日前有报道称,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究人员,对世界主要人群头面部表面积的纬度分布特点及其与温度的关系进行了研究。研究结果显示:人类头面部的形态特征具有适应性,现代人群头面部表面积在全球范围内有纬度性变化,也与当地温度有密切联系。
很多人都会发现,土生土长的欧洲人多拥有高而圆的头顶、深陷的眼窝、较狭窄的面庞和高耸的鼻梁;非洲人前额比较低,后脑勺却很长,整体近似一个倾斜的卵形、鼻梁扁平;寒冷的东北亚地区人群,有扁平而强壮的颧骨,而大部分亚洲人的特征则介于欧洲和非洲人之间。那么,这里面蕴含着什么科学道理吗?
为了探索全球各地人群的头面部形态的分布规律,并探讨这些规律是否与温度调节相关,古脊椎所研究人员选取亚洲、非洲、欧洲、美洲和大洋洲18个考古遗址出土的295例现代人头骨为研究材料,使用了三维激光表面扫描技术,来精确测量头骨标本的表面积。三维激光表面扫描仪能够精确记录曲面的形状信息,将这些信息导入三维图像处理软件里,就能快速地建立被扫描物体的三维虚拟模型,能方便地进行各种二维、三维测量。
正是利用这种方法,研究者们获取了南北半球多个人群的头盖部、颧骨表面积信息。这项研究发表于《中国科学》上。
经过对比后,研究人员发现了这样一些清晰的规律,表明人类头面部特征确实与温度调节有关:高纬度、寒带地区生活的人群,头盖部即“导静脉”系统主要分布的区域,也就是直立时阳光所照射的主要区域,表面积较大;低纬度、热带地区的人群则反之。
以前人们就发现,热带地区人群颅容量显著小于寒带地区人群,有一些科学家们推测这可能与温度调节有关,是贝格曼法则的体现,也是千万年来人类进化的必然趋势。现在我们终于得到了大量有关头部表面积的准确数据,来佐证这一推断。
与此同时,各个人群颧骨表面积在全球不同纬度、气候带的分布,却呈现另一种趋势。不同纬度生活的人群,颧骨表面积的差异并不显著,但颧骨大小却与当地温度密切相关。
寒冷地区的人群,颧骨面积较大,而炎热地区人群则相反。研究者们认为,直立状态时颧骨极少接受阳光直射,主要靠对流方式与外界进行热量交换,因此颧骨大小虽然不呈现显著的纬度分布,但仍然与气温有关联,并最终帮助调节颅内温度。另外,除了温度因素,粗糙的食物等生物学因素也能使颧骨变得宽大,这就比头盖部形态的影响因素复杂许多。