功能和行为形态学-人类进化简史

时间:2023-12-04 20:59:03

功能和行为形态学

除了分析化石在进化支图中的位置和种系发育关系之外,古人类学家还利用化石了解人种的适应特点。他们设法重建同一类群的个体的生活方式,然后把这些信息与生活环境证据整合并得出这一物种如何适应环境的假说。与期望了解现生动物一样,研究者也要努力更多了解灭绝动物的生活。它们吃什么?怎样活动?是群体生活,还是独自生活?古人类学家试图通过功能或行为形态学的研究来解答这些问题。

功能和行为形态学-人类进化简史

功能形态学是指观察骨骼或牙齿并推测其最擅长且最经常使用的功能。例如,经常在树上攀爬的动物的指骨就需很弯曲,因此动物的指骨弯曲就表明攀爬是其活动的一部分。指关节的形状和手指的长度也都能提供早期人类抓握物体强度的线索。要抓住锤子,需要有力的抓握。同样,使用锋利石制小工具须精确的抓握以及上臂、前臂和手部肌肉的交替配合。类似地,身体全部重量由后肢承担的动物,其大腿骨的形状就与体重由四肢共同承担的动物的完全不同。

功能形态学也有助于重建早期人类的食谱。牙齿的形状反映了所吃食物的类型。齿冠大、齿尖低而圆且覆盖有厚层釉质的牙齿,反映出饮食可能包含坚硬食物,或食物被包裹在某种坚硬外壳如坚果的壳里,需要破壳才能食用。科学家使用显微镜能够观察到肉眼无法看到的牙齿上的微痕。生长在地下的食物如植物块茎含有大量的沙砾,而这会在牙釉质的表面留下许多凹槽。有时牙齿被践踏或受到风沙中硬沙粒的撞击也会有擦痕,但这类的损伤不仅仅在牙齿的咬合面上,也会在牙齿的侧面出现。当通过食物遗留的微痕证据来找寻早期人类的饮食线索时,研究者必须确保没有把动物死亡后产生的微痕与动物存活期间留下的微痕相混淆。

人类食物种类的直接证据来自于稳定同位素分析。这种分析方法首先是测量化石骨骼或牙齿里的氧、氮和碳同位素含量,然后,把化石的食谱模型与已知的现生动物的食谱进行对比。例如,叶食动物有别于草食动物,也有别于主要食肉类动物。布拉德福德大学考古学系的同位素化学家朱莉亚和她的同事利用这种方法证明,发现于斯瓦特克朗斯的距今1.5百万年的傍人化石有稳定的同位素模型,属食肉类型。这一结果引发了研究者对早期认为其以素食为主的观点进行重新思考。