最早的古人類站得起來嗎

作為一種以自我為中心的生物，人類往往錯誤地認(rèn)為自己的優(yōu)點(diǎn)是獨(dú)一無二的，但事實(shí)上這些優(yōu)點(diǎn)只不過是不同尋常而已。兩足行走這個特點(diǎn)也不例外。如同很多父母一樣，我滿懷喜悅地記得我女兒成功學(xué)會走路的那些時刻，學(xué)會走路讓我們突然覺得她長大成人了，與家里的寵物狗有了明顯的區(qū)別。一種常見的觀念是，直立行走特別具有挑戰(zhàn)性，特別困難，尤其見于那些自豪的父母。這也許是因?yàn)槿祟惖暮蟠枰芏嗄瓴拍軐W(xué)會正常走路，也因?yàn)閹缀鯖]有其他動物習(xí)慣于兩足行走。

事實(shí)上，孩子們之所以要到1歲左右才開始蹣跚學(xué)步，并且要跌跌撞撞地走上幾年，是因?yàn)樗麄兊纳窠?jīng)肌肉技能還需要相當(dāng)長的時間才能發(fā)育成熟。正如腦容量大于其他動物的人類后代需要很多年才能學(xué)會正常走路一樣，他們從牙牙學(xué)語到口齒流利、學(xué)會控制排便、熟練操作工具都同樣需要很多年。此外，習(xí)慣性的兩足動物很罕見，但偶爾用兩足行走的動物卻并不稀奇。猿類有時也會用兩條腿站立和行走，許多其他哺乳動物也能做到，包括我的寵物狗。但是人類與猿類的兩足行走最關(guān)鍵的不同之處在于：人類習(xí)慣性地高效站立和行走，是因?yàn)槲覀儬奚怂淖銊游锞邆涞哪芰ΑＣ慨?dāng)黑猩猩和其他猿類直立行走時，它們只能以笨拙而費(fèi)力的步態(tài)蹣跚行走，因?yàn)樗鼈內(nèi)鄙賻讉€關(guān)鍵性的改變（見圖1-3），正因?yàn)橛辛诉@些改變，人類才能健步如飛。關(guān)于早期古人類的發(fā)現(xiàn)中，尤其令人興奮的是，他們也擁有那些關(guān)鍵改變中的一部分，這意味著他們在某種程度上也已經(jīng)成了直立兩足動物。

然而，如果阿爾迪在這些古人類中具有代表性的話，那么他們?nèi)匀槐Ａ袅嗽S多用于爬樹的古老特征。我們正在努力試圖準(zhǔn)確重現(xiàn)阿爾迪和其他早期古人類不爬樹的行走方式，但毫無疑問的是，他們行走的方式與你我有很大不同，更像是某種猿類。這種類型的早期兩足動物可能采用了關(guān)鍵性的中間形態(tài)直立行走方式，為后來更現(xiàn)代的步態(tài)奠定了基礎(chǔ)，這種方式的形成可能是通過至今還留在我們身體中的一些改變達(dá)到的。

在兩足動物的這些關(guān)鍵改變中，首先是髖部形狀的變化。如果觀察直立行走的黑猩猩，可以看到它的兩腿分得很開，上身左右搖晃，就像一個走路不穩(wěn)的醉漢。相比之下，清醒的人行走時，軀干的晃動幾乎是不可察覺的，這意味著我們可以把大部分能量用來向前移動，而不是用來穩(wěn)定上身。

我們的步態(tài)比黑猩猩更穩(wěn)定，主要是因?yàn)楣桥璧男螤畎l(fā)生了一個簡單的改變。如圖1-3所示，在猿類中，構(gòu)成骨盆的寬大髂骨很高，且面向后方，而在人體中，髖部的這一部分很短，且面向側(cè)方。這種側(cè)向的位置對兩足動物來說是一種關(guān)鍵性的改變，因?yàn)檫@樣一來，在行走時只有一條腿支撐的情況下，髖部側(cè)面的臀小肌也能使上身在一條腿的支撐下保持穩(wěn)定。你可以用一條腿站立盡可能長的時間，同時還能保持軀干直立，這就能證明這種改變的存在。你可以馬上試一試！一兩分鐘后，你就會感覺到這些肌肉的疲勞。黑猩猩不能通過這種方式站立或行走，因?yàn)樗鼈兊捏y部面向后方，于是同樣的肌肉只會把它們的腿往后拉伸。當(dāng)黑猩猩的一條腿著地時，它只有把它的軀干向這條腿傾斜，才能避免向側(cè)方跌倒。但阿爾迪不是這樣的。雖然阿爾迪的骨盆已經(jīng)被嚴(yán)重破壞，需要大面積重建，但看起來她的髂骨比較短，而且面向側(cè)方，就像人一樣。另外，圖根原人的股骨具有特別粗大的髖關(guān)節(jié)，股骨頸很長，股骨干上半部很寬，這些特征使其臀部的肌肉能在行走時高效地穩(wěn)定軀干，承受行走動作帶來的較大的側(cè)向彎曲力。這些特征告訴我們，最早的古人類行走時已經(jīng)不會左右搖晃了。

