人類和其他靈長類動物最明顯的分別,應該就是我們擁有較大的腦部。當然,要發展這個偌大的腦袋,我們的身體亦要作出相關的配合:牙齒、身體的其他部分的發展,都需要放緩,給腦袋「讓路」。早期的原始人是否也是如此?今次就跟各位討論一下。
早期人類大腦發育有何特點?
人類和其他靈長類動物有許多不同的地方,比如人類用兩腿走路,腦部大小是人猿的3倍,而且能夠運用複雜的科技,但是我們的身體亦成長得較緩慢,我們優先動用了能量去支援腦部的生長,因此腦袋可以在我們童年的早期迅速發展。早期原始人是否有相似的成長模式?近日,有研究團隊分析了177萬年前的人類牙齒化石,解答了這個問題。
這套化石出土於格魯吉亞的德馬尼西(Dmanisi),應該屬於非洲的能人(Homo habilis)和能夠直立行走並製造石器的直立人(Homo erectus)的中間人種。牙齒怎樣可以幫助我們理解早期人類的成長過程?
原來,動物的成長會固定地在牙齒的琺瑯質上留下痕跡,所以對比這些痕跡,就能夠比較人類和各種靈長類動物的發展過程。
分析發現,這個德馬尼西的早期人類化石應該在11歲左右逝世,而且預計牙齒會在12歲至13歲半發展成熟,牙齒成熟年齡跟黑猩猩比較接近。不過,德馬尼西早期人類的其他牙齒發展,卻已展示出跟現代人類相似的跡象,比如,德馬尼西早期人類和我們一樣,第二和第三顆臼齒會較遲發展。
整體來說,德馬尼西早期人類的牙齒在幼年時期慢慢成熟,在剛過了5歲以後才會突然加快成長;人類的模式也差不多,不過會在7歲的時候加速發展;而黑猩猩並沒有這種牙齒急速成長的階段。德馬尼西早期人類的牙齒成長模式有像人類的地方,亦有跟人猿類較接近的部分,這反映從黑猩猩到現代人類的演化過程中,牙齒發展的模式也經歷了過渡的階段,並不是一次性地演化成現代的模樣。
然而,德馬尼西早期人類牙齒成熟減慢的原因仍不是十分清楚。對2歲至4歲的現代人類,腦袋的發育會消耗身體差不多三分之一的能量,所以牙齒的發展要放到第二位。但德馬尼西早期人類的腦袋和黑猩猩的大小差不多,應該不太需要動用過多的能量。有科學家猜想,可能是因為德馬尼西早期人類懂得利用工具來弄軟食物,或是由族群中的長輩照顧幼童,所以牙齒不需要發展得太快。
當然,我們還有不少不知道的地方。例如德馬尼西早期人類的腦袋可能只是比黑猩猩的大了一點點,可是能量用量為什麼增加,他們大腦發育的具體速度,我們還不太清楚。
小結
和猿類相比,人類斷奶得較早。這代表由人類斷奶到飲食自主的童年階段比猿類更長,因此更有人類學者認為,這是人類的一個特色。希望科學家們可以盡快開發出相關的技術,準確地從化石中推斷出古代人類發展的過程,增進我們的認識。
●杜子航 教育工作者
早年學習理工科目,一直致力推動科學教育與科普工作,近年開始關注電腦發展對社會的影響。
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