无论我们在进化树的分支上相距多远,人类的面孔都与我们祖先的面孔大不相同。与尼安德特人和其他古人类祖先相比,现代人可以通过他们较小的面部结构来识别。
长期以来,人类学家一直想知道为什么存在这种差异,以及我们面部骨骼的什么样的发育变化导致我们的物种走向这种更苗条的外观。
当现代人类与遥远时代的大骨祖先的化石并排时,这种差异尤其明显。
研究人员最近比较了人类面部骨骼生长的证据、尼安德特人的遗骸和黑猩猩的骨骼。
马克斯·普朗克进化人类学研究所的首席研究员之一亚历山德拉·舒赫 (Alexandra Schuh) 发现,骨骼生长速度的变化可能为我们的面部如何变得更加精致提供了核心解释。
人类 vs. 尼安德特人的面孔并排研究不同的群体有助于科学家确定哪些生长模式使每个群体与众不同。
通过测量不同生命阶段的骨骼大小,专家可以了解发育中的面部如何随时间变化。
这揭示了有关更广泛的进化转变的重要线索,这些转变塑造了我们的现代外观并将我们与已灭绝的前辈区分开来。
这种比较方法还从黑猩猩等幸存的灵长类亲戚中提取数据,这些亲戚具有许多共同特征,但面部比例与人类不同。
通过包括这些现存的灵长类动物,科学家们建立了一个更清晰的时间表,说明某些特征如何具有可追溯到数百万年前的深厚根源。
人脸的生长模式一个关键的发现是,我们的面孔比其他大面灵长类动物和已灭绝的古人类群体更早停止扩张。
较短的生长窗口会对最终的成虫轮廓产生影响,因为骨骼生长时间更短意味着整体结构更小。
这使现代人与考古发现中可以看到的骨骼粗壮的亲戚区分开来。
例如,科学家们观察到,尼安德特人的面孔会长得更久,从而可以形成强壮的下巴和更宽的中脸。
这种模式与我们的模式形成鲜明对比,在青春期左右生长放缓,并锁定在更苗条的形式,这可能暗示了一种进化的调整,即在保存能量的同时仍然支持咀嚼等重要功能。
“我们的研究结果表明,发育的变化——尤其是在生长后期——导致脸更小。与尼安德特人和黑猩猩继续生长更长的时间相比,人类的面部生长在青春期左右停止得更早,导致成年脸更小,“Schuh 说。
内部面部结构骨骼活动的变化,包括当细胞沉积新层或分解旧层时,似乎引导了这种生长减少。
如果这个过程提前结束,上颌(称为上颌骨)就不会向前突出那么多,从而导致脸比尼安德特人更紧凑、更不强势。
在较大的物种中,这些骨骼活动在更长的时间内保持更强烈,从而促进更厚和更突出特征的形成。
这种持续的骨骼生长有助于解释为什么一些古老的头骨非常大,并且它表明时间在设置每个群体的外观方面具有强大的作用。
随着年龄的增长,面孔变少尽管某些面部特征在生命早期就出现,但物种之间的主要区别是在成年前的最后发育时期出现的。
“确定关键的发育变化使我们能够了解物种特异性特征是如何在整个人类进化过程中出现的,”Schuh 说。
研究人员指出,人类的童年相对较长,但我们的面部结构在整个阶段并没有不断扩大。
环境或遗传影响一些专家认为,更好的食品加工和烹饪可能会减轻我们下巴的压力,但仅凭这一点似乎不足以解释每一个细节。
其他人则指出社会或行为因素,表明选择压力可能会随着时间的推移微妙地塑造面部的生长方式。
生物学数据表明,控制骨骼生长的遗传机制可能会强烈控制面部扩张的速度。
青春期荷尔蒙的变化可能会进一步加速或减慢这些过程,但研究人员警告说,完整的故事可能涉及基因、环境和日常习惯的相互作用。
连接人类和尼安德特人的面孔基于这些发现,科学家们计划检查更多不同时期的化石,看看其他古代人类群体是否遵循类似的模式。
他们希望追踪不同地区面部生长速率的变化,比较不同人群如何平衡生存需求与颌骨发育的变化。
通过绘制这些变化,专家希望深入了解哪些特征是普遍的,哪些可能是特定环境的独特分支。
这种跨越化石记录的侦探工作将生物学、文化和历史结合在一起,让我们更广泛地了解是什么塑造了我们的定义性外观。
关于社会进化的线索也出现了,因为面部表情和识别可能会影响社区的运作方式。
较小的面孔可能在通信或其他领域提供优势,但要确定直接联系需要对史前行为和生态压力进行更深入的调查。
我们学到了什么?科学家们一致认为,面部生长的时间表是理解为什么我们看起来与祖先人类不同的关键。
一旦那扇窗户关闭,脸就会变得更小,更不突出,这种转变可能为新的适应打开了大门,同时仍然满足我们物种独特的发育需求。
这些见解表明,不仅我们的脸型发生了变化,而且到达那里所花费的时间也发生了变化。
随着研究的继续,关于早期生长的发现可能会帮助我们看到,我们骨骼中的每一个细微变化都会对我们的进化过程产生强大的影响。