兩足動物的另一個重要改變是S形脊柱的形成。像其他四足動物一樣，猿類的脊柱略微向前彎曲（前面略凹），因此當(dāng)它們直立站立時，軀干會自然前傾。其結(jié)果是，猿類的軀干位于髖部前方，不夠穩(wěn)定。與此相反，人類的脊柱有兩對曲線。人類的腰椎比猿類多，猿類通常有三個或四個，而人類通常有五個，其中有幾個為頂面與底面并不平行的楔形。正如楔形的石頭使得建筑師能夠建造出橋梁這樣的拱形結(jié)構(gòu)，楔形的脊椎使得脊柱下段在骨盆之上向內(nèi)彎曲，把軀干穩(wěn)定在了髖部之上。人類的胸椎和頸椎在脊柱上段另外形成更柔和的彎曲，使得上頸部從顱骨向下，而不是向后延伸。

盡管我們還沒有找到任何早期古人類的腰椎，但阿爾迪的骨盆形狀顯示，她的脊柱腰段較長。乍得沙赫人的顱骨形狀提供了更有說服力的線索，顯示他們擁有了適合兩足行走的S形脊柱。黑猩猩和其他猿類的頸部與頭部相接的部位接近其顱骨的后部，角度接近水平，而圖邁的顱骨（見圖1-2）完整程度讓我們有足夠的信心來推測，當(dāng)他站立或行走時，他的上頸部是接近垂直的。只有圖邁的脊柱在脊柱下段、頸部，或兩個位置都有向后的彎曲時，這種結(jié)構(gòu)才有可能出現(xiàn)。

然而，在早期古人類中出現(xiàn)的對直立行走使人體發(fā)生的更關(guān)鍵的改變在腳部。人類行走時通常先是用腳跟著地，當(dāng)腳的其他部分與地面接觸時，我們的腳弓會繃緊，使我們能夠在每一步結(jié)束時，用大腳趾將身體向上向前推進(jìn)。人類足弓的形狀是由腳部骨骼的形狀以及許多韌帶和肌肉的性狀決定的，這些韌帶和肌肉像吊橋的纜繩一樣負(fù)責(zé)固定骨骼，并在腳跟離開地面時收縮，但每個人的收縮程度不同。此外，人類腳趾和腳的其余部分之間的關(guān)節(jié)面非常圓滑，并且略微向上，得以幫助我們在蹬離地面時把腳趾彎曲成一個極端的角度。黑猩猩和其他猿類的腳沒有足弓，使它們無法繃緊腳部蹬離地面，它們的腳趾也不能像人類一樣伸展。

更重要的是，阿爾迪的腳部保留著中間部分繃緊的一些痕跡，她的腳趾關(guān)節(jié)能在每一步結(jié)束時向上彎曲。阿爾迪的化石旁邊還有一個較年輕的腳骨殘片，可能屬于同一屬。這些特征說明，阿爾迪的腳與黑猩猩不同，而與人類相似，在直立行走時能夠形成有效的推進(jìn)。

我剛剛總結(jié)的早期古人類兩足行走的證據(jù)確實(shí)令人震撼，但坦率地說，這些證據(jù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。關(guān)于這些物種如何站立、行走和奔跑的問題，還有很多我們不知道的事實(shí)。關(guān)于阿爾迪的骨骼我們獲得的還太少，而關(guān)于乍得沙赫人和圖根原人我們幾乎一無所知。盡管如此，已有足夠的證據(jù)顯示，這些古老物種的站立和行走方式很大程度上與你我不同，因?yàn)樗麄內(nèi)匀槐Ａ袅艘恍┻m合爬樹的古老特征。例如，阿爾迪腳部的大腳趾肌肉發(fā)達(dá)，且向側(cè)方分開，非常適合抓握樹枝或樹干。她的其他腳趾長而彎曲，踝關(guān)節(jié)略向內(nèi)傾斜。這些適合于攀爬的特點(diǎn)，使她的腳在功能上與現(xiàn)代人的腳有著明顯的區(qū)別。行走時，她使用腳的方式更像是一只黑猩猩，體重落在腳的外側(cè)，而不是像人一樣滾動式推進(jìn)。阿爾迪的腿也比較短，如果她用腳的外側(cè)行走，那么她的步幅可能比今天的人要寬。也許她的膝蓋也會略微彎曲。正如你可能想到的那樣，有很多阿爾迪的上半身的證據(jù)顯示其擁有爬樹的能力，比如前臂修長、肌肉發(fā)達(dá)、手指長而彎曲。

撇開細(xì)節(jié)不談，最早的古人類出現(xiàn)時的整體畫面是這樣的：當(dāng)他們在地面上時，他們肯定不是四足動物；當(dāng)他們不爬樹時，他們是偶然性的兩足動物，雖然也能直立站立和行走，但方式與現(xiàn)代人類不同。他們邁步的效率不如現(xiàn)代人類，但他們直立行走的效率和穩(wěn)定性可能比黑猩猩或大猩猩要高。這些古代的祖先也善于攀爬，他們的大部分時間可能是在樹上度過的。

如果我們能觀察到他們爬樹的樣子，我們很可能會驚嘆于他們在大樹枝上奔跑以及從一根樹枝上跳到另一根樹枝上的能力，但他們可能已經(jīng)不如黑猩猩那么敏捷了。如果我們能觀察到他們行走的樣子，可能會覺得他們的步態(tài)略顯奇怪，因?yàn)樗麄兌奸L著長而稍微內(nèi)傾的腳，邁著短小的步伐在走路。人們很容易想象他們的姿態(tài)像直立的黑猩猩或醉酒的人那樣，雙腿不穩(wěn)，左右搖晃，但其實(shí)很可能不是這樣的。我推測他們可能很擅長行走和攀爬，只不過他們行走和攀爬的方式自成一派，不同于現(xiàn)存的任何動物。