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Little Foot是南部非洲最古老的人类之一。这几乎完整的骨架,属于属 南方古猿 ,可以追溯到300多万年前。它于1994年在南非约翰内斯堡附近的Sterkfontein洞穴中被发现,它是“人类的摇篮”的一部分。
我们对这个属有很多了解 南方古猿 ,多亏了非洲发现的数百种化石遗骸。我们知道它由几个物种组成,其中一些可能同时生活,并且这些物种消耗了高度多样化的食物。
但不幸的是,由于化石往往是碎片化的,我们仍然不知道究竟是什么 南方古猿 大脑看起来像是,他们如何走路,或者为什么他们以某种方式进化。
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现在,Little Foot的相对完整的头骨和一种称为显微断层扫描的高科技扫描技术相结合,帮助我们揭示了一些答案。
我和我的同事使用显微断层摄影来虚拟调查Little Foot的头骨。这种技术依赖于使用扫描仪,使我们能够访问非常精细的细节 - 一次几微米。我们探索了头骨的各种解剖结构,尤其是大脑印记和内耳。
然后我们将我们发现的内容与其他内容进 南方古猿 标本和属于不同群体的化石遗骸: 傍人 而且很早 智人 。这些在地质上更年轻,这使我们能够跟踪进化。
大脑和内耳也是化石人类与其身体和社会环境之间有趣的界面。通过这些研究,我们可以呈现和探索关于我们的祖先如何生活和进化的新情景。
研究脑印记
大脑无法化石化。这意味着对人类大脑进化的任何理解都依赖于分析保留在我们头骨内部的大脑印记,也称为内胚层。
endocast可以提供有关大脑的大小,形状和组织的信息,以及提供它的血管系统。尽管存在一些裂缝以及头骨的某些部分变形的事实,但是Little Foot的内胚层相对完整且保留了清晰的大脑印记。
Little Foot的额叶中的大脑印记类似于地质学较年轻的标本 南方古猿 :它们表现出类似猿的模式,与活着的人类大不相同。与此同时,Little Foot的endocast背部区域的视觉皮层似乎比年轻时更加扩展 南方古猿 而在活人类中,它更加减少。
这一信息至关重要,因为人类大脑中视觉皮层的减少与顶叶关联皮层的扩张有关,后者涉及记忆,自我意识,定向,注意力或工具使用等关键功能。这可能意味着与后来的hominins相比,这些功能并不像Little Foot那样发达。
我们的假设是,大约280万年前的环境变化可能导致选择性的压力 南方古猿 脑。不可预测的环境可能改变了栖息地和食物资源 南方古猿 ,他们必须适应生存。这可以解释小脚和年轻人之间的大脑差异 南方古猿.
而我们的研究也表明了内胚层的血管系统 南方古猿 比以前认为的更复杂,特别是在中脑膜血管中。这意味着就脑血流量而言,Little Foot可能与我们相对接近。
这种特性可能在人类血统中大脑的出现中发挥了关键作用,因为这部分血管系统可能参与了大脑的冷却系统。
探索内耳
在第二篇论文中,我们还描述了有关Little Foot内耳的迷人细节。内耳包含平衡器官 - 前庭系统及其半规管 - 并通过蜗牛状耳蜗听到。
传统上,化石中的内耳可以通过嵌入颞骨中的骨迷路的形状来描述。我们的显微断层扫描分析使我们能够虚拟地重建Little Foot的内耳。我们发现它结合了类似人类和猿类的特征。它最像是另一个 南方古猿 在Sterkfontein的Jacovec Cavern发现的标本,与Little Foot的年龄相似。这两个标本可能代表_Australopithecus_'内耳的祖先形态。
另见:我们在一年中学到的关于数千年人类进化的一切
前庭系统与运动之间存在密切关系 - 我们如何行走。在小脚和其他 南方古猿 ,前庭系统不同于人类和 傍人 ,但与猿类有相似之处。
这可能与长期存在的假设一致 南方古猿 本来可以在地上踩两条腿,但也花了一些时间在树上。 傍人 也不同于 智人 :他们像我们一样是两足动物,但可能无法参与特定的活动,比如跑步。
我们从内耳获得了更多有趣的见解。其中包括Little Foot的耳蜗,它位于内耳,与地质年龄相似 南方古猿 标本,和 傍人 。但它与化石有很大不同 智人 标本。该器官与声音感知和饮食,栖息地或交流等生态因素有关。
因此,我们的研究结果表明,Little Foot可能与其周围环境的相互作用不同于我们最近的人类祖先。
这项研究为Little Foot的大脑和内耳提供了一个迷人的窗口,并帮助我们更多地了解我们的祖先的大脑和耳朵是如何在数百万年前进化的。
本文最初发表于AmélieBeaudet的The Conversation。阅读原文。