并且?guī)砹藥讉€(gè)方面的影響。

首先，它強(qiáng)化了人類歷史非常早期的直立行走的形式與其他運(yùn)動(dòng)模式共存的觀念。并不存在從一開始就 " 突然 " 出現(xiàn)的人類特有的特征，所有特征都經(jīng)歷了一種漫長而緩慢的、跨越數(shù)百萬年的過渡。

因此，人類進(jìn)化的這一階段發(fā)生的方式在整個(gè)生命和地球歷史上都很常見，它提醒了我們，我們這個(gè)物種僅僅是生物多樣性的一塊小碎片。

單單是這一事實(shí)，就應(yīng)該讓我們重新思考我們對生物世界的態(tài)度，以及我們對待這顆星球的方式。

其次，沙赫人、原人和地猿的特征表明，我們與黑猩猩的共同祖先既不像黑猩猩，也不是我們這樣的完全直立行走的生物。

與黑猩猩和倭黑猩猩保留了祖先形態(tài)的假說相反，它們的垂直攀爬和關(guān)節(jié)行走的特殊組合，更有可能是在與我們分道揚(yáng)鑣之后進(jìn)化而來的。

最后，如果說乍得沙赫人是人類多樣性中的一位見證者，那么迄今為止，它是那個(gè)時(shí)代唯一已知的習(xí)慣性直立行走物種。

由于非洲和歐亞大陸在中新世末期（晚于 1000 萬年前）的古人類化石記錄多樣性很低，目前，唯一有據(jù)可循的假說仍然是，非洲大陸上的人類分支獲得了直立行走的能力。

在這一進(jìn)化階段中，直立行走似乎是一種 " 機(jī)會(huì)主義 " 運(yùn)動(dòng)方式的一部分，它非常靈活，能夠利用不同的環(huán)境。這也和團(tuán)隊(duì)中的地質(zhì)學(xué)家、古植物學(xué)家和古生物學(xué)家重建出的托洛斯 - 美納拉多樣化的古生態(tài)環(huán)境非常吻合。

爭論仍在繼續(xù)

當(dāng)然，有關(guān)的爭議并沒有平息，并且很有可能仍會(huì)繼續(xù)下午。

比如，兩年前，曾發(fā)表在《人類進(jìn)化》上的一項(xiàng)研究，對相同的腿骨進(jìn)行了分析，并認(rèn)為它應(yīng)當(dāng)屬于一個(gè)非習(xí)慣性直立行走的個(gè)體。顯然，新研究的結(jié)論和它背道而馳。

正如一些科學(xué)家所說，我們還沒有找到任何 " 實(shí)錘 "。探索仍將繼續(xù)。