为什么人类没有尾巴,答案至少可以追溯到两千万年前

为什么人类没有尾巴,答案至少可以追溯到两千万年前

2007年8月28日,休斯顿自然科学博物馆展出了一幅雕塑家对史前古人类动物“南方古猿”的描绘,展览包括该物种最完整的“露西”320万年前化石遗骸。 图片来源:uux.cn/Dave Einsel / Stringer / Getty Images

(神秘的地球uux.cn)据《大众科学》(萨拉·凯利·沃森):我们今天所熟知和喜爱的许多动物都有尾巴,从最小的小猫到最大的鲸鱼都有。这些尾巴因解剖结构和用途而变化很大——从负鼠抓握的尾巴,到袋鼠的平衡尾巴,再到鱼类游动的尾巴。还有一些尾巴告诉我们动物的感受,比如一只屁股扭动的快乐小狗。

尾巴能延伸至肛门口之外是脊索动物门的必要条件,该门是人类及所有脊椎动物的所在地。但我们人类并不像大多数生物那样拥有“尾巴”,至少在子宫内超过八周。我们最亲近的灵长类亲属也没有。

对人类来说,失去尾巴的故事可以追溯到进化时间线上。密苏里大学综合解剖学项目的杰出教授卡罗尔·沃德说:“人类没有尾巴的原因是我们的祖先没有尾巴。”但我们如何失去尾巴,是一个至少可以追溯到两千万年前的人类——以及猿类——基因学史的故事。

一个谜团的尾巴

在中新世的中心,陆生动物开始越来越接近今天的动物群。在这个时代,大约从2300万年前到500万年前,第一批狗熊出现,原始长颈鹿在欧亚大陆嬉戏,佛罗里达生活着狗大小的三趾马祖先。

而人类,还不完全是人类。人类进化是一个分化的故事,可以追溯到中新世,当时非洲猿类从猩猩中分裂出来。最新研究估计,人类、黑猩猩和倭黑猩猩之间的最后共同祖先大约在五到六百万年前分裂出来,而人属早期成员的证据直到大约280万年前才出现在化石记录中。

问题在于,这些进化上的亲戚同样没有尾巴。所以要找到有尾巴的亲属,我们必须追溯得更久远。大约在2500万到3000万年前,我们的猿类祖先从有尾猴分化出来。一旦分裂发生,随后数百万年里,许多无尾猿物种开始出现。沃德说,这使得确定具体哪些无尾物种最终进化成我们几乎不可能。

化石记录只能让我们看到当时发生的事情的有限片段,但即使是这些片段也令人发人深省。其中一个例子是埃肯博属,其标本可追溯到1700万至2000万年前,在肯尼亚被发现。沃德说,该属的一个物种——埃肯博·赫塞洛尼(Ekembo heseloni)的化石,提供了当时猿类与尾巴关系的一个相当清晰的观察。沃德补充说,这些生物看起来可能像黑猩猩,腿和臂长度相同,化石证据表明这些生物四肢爬树枝,保留了现代猿类最终失去的长而柔韧的下背部。但他们缺少的是尾巴所需的关键部件。

当要确定猿类尾巴消失的时间时,我们必须关注骶骨化石,即腰椎底部的骨质结构。比如猫和其他有尾哺乳动物的骶骨化石,会引向一堆尾椎骨。对于猿类和人类来说,骶骨末端只有一个小尖端。

“我们有那个小的临界点给埃肯博·赫塞洛尼,”沃德说,“我们知道骶骨不可能支撑尾巴,那只动物也没有尾巴。”

为什么人类没有尾巴,答案至少可以追溯到两千万年前

上面这具骨骼属于一种古老的猿类,名叫Ekembo nyanzae,年代可追溯到1700万至2000万年前,已在肯尼亚被发现。图片来源:uux.cn/Ghedoghedo / CC BY-SA 3.0

但埃肯博并不是那个时期唯一一个无尾灵长类动物的例子。另一只中新世时期的猿类被称为纳科拉皮特库斯,约在1500万年前出现在肯尼亚的化石记录中。沃德补充说,这些生物骶骨的化石表明它们同样无法支撑尾巴。

虽然具体哪种类猿在数百万年后成为了人类尚不清楚,但证据表明,这一时期的猿类进化为无尾。如果我们的古代猿类祖先没有尾巴,人类——进而人类——也不会有尾巴。

为什么人科(和类人猿)的尾巴消失了

所以我们几乎可以肯定,“人类”尾巴早在人类成为进化眼中的一丝光芒之前就已经消失了。但为什么?有很多理论,但沃德认为这可能与运动和运动有关。

尽管我们和无尾的同类,如大猩猩、黑猩猩和长臂猿,在某种程度上与这些两千万年前的猿类有亲缘关系,但它们的外观很可能与现代猿类大不相同。

“现代黑猩猩和大猩猩的前肢非常长,手和手指都很长,后肢短,还有许多其他适合悬挂在树枝下的特征,”沃德说。“但几百万年前,情况并非如此。[早期猿类]的手脚长度大致相同,所以我们很确定它们是四肢着地行走的。”

这些策略与无尾密不可分。虽然许多动物在运动中用尾巴帮助保持平衡,但如果动作迅速,尾巴尤其有用——比如奔跑的猎豹或荡秋千的猴子。

沃德解释说,中新世的猿类是在吃树上的果实。要到达果树枝条边缘的优质果物,需要用多根树枝支撑它们的重量,动作缓慢且小心,避免失去平衡。

对于我们行动缓慢的猿类祖先来说,尾巴可能是生长的能量浪费,或者是潜在的负担,等待被捕食者拉扯。“他们是在攀爬,但这是故意的,”沃德说。“尾巴根本没什么优势。”




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