我们的祖先选择直立行走，是为了方便扔东西？Jeremy Miller
物种日历
2018-01-20
本文由Nautilus授权转载
翻译：钟与氏darla
如果你还不熟悉本文即将提到的各种有关人体的术语，那么你一定需要一本能让你直观了解人体的书，别着急，日历娘在文末准备了！
掷铁饼也许是一项历史数千年的运动，但根本上说，它是一种“人类已经专注利用了数百万年”的技能的优化版——利兹贝克特大学的认知科学家安德鲁·D·威尔森（Andrew D. Wilson）和他的同事在去年发表于《科学报告》的一篇论文里这样说。
壁画上的罗马铁饼运动员。图片：Olivierw / Wikipedia
投石和掷矛技术更高的人不仅是更好的猎手（这意味着更多的卡路里，从而也意味着更佳健康状况和成功繁殖）；当面对有敌意的其他原始人类时，他们还能更好地保护自己。在南非的赫兹洞穴（Cave of Hearths）中，威尔森的团队在一个可以追溯到石器时代早期（约180万年前）的地点，发现了227个球状的石头。
基于抛体运动模拟，他们发现其中81%的石头都可以在投掷中“对一个中等体型的动物，在长达25米的距离上造成可观的损伤。”
正在用长矛捕猎狮子的亚述王。图片：Osama Shukir Muhammed Amin FRCP(Glasg) / Wikipedia
一些人类学家主张，扔东西还是我们这个物种的决定性特征——双足直立行走——的催化因素。达尔文也有此推测。在1871年的《人类的由来》中，他写道，“手和手臂只要还被惯用于移动身体或者支撑全身的重量，或……用来爬树，就几乎不可能发展到足够完善以制造武器，或有真正目标地投掷石块和长矛。仅看这些原因，人类成为双足动物便获益良多。
一份非常不严肃的人类进化图。图片：Manuel Cernuda / flickr
达尔文时代以后的古生物学家们在化石记录中注意到了这一演变的高峰——在手臂、手和肩部的解剖结构上存在明确可见的转变：从一种适合于在树上摆荡的结构，转向适应投掷石头或矛。举例说，狐猴或眼镜猴一类树居的灵长类有着长而窄的肩胛骨，特别适应于在树枝间举手过肩地移动。人类则拥有更宽、三角形的肩胛骨，以允许更广的动作范围，包括投掷。
红线以下的三角形骨为肩胛骨。图片：BodyParts3D
的确，人类肩部的定义性特征在于其变异性，内森·杨（Nathan Young）如是说，他是加州大学旧金山分校骨科学的一位助理教授。“肩部几乎与面部一样独特，”他说。这一变异性多见于肩胛骨：人类肩胛在形状、尺寸和方向上可以有很大区别。相比之下，杨补充道，树居灵长类的肩胛骨之间倒是变化不大。
这种形态上的独特性，暗示着肩部无与伦比的多功能特点。归根到底，我们的肩膀并不是仅仅用来扔东西——杨指出，挖洞和刨根也可能推动了肩部几何结构的改变。但是当我们真的在扔东西的时候，投掷动作就把肩膀和手臂其他部分转变成了某种高度精密的解剖学弹弓。
当然，身体的下半部分也极大程度地参与其中，包括旋转的躯体和巨大的臀肌——构成我们腿臀部分的一组三块肌肉，以提供更大的投掷力度。“这是个完整相联的系统，”玛丽·马斯克（Mary Marzke），亚利桑那州立大学人类学名誉教授说道，“你不可能在只关注它的一小部分而不考虑全局。”
红色部分为臀肌。臀肌又分为臀大肌、臀中肌、臀小肌。图片：Wikipedia
但是投掷带来的优势，是使我们成为两足动物的原因吗？玛丽·马斯克说答案尚并不明朗。“关于成为两足动物的演化‘实验’有许多，”她说，指的是同样直立行走但现已灭绝的多种原始人科动物谱系。“细看它们每一个的肩部、手肘、腕关节和手掌，这里有许多种不同组合方式，完全是各种模式的万花筒。”
比如说，她说，和许多灵长动物适应于树间摆荡的钩状指不同，阿法南方古猿（Australopithecus afarensis，生活于290－390万年前）的手指可以形成“杯状”，这意味着如人类手指般的灵活性。“为什么在这么久远之前就出现了？”她好奇道，“我们在阿法古猿那么久远的化石年代还没有发现过工具。
”对马斯克来说，这意味着这些小小的阿法古猿——他们是否两足行走尚存争议——也可能有某种程度的投掷技能。
阿法南方古猿的面部复原图。图片：Cicero Moraes
在杨看来，有证据表明双足行走先于投掷。他举出两百万年前的南方古猿源泉种（Australopithecus sediba）为例，他们有着现代外形的足部和腿部，却与更为原始的上半身连接。尽管如此，直立行走和投掷之间仍存在着联系。“到人属的时代，自然选择似乎更倾向于和下半身相协调的上半身。”
于是，约一百万年后，第一个真正意义上的投手随我们捕猎大猎物的祖先直立人一起出现。它的肩部，按哈佛人类学家尼尔·罗奇（Neil Roach）所说，就像现代人类那样使用高度特化的一系列肌肉，包括各种各样的肌腱和韧带，使它能够存储并突然释放大量能量，如同弹弓。
放大的肌腱视图。图片：Manu5 / scientificanimations
已故的加州大学洛杉矶分校神经生物学名誉教授理查德·杨（Richard Young）同意这一观点。“为了有利于投掷和棒击而更有力的双腿和更有弹力的足部增进了动态直立平衡，这使直立的行动更为高效，导致直立行动的增多，最终以习惯性的双足行走告终。”他在2003年写道。
看起来，一旦只用两条腿走路变成了压倒性规范，双臂就转而得到更多自由，可以专注于走路之外的行动。这使更有力的投掷成为可能，包括石块、长矛，以及——数十万年以后——标枪、铁饼和棒垒球。
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