人类起源的考古化石证据-揭示行之患

20世纪60年代之后，由于考古工作者对于古人类骨骼化石的挖掘和收集，化石资料有了上百倍的增加，内容基本上包括了人体各个部位，其中不少是保存较好的单个个体。

资料的大量增加使得古人类学家可以对人类的起源和演化做出更为细致和清晰的推测。由于头骨是动物骨骼中最容易保存的部分，20世纪70年代初，其数量和质量都有了很大的提高，至今考古发现的年代久远（130万年以上）的头骨已有300个以上，从头骨后面的枕骨形态可以推测出其主体是否习惯于采用直立行走。

鲁滨孙（Robinson）详细介绍了大量的古化石资料，并给出了合理的分析和力学解释。他认为，南方古猿与现代人身体结构有较大的差别，虽然他们也能够直立行走，但是，由于其下肢关节稳定性差、骨盆太宽，所以步行的效率不高。

关于南方古猿的肩、肘、手腕和掌骨的文章都一致认为他们的上肢是非常原始的，有大量的树栖特征，而关于其下肢的分析则可确认其能够直立行走。但是，对于其下肢与直立人差异的解释却有很多不同的意见。

对南方古猿体重的估计并不是件容易的事情，一般认为有纤细型（18～37千克）和粗壮型（36～80千克），不同学者估计的结果有较大差异，但是大多数学者认为南方古猿虽然个子不高，但是相较于现代人，它们要粗壮得多。比如露西（Lucy），身高只有1.05～1.10米，其体重却被认为有30多千克，这是有争议的，若早期人类运动方式无法确定，其体重的估计也就缺乏依据。我们假设古人类是采用双臂摆动方式运动的，而这种需要腾空的运动方式要求体重较轻、体型过于粗壮显然是危险的。所以，我们认为大多数学者对古人类的体重估计都是偏重的。相对于体重，依据化石估计古人类身高是比较容易的，大多数学者估计南方古猿的身高在1.2～1.5米之间，而露西的身高约在1.05～1.1米之间，“大个子”的身高约为1.5米左右，与现代人相比，早期人类是非常矮小的。

（一）阿尔法南方古猿露西

露西是美国科学家唐纳德·约翰逊（Donald Johanson）等领导的一个考古小组于1974年在埃塞俄比亚阿尔法谷底发现的，遗骸化石具有大约40%的完整性。“露西”属于南方古猿阿尔法种，被看作是人类起源研究领域里程碑式的发现。她被认为是目前世界上最重要的古人类化石之一，约有320万年历史。

同现代人骨骼比较，露西骨骼（图1-3）的主要特点有：（1）头骨很小；（2）上肢长，下肢较短小，上下肢长度比例大约为0.85；（3）指骨弯曲；（4）肩关节盂方向朝上；（5）上胸部窄小，而下胸部宽大；（6）脊椎体较小；（7）骶椎骨小，稳定性差；（8）髋部短而宽阔，前后径小而左右径大；（9）股骨头小，股骨颈长；（10）骶关节，膝关节和踝关节小而灵活，但稳定性差。

图1-3 露西骨骼及还原图^[5]

其体重估计约为30千克，身高约为1.05米。(www.xing528.com)

（二）汤恩幼儿（Taung Child）

1924年，汤恩幼儿头骨被发现于南非的一个石灰岩采石场。次年，解剖学教师达特在Nature上发表了报告。对幼儿头骨骨缝的研究显示，其具有类似于现代人的特征。黑猩猩和狒狒新生幼儿脑容量较小，而且出生时头骨骨缝迅速愈合，但人类则不同，人类婴儿的脑容量达到了400毫升，成年人可达1400毫升，这也是导致人类生育困境的主要因素之一，为了缓解这个状况，人类婴儿头骨骨缝愈合时间被大大延迟了，而延迟愈合骨缝则非常有利于人类大脑进一步发育。CT扫描技术使得研究者们可以重建汤恩幼儿头骨内部形态（图1-4），并发现这位4岁男孩头骨骨缝竟然没有完全愈合，这说明300万年之前的人们就已经开始面临生育困境了。

图1-4 汤恩幼儿头骨化石（左）^[6]

汤恩幼儿属于南方古猿阿尔法种。事实上，他们的脑容量仅比黑猩猩的脑容量稍大一些，这说明人类面临的生育困境并不仅仅是因为幼儿头部大，也许与人类直立行走姿势或幼儿的头颅形态有关。

图1-5上面骨盆为STS14（南方古猿非洲种）的重建模型，下面骨盆模型属于AL 288-1（南方古猿阿尔法种露西）。相对而言，STS14的骨盆宽度小一些，但是更厚，从力学上来说，这种结构更加适合直立行走。此外，与现代人骨盆相比较，这两个骨盆的髂前上棘区和下棘区都很发达，耻骨联合处向前突起。这些特点显示南方古猿腹肌和股直肌发达，即收腹和屈髋前摆腿能力较强。

图1-5 南方古猿和STS14骨盆^[7]

结合汤恩幼儿未愈合的头骨骨缝和南方古猿的骨盆形态，我们推测，由于南方古猿双臂摆动的运动习惯以及与之相匹配的直立行走行为，使得其骨盆的左右径增加、前后径减小，这种结构的改变导致了她们生育的困难。