人类露西的模拟有助于揭示长跑在现代人类中的进化过程

隶属于英国多个机构的一个自然科学家、肌肉骨骼专家和进化生物学家团队与荷兰的一位同事合作，通过模拟发现，著名的早期人类露西可以直立行走，但速度远不及现代人

在他们发表在开放获取网站Current Biology上的论文中，该小组描述了他们在构建模拟时所投入的因素，以及完成后向他们展示的内容

早在20世纪70年代在埃塞俄比亚发现的古人类露西，随着时间的推移，已经成为所有古代古人类中最著名的，这既是因为她的骨骼状况良好，也是因为她所代表的东西——证明人类是从不那么复杂的生物进化而来的

随着时间的推移，从290万到390万年前其他同类留下的更多化石中，科学家们将她标记为南方古猿阿法种的一员，这是一种已灭绝的南方古猿。在这项新的研究中，研究小组想知道露西是否可以用两条腿跑步，如果可以，跑得有多快。他们指出，这种跑步的证据可能会更多地揭示导致现代人类成为如此优秀的长距离和短距离跑步者的进化过程

为了确定露西是否可以直立奔跑，研究小组使用了一种随着时间的推移而开发的模拟器来分析人类和其他动物的运动。他们添加了露西的骨骼，然后添加了现代猿类中发现的肌肉特征来充实她，然后启动模拟器

根据AL 288-1（“露西”）化石中的骨面积预测的具有现代类人腓肠肌结构和肌肉质量的阿法种动物模型迭代的最佳最大速度跑步步态（4.26 m/s）的视频。来源：当代生物学（2024）。DOI:10.1016/j.cub.2024.11.025

这表明露西确实可以直立奔跑，尽管她缺乏人类进化出的长跟腱和腿部较短的肌肉纤维。先前的研究表明，这种纤维有助于耐力跑

模拟还表明，露西的奔跑速度远不及现代人，即使他们给了她现代人的肌肉，她的最高速度也可能只有每秒5米。现代人平均可以以每秒8米的最高速度奔跑。研究人员还发现，调整体型并不会对跑步速度产生太大影响

视频显示了阿法种动物模型与现代类人三头肌结构的迭代和非人类猿三头肌结构的模型迭代的最佳最大速度跑步步态的并排比较。来源：当代生物学（2024）。DOI:10.1016/j.cub.2024.11.1025

研究人员还通过给露西提供人类踝关节型肌肉来测试能量消耗——模拟结果显示，露西与其他同龄动物有相似之处。但对露西来说，跑步显然会更费力，这表明她可能只会在真正需要的时候跑步。研究人员认为，这表明阿喀琉斯的适应以及肌肉纤维的进化可能使早期人类在进化过程中跑得更远 More information: Karl T. Bates et al, Running performance in Australopithecus afarensis, Current Biology (2024). DOI: 10.1016/j.cub.2024.11.025

Journal information: Current Biology