静月园
森林环境造就了类人猿躯体结构。
写在基因里的古老记忆。
茂密森林的枝叶间,人类祖先用弯曲的四肢从一棵树荡到另一棵树,他们不会想到,几百万年后,人类从这些树上活动获得了适应性身体结构,会让他们的后代拥有输出脑思维智慧的灵巧手掌。
宽阔有利的,肌肉发达的,坚固韧柔的长肩膀,
人类起源于非洲的古老森林,这一过程并非像传统“稀树草原假说”所认为的那样,是一次从森林到草原的简单过渡,而是在漫长的地质时期中,我们的祖先在森林环境中不断适应、演化的复杂过程。
茂密的,高大的森林树木,造就了人体的特殊结构。正是森林环境,茂密的丛林树上枝杈纵横交错,为栖息森林里的猿猴祖先提供了生存进化的舞台。
类人猿从树上的栖息跳跃运动到林希草密的落地地面行走,类人猿的每一次进化飞跃都与森林提供的环境压力密不可分,从肩肘的灵活结构到双腿行走的姿态,再到肠道盘绕的方式,人体结构的每一个细节,都镌刻着森林生活的记忆。而手的诞生,是森林环境的最大贡献。没有森林环境里的树上生存运动,类人猿的手不会产生。
01 森林中的双足起源
传统观点长期认为,人类标志性的双足行走特征是在稀树草原环境中演化出来的。然而,化石记录与现存类人猿比较研究,对这一“稀树草原假说”提出了有力挑战。
2011年《自然》杂志上的一项研究分析显示,与早期原始人类相关的化石土壤环境并非茂密林地,而是树木覆盖率低于40%的稀树草原。
然而耐人寻味的是,当原始人类变得更加依赖双足行走时,他们周围的林地反而变得更加茂密而非稀疏。
一项2023年的研究指出,尽管向开放栖息地的过渡催化了人类与大型类人猿的分化,但树栖生活的适应性特征一直在塑造今天的人类特质。
02 肩肘的攀爬烙印
人体独特的可旋转肩膀和能够完全伸展的肘部,最先是作为我们灵长类祖先的天然制动系统进化而来的。
早期人类需要这些运动来减缓从树上下降的速度,这样能确保他们爬下来的时候不会摔死。
达特茅斯学院的研究人员通过对比黑猩猩和白眉猴在野外攀爬的行为,揭示了这一演化过程。他们发现,当这些动物从树上向下爬时,会把手臂伸过头顶抓住树枝,采取臀部在下的方式让身体更重的部分先下来。
这种向下爬行的需求,对于2000万年前在分散森林中进化的第一批猿类至关重要。它们会爬上一棵树获取食物,然后爬下来再前往另一棵树。从树上安全下来成为自然选择的重要压力。
上述猿体的行动 最重要的焦点在于前肢双手具有握力,手掌握住树枝杆,让身体垂降下树。
猿的后肢端同样是具有树杆的抓握结构和握手的功能。
03 两栖生活的漫长过渡
“露西”(约320万年前的南方古猿)的化石研究揭示了一个重要事实:早期人类在学会直立行走后,仍然长期保留了树栖能力。
剑桥大学的研究人员重建了“露西”的肌肉模型,发现她的大腿肌肉比例高达74%,远高于现代人的50%,腿部结构与倭黑猩猩更为相似。
尽管“露西”能够像现代人一样直立行走,但她的足部结构仍保留着适应攀爬的特征——特别是具有弯曲、类似猿类的大脚趾。
· 南方古猿“塞拉姆”(约3岁)的化石被发现可能是从树上坠落死亡的,表明直到300万年前,人类祖先仍在进行树栖活动。
· 对“露西”时代的环境分析表明,这种两栖生活方式实际上从2100万年前的莫罗托古猿就开始了。
猿猴的树上生活,锻炼了猿的四肢发达,特别是前肢。手的结构形状是树木结构的影响结果。
04 森林对人类体型的塑造
有趣的是,森林环境甚至直接影响了特定人群的体型特征。热带雨林中的俾格米人群演化出矮小体型,长期以来被认为是适应森林环境的结果。
当然,很多的大型变异猿类,不适合树上的生存,逐步从树上退落到地上来生存。
2018年一项研究首次从生物力学角度证实了这种体型在雨林环境中的运动优势。
研究人员发现,雨林环境中步长受限,身高较高的人无法达到最佳步长,因而行走速度较慢。这一发现通过观察马来西亚半岛的巴特克人和玻利维亚亚马逊的齐曼内人(两个经常在雨林中觅食的矮小身材人群)得到了验证。
森林的密集结构通过限制步长,影响了步态运动学,从而选择了更适应这种环境的矮小体型。
05 森林的现代健康效益
森林不仅塑造了我们先祖的身体结构,至今仍在为我们的健康提供支持。现代科学研究证实,森林环境对人体有多方面的生理和心理益处。
不同结构的森林群落对人体健康的效应不同。乔-灌-草复合结构的森林生态保健效果最为显著,能有效提高空气负离子浓度、减少PM2.5和噪音,并降低细菌数量。
空气清洁:乔-灌-草结构的森林空气负离子浓度最高,对PM2.5的消减率达到10.95%。
减菌降噪:相同结构的森林平均减噪率和减菌率也表现最佳。
人体舒适:研究发现,乔-草结构的人体舒适度最好。
这些现代研究数据表明,我们与森林的联结不仅仅是进化的遗迹,更是持续的健康需求。森林环境能够促进副交感神经活动,降低交感神经活动,从而减轻压力反应。
当气候骤冷迫使森林面积萎缩,人类祖先最终走出森林,适应草原生活。这一转变发生在第四纪大冰期,全球气候变冷导致森林大面积减少。
“尽管向开放栖息地的过渡催化了人类与大型类人猿的分化,但树栖生活的适应性特征一直在塑造今天的人类。”学者们在2023年的研究中这样写道。
至今,当我们漫步在森林中,呼吸着清新的空气,感受着肩肘的自由活动,那不仅是自然的馈赠,更是我们身体在回响着数百万年前森林生活的记忆。
我们现在已经习惯了楼台馆舍的悠闲自在生活,森林环境已经隐退江湖,我们现在的脑壳里没有任何印象。或许只有少数的研究者才能够产生人与树之间复杂的结构关系。
以后的文章,我们将继续分析森林与人类的紧密关系。包括思维器官的脑和脑思维过程与森林的关系。人体骨骼结构与森林的关系。人体各个器官与森林环境的关系。