传统观点认为,直立行走、能制造工具是人类进化的最原始推动力。但随着基因技术和化石断代技术的不断发展,以及新的DNA和化石样本的不断发现,科学家开始反思这个传统观点了,美国犹他大学和哈佛大学的科学家的最新观点认为,人类能从类人猿进化而来是因为我们的古代祖先需要长途奔跑——也许为了狩猎,或者为了食腐而在广袤的非洲大草原奔跑——正是这种奔跑,逐步促成了我们人类现在的身体结构,使我们从猿类进化为人类,而不是直立行走。而传统观点一直把奔跑作为人类直立行走的“副产品”,在进化中的作用几乎从未被生物学界正视过。
直立行走理论中的疑点
为什么不是直立行走促成人类进化,而是奔跑造就了人类?我们先来看看人类进化的几个阶段:
1、南方古猿阶段,大约生活在距今500万年至150万年之间,已进化出直立行走的能力;
2、能人阶段,在拉丁语中的意思就是“手巧之人”,“能人”生活在距今300万年到150万年前,这一时期被认为是人类首次学会制造精致石器的时期;
3、“直立人” 阶段,生活在距今约200万到20万年前,是比“能人”进步、但比“智人”原始的古人类;
4、智人阶段,通常认为是在大约20万年前出现一直繁盛到现在,从生物进化的观点看20万年只是很短的时间。
对比以上四个阶段人类祖先的特点,发现能人、直立人、智人的骨骼结构却几乎相同,都属于人属,它们之间的不同主要是脑容量的差别。相比之下,南方古猿虽然也具备直立行走的生物特征,但它与人类骨骼结构和外观相差极大!它们的头、颈和肩膀有更多地肌肉连接,永久性高耸的肩膀,更长的前臂,腿更短,和它们十分不明显的脚踝骨……。
通过上述对比,我们产生了一系列的疑问:四个阶段的人类祖先,都是直立行走的,为何南方古猿与人类的骨骼差异如此之大,为什么人类骨骼结构在漫长的南方古猿阶段近300万年中几乎没有变化?南方古猿和后来的人类祖先是否还存在着其他运动能力的差异呢?
对于上述疑问我们的答案是:南方古猿之所以像猿,是因为,仅仅只是直立行走并没有更多的改变它猿类的骨骼结构和外形,只有奔跑使人和猿产生了分化,我们人类具有奔跑能力,而南方古猿不具备这种能力。因此,人类的外形结构是人类祖先在奔跑中形成的。
可能的情景是这样的,南方古猿中比较擅跑的一个分支,在自然选择的眷顾下种群繁盛,又经过一段时间的进化,这些善于长跑的生物特征就此固化在了人类祖先身上,并彻底放弃了林木间穿行的能力。
而南方古猿,虽然可以直立行走,但并没有彻底放弃林木间穿行的能力,这使南方古猿最终没有进化出奔跑的能力,也是由于不具备这种能力,在长期与人类祖先的竞争中逐渐走向消亡。“奔跑假说”合理解释了为什么在能人阶段以后,人类的骨骼结构与南方古猿的骨骼结构差异较大的原因。
解剖学证据
科学家们还为这一假说提供了解剖学上的证据。科学家们详细检查了26处人类身体特征,这些特征中只有少数几个是行走所需要的,其余都是跑步所需的特征,其中比较重要的有:
人类足部骨群构建了一个稳定或者说坚固的足弓,形成了一个坚固的整体,这样整个足部“刚性”就较大,这样人类在蹬踏地面时会更有效率,同时肌腱的弹簧作用也会加大。
人类比南方古猿有更长的腿,长腿使人类在奔跑时获得更大的步幅,人类的韧带和肌腱也相应更长,它们在人类奔跑时像弹簧一样可以储存和释放机械能。肌腱和韧带同时让小腿更加均匀,让小腿可以有更少的肌肉而更加轻盈。
人类头部平衡性能强。与南方古猿相比,人类拥有更扁平的脸,更小的牙齿和更小的鼻子。这些特点使头部的重心后移,当人类因跑动而上下颠簸时,比起南方古猿,人类可以更好的保持头部平衡。
与猩猩和南方古猿不同,人类的肩膀与头和脖子更为灵活,具备更大的旋转角度。这样在跑动时,头部在保持平稳的同时身体可以更大范围的转动,使更多的背部肌肉也参与到奔跑当中,以提高奔跑的效率。
被忽视的奔跑
面对如此确凿的证据,为什么之前的科学家们严重忽视了奔跑在人类进化中的作用呢?可能有如下三个原因:
首先,与其他动物相比,人类从来不是优秀的短跑运动员,这也许是早期科学家们忽视奔跑对人类进化的重要意义的重要原因。长期以来科学家们都没有认识到“高速并不总是最重要的”生存技能,重要的是速度和耐力的合理平衡。
其次,现代的科学家们的生活在高度依赖科技和人为的交通手段的时代,相较于奔跑,行走是人们日常接触最多的运动形态。比起常人,学者们的奔跑能力甚至会更差,因此学者们很可能忽略掉奔跑的“存在”和作用。如果这些科学家被置于一个采集-狩猎社会,那么他们对人类运动能力的感性认识会大不一样,包括对跑步的认识。
最后,每一个人类个体的成长都会经历先会走,后会跑,比起奔跑,学步所花费的时间精力要大的多,因为直立行走后奔跑变得非常容易,人们很自然的会以为,直立行走是进化的关键因素。而事实却是,之所以人类学步困难,是因为人类的这幅骨架本来就不仅仅只是为直立行走而设,而是为奔跑而生。
为什么要奔跑
研究人员还不确切的知道为什么自然选择会“青睐”擅长奔跑的人类祖先。对此,一种假说认为在弓箭、网、和长矛发明前,人类祖先利用长途奔跑的能力来追逐猎物。
还有一种可能是,人类祖先可能是食腐动物,它们不得不与像非洲的野狗一样的食腐动物竞争,这需要人类祖先能够跑的足够快以提前到达食物的位置。虽然食腐在当下看来算不上高贵,味道也一定不怎么样,让身为万物之长的我们有些难为情,但是比起狩猎,食腐是更有效的食物来源。设想你生活在广袤的非洲大陆,那里树稀草丰,你很容易就可以看见空中盘旋的秃鹰,一旦看见了成群的秃鹰,那么它们的下方100%的就会是新鲜的尸体。在高效捕猎工具发明前,如果人类祖先要猎捕活着的动物恐怕要花费更多的时间和代价,并且成功率也不能保证,因为人类捕杀的动物通常要比人类跑得快。
跑步在今天也许只是练习和娱乐,但它却根植于遥远的过去、可以回溯到人类起源之初,是跑步唤醒了人类祖先继续进化,也是它促成了现在人体结构的形成。