牙齿化石揭示人类祖先用手偏好特性

北京晨报

为啥绝大多数人都是右撇子

你是右撇子吗?如果是的话,你知道世界上约有90%的人都和你一样是右撇子吗?其实,正是这种人类当中“十有八九”会出现的特征,将我们与其他灵长类动物区分开来。研究发现,多数灵长类动物并没有表现出任何使用左手或右手的偏好。近日,澳大利亚拉筹伯大学名誉研究员卡洛琳·斯普赖博士在澳大利亚网络媒体上发表了文章,试图带领大家一起探寻“右撇子为什么这么多”的答案。

化石中藏线索 答案竟在嘴里

科学家们认为,习惯使用左手或右手(偏手性)在人类的进化过程中发挥了重要的作用。去年,《人类进化杂志》网络版上发表的一项研究中,来自美国、西班牙、南非等国家的人类学学者发现了右撇子的最早证据。有趣的是,这条线索并不是在我们祖先手上,而是在他们的嘴里——一块保留着十六颗牙齿,近乎完整的上颌骨化石。据推测,它属于一名成年的能人(直立猿人),正是这块化石,揭示了“右撇子”的特性是何时,以及如何出现的。

我们的大脑分为左右两个半球,各自有各自的分工:左脑控制右侧身体,并控制语言和运动能力;右脑控制左侧身体,并控制空间视觉,我们对这些并不陌生。然而,我们知之甚少的是,大脑的不对称性(偏侧优势)是人类独有的特性。这种大脑半球在认知过程中的支配与人类认知能力的提高有关。

我们不禁要问,偏手性与大脑不对称性是否有密切关系?科学家们试图从我们最早的祖先使用、制造的石器中找到线索。

牙齿会讲故事 还原远古场景

在美国堪萨斯大学人类学家大卫·弗雷伊尔与其他学者共同完成的研究中,他们从这块能人的上颌骨化石中发现了已知最古老的右撇子证据。能人是最早的人类祖先之一,140万年至240万年前生活在东非和南非。而这块上颌骨的主人来自180万年前,曾经生活在坦桑尼亚塞伦盖蒂平原的奥杜威峡谷。这个地方对于科学家来说一点都不陌生,要知道,这里可是全球古人类化石出土最多的遗迹之一。

大卫和他的同事在这个能人的前排牙齿上发现了大量的横纹。他们利用高倍显微镜和数码相机来调查这些横纹,特别是这些横纹的特点和方向。

有趣的是,近半数的横纹是向右倾斜的。而在这名能人的前排四颗牙齿上(左右中央门齿,右面第二颗门齿以及右犬牙),向右倾斜的横纹格外得多。研究团队认为,这名能人的右手在活动中留下了这些痕迹。他们还提出,布满横纹的前排四颗牙齿在绝大多数的工作中,都起到了帮忙咬住材料的作用。

工具使用习惯 牙齿上留痕迹

现今已知的最早的石器出土于非洲的肯尼亚,据推测,距今已有330万年的历史。在那个时代,制造石器需要具备非常灵巧的能力。实验显示,在制作工具的过程中,我们的左脑被激活。不仅如此,与其他物种相比,人类在制作工具时表现出的右撇子特性相当之明显,这很有可能与我们的左右脑的分工——“交叉”支配身体有关。尽管这层“关系”并不是那么直白,但多数证据都显示,偏手性与大脑不对称性存在着密切的关系。

为什么利用祖先的牙齿来调查偏手性?因为实在“指不上”祖先的双手。其实,在已知的各种人类化石记录中,能把一根上臂骨配上该侧对应手骨的例子真的屈指可数。没有一套匹配的左右手骨骼,科学家们不可能根据尺寸和形状,来判定我们的祖先在进行手工作业时喜欢用哪一只手。

不过,我们祖先的牙齿就靠谱多了。在化石记录中,牙齿往往更容易被完好地保存下来。不仅如此,牙齿化石还能留存划痕、横纹等“证据”,帮助确定我们祖先的偏手性。虽然看似难以相信,其实,科学家经常依靠牙齿化石来推断我们的祖先都用双手做了什么。

在上世纪八十年代的研究中,研究人员发现欧洲的尼安德特人牙齿的正面有横纹。他们推测这可能是尼安德特人工作时留下的痕迹:用前牙和一只手固定住材料,另一只手拿着石质工具进行操作,在这个过程中,石质工具偶尔会碰到前牙。

科学家们在试验中复制了这一动作,不同的是,参与试验的人员戴上了护齿套。实验结果表明,当一个人用左手和嘴固定住材料,用右手进行操作时,会在前排牙齿的表面留下向右倾斜的横纹。因此,出现向右倾斜的横纹可以作为判断右撇子的一个指标。

人类祖先的上颌骨向我们展示了右撇子出现的最早证据,不仅如此,它还表明人类的大脑在180万年前就已经发育到了类似现代人的水平。这种大脑发育使我们的祖先掌握了关键的早期技能,例如石器的制造。同时,这种发育也为接下来人类语言的发展铺平了道路。

  陈小丹 编译