超前牙齿70万年：让我们成为人类的碳水化合物

但达特茅斯大学主导的一项新研究表明，古人类在尚未进化出理想牙齿结构时，就已开始大量食用这些富含碳水化合物的植物。研究人员在《科学》杂志发表论文指出，该研究首次从人类化石记录中发现了行为驱动的证据——即有利于生存的行为会先于使其更易实现的生理适应出现。

研究团队通过分析古人类牙齿化石中碳氧同位素，发现了禾本植物（包括禾草和莎草）的食用痕迹。结果显示远古人类开始倾向食用这类植物的时间，远早于其牙齿进化出高效咀嚼能力的时期。直到70万年后，现代人类用以轻松咀嚼坚韧植物纤维的长臼齿才最终进化成型。

论文第一作者、达特茅斯大学博士后研究员卢克·范宁表示，这表明早期人类的成功源于他们在生理局限下适应新环境的能力。

"我们可以确定古人类在行为层面具有显著灵活性，这正是他们的优势。"范宁指出，"传统人类学认为行为与形态变化是同步进化的。但我们发现行为本身就能成为进化驱动力，对古人类的形态发展和饮食轨迹产生深远影响。"

该研究资深作者、达特茅斯大学查尔斯·汉森人类学教授纳撒尼尔·多米尼表示，同位素分析解决了行为研究的关键难题——行为本身无法形成化石。

"人类学家常通过形态特征推断行为，但这些特征可能需五十万年甚至更久才会在化石记录中出现。"多米尼解释道。

"而这些化学特征是与形态无关的食草行为确证，"他强调，"它们揭示出新型摄食行为与适应咀嚼消化坚韧植物组织所需的长臼齿之间，存在显著的时间差。"

研究团队从远古人类亲属南方古猿开始，系统分析了多种古人类牙齿化石，追踪禾本植物各部位的食用历史演变。作为对照，他们还研究了同期灭绝的两种灵长类牙齿化石——陆生巨猴（狮尾狒）和食叶小猴（疣猴）。

研究表明，这三个物种在340-480万年前都出现了从果实、花朵、昆虫转向禾草莎草的食性转变，尽管它们当时尚未具备消化这类坚韧植物的理想齿系。

研究发现，这种趋同持续至230万年前——古人类牙齿中的碳氧同位素突然变化，暗示当时的人类祖先（鲁道夫人）减少禾草摄入并饮用更多低氧水。

研究者提出三种解释：这些古人类饮水量远超其他灵长类、突然转向河马式的水栖生活，或最可能的是——开始规律性获取块茎鳞茎等地下储藏器官。这些膨大组织含有低氧水，是禾本植物储存碳水化合物以避食草动物的部位。

范宁指出，转向高能地下组织符合种群扩张的需求：这些资源丰富稳定，风险低于狩猎，更能满足脑容量增长的能量需求。已掌握石器技术的古人类可轻松挖掘，且几乎不受动物竞争。

"这标志着进化关键转折点，"范宁强调，"常年可获取的碳水化合物过剩，使祖先能随时供养群体。"

数据显示，虽然古人类牙齿总体缩小（每千年约5%），但臼齿持续增长。在大部分时期，其食性转变都领先于牙齿演化。直到200万年前，能人和匠人的牙齿才突然适应熟食组织（如烤块茎）的咀嚼需求。

多米尼指出，禾本植物的广布性使古人类能持续获取营养，而齿系效率提升进一步放大了这种优势。"人类学核心问题是古人类的独特性。这项研究表明，开发禾本植物的能力可能是我们的制胜法宝。"

"当今全球经济仍依赖少数禾本作物——稻、麦、玉米、大麦，"他总结道，"祖先这个出乎意料的转变，彻底改写了地球物种的历史进程。"