灵巧性与攀爬能力：古人类近亲如何使用他们的双手

切中要点

• 不同的手部用途： 两种古人类近亲——南方古猿源泉种（Australopithecus sediba）和纳莱迪人（Homo naledi）——具有不同的指骨形态，表明它们在使用工具和攀爬时采用了不同的抓握方式。
• 指骨的内部结构： 源泉种兼具类猿和类人的特征，而纳莱迪人则具有独特的骨厚度模式，暗示了不同的承重模式和可能的抓握类型。
• 人类进化： 古人类近亲以多样化方式适应环境，在工具使用、食物加工和运动之间取得平衡，这对传统的“从直立行走到高级工具使用是单一线性过渡”的观点提出了挑战。

这项新研究聚焦于在南非发现的两具近乎完整的手部化石骨架。一具是南方古猿源泉种的手骨，于2010年首次在马拉帕遗址发现，年代测定为距今约200万年。另一具手骨来自年代更近（但可能更神秘）的纳莱迪人，于2015年首次在“新星洞穴”系统深处发现，年代测定为距今约25万年前。

目前尚未发现这两种古人类直接与石器工具伴存的证据，但它们手部和腕部的多个形态特征表明，它们的手部灵活性程度与人类更为相似，远胜于现生的黑猩猩或大猩猩。“鉴于南非至少早在220万年前（而东非早至330万年前）就发现了石器工具，并且许多灵长类动物都是优秀的石器工具使用者，源泉种和纳莱迪人同样也是灵巧的工具使用者并不令人意外。然而，它们具体如何使用工具，以及是否以相似方式操作工具，尚不清楚，”资深作者特蕾西·基维尔（Tracy Kivell）说。

此外，在发现的源泉种和纳莱迪人骨骼化石中，还包括许多其他保留类猿特征的骨骼，尤其是上肢骨骼，这些特征对攀爬有利。这些特征究竟是反映了这些个体实际的攀爬行为，还是仅仅是从攀爬祖先那里遗传下来的进化残留，在古人类学中一直存在长期争论。

化石手骨揭示古人类行为

为了帮助解答这些问题，赛达（Syeda）及其同事研究了源泉种和纳莱迪人手指内部结构——皮质骨——的变化。骨骼是一种活组织，能够根据我们一生中使用和承重骨骼的方式调整其结构，在负荷较高的部位增厚，在负荷较低的部位变薄。因此，内部皮质骨厚度的变化可以为这两种古人类化石在其一生中实际如何使用双手提供新的见解。

“我们发现源泉种和纳莱迪人在其手指皮质骨结构中表现出不同的功能信号，”该研究的主要作者萨马尔·赛达（Samar Syeda）说。在源泉种中，其大部分手指的近节指骨和中节指骨内的皮质骨分布类似于猿类。然而，其拇指和小指的骨骼则更接近人类。赛达总结道：“这两个手指更可能反映操作行为的潜在信号，因为它们在攀爬或悬吊运动中较少使用或承受的负荷较小。当我们将这些结果与源泉种异常修长、类人的拇指相结合时，表明源泉种的手既用于工具使用和其他灵巧行为，也用于攀爬。”

纳莱迪人的手显示出独特的抓握模式

相比之下，纳莱迪人则不同寻常：其近节指骨（与手掌相连的骨骼）显示出类人信号，而中节指骨（手指中段的骨骼）却显示出类猿信号。“这种独特的模式出乎意料，表明纳莱迪人很可能以不同方式使用和承重其手指的不同区域，”赛达说。这种承重模式如今仅见于特定的抓握类型，例如攀岩者常用的卷曲抓握（crimp grip），即主要用指尖抓握表面。纳莱迪人还具有异常高度弯曲的指骨，特别是对于一个与我们人类（智人 Homo sapiens）最早成员生活在同一时期的古人类而言，这再次表明其手部用于运动。

虽然需要更多研究来进一步验证纳莱迪人是否可能使用了类似卷曲抓握的握法或攀爬岩石，但显而易见的是，在整个人类进化过程中，存在着多种方式将增强的灵巧性（用于工具使用和食物加工）与持续使用双手攀爬（无论是树木还是岩石）的需求相结合，以适应南非的古景观。“这项工作提供了更多证据，表明人类进化并非从直立行走到日益精进的工具使用的单一线性过渡，而是以不同的‘实验’为特征，这些实验平衡了在这些过去环境中既要操作又要移动的需求，”基维尔说。