一篇发表在《美国科学院院刊》(PNAS)的文章指出,直立行走使得人类体表毛发稀疏,这有助于我们的身体保持凉爽。这项新的研究解释了一个大难题:为何与人类大小相仿的四足哺乳动物即使冒着体温过高的危险,也不愿脱去身上厚厚的“毛衣”。
“直立行走的动物与四足动物相比,失去体毛所带来的好处更多,”研究的参与者,来自英国约翰摩尔斯大学(John Moores University)的D.Wilkinson说。“你身体的大部分都离开了地表,散热变得比四足行走时更加容易,因为空气的流动范围加大了。”
Wilkinson 及合作者 Ruxton设计了一个两足及四足动物运动时,一天之中体温随时间变化的数学模型,并且分析了有体毛和无体毛两种情况。该模型是对约翰摩尔斯大学另一位科学家P.Wheeler研究成果的更新和修正。Wheeler提出,直立行走和失去体毛都是由我们身体的降温需求所引起的,相对于四足行走,直立行走能使我们少受到日光直射,因而保持凉爽。然而Wilkinson指出,Wheeler忽视了一个重要因素——动物的运动性。比较“宅”的动物只要不在一天中最炎热的时候出来活动就可以了,然而对远古人类来说,白天是觅食和进行各种活动的时间,剧烈运动本身就会显著升高体温,无论直立还是四足行走都是如此。
考虑了运动性,研究者们推测早期人类在外出捕猎时产生的热量远高于太阳辐射所带给人类的体温升高,直立行走以减少日光辐射是不能解决散热问题的。
考虑到这些因素,研究者们尝试在Wheeler的基础上建立新的模型。研究显示,当四足动物失去体毛时,散热速度并不比拥有体毛时更快。因此,由四足行走变为站立起来,一定有其它原因,例如能升高感官的位置,增加灵敏性,还能使双手自由地活动。之后,人们的体毛才渐渐消失以助散热。
体毛消失能帮助人类在运动中散热
动物的运动性的确是建模时应该考虑的重点。来自英国赫尔-约克医学院(Hull York Medical School)的S.Elton评论道。“在自然环境中动物们经常一会儿在阴影中,一会儿又暴露在日光下,有的时候气流也能帮助散热,所以应当考虑动物的运动对散热的影响。”然而,她也指出了该模型的一些不足:“每个模型的建立都与建模时资料的质量、模型本身的精确性有关。建模时的数据包括气候、早期人类的运动能力、环境中有多少能遮挡太阳辐射的阴凉区域等都会对模型的准确性造成影响。”另外,有些学说认为人类体毛的脱去还可能缘于其它因素,如性选择压等。
还有一些学者对Wilkinson的模型不以为然。芬兰土库大学(University of Turku)的M.Rantala说:“我个人认为,避免体外寄生虫附着在身上才是人类脱去体毛的主要原因。”自从人类有了固定的生活场所并有密切的日常接触,许多寄生虫如虱子和螨虫就开始在人类身边大量繁殖。“直到体外寄生虫大大影响了人们的生存,以釜底抽薪的方式脱去体毛来对付寄生虫变成了很迫切的需要,甚至高过了人们防寒保暖的需求。”另外,Rantala还质疑,如果Wilkinson的模型是正确的,为何早期人类在200万年前离开非洲向北迁移到寒冷地区时,没有出现毛发的增加呢?“我们的肤色变浅了,但体毛并没有显著增加。因此脱去体毛和保持正常体温的关系不大。”他说。
然而对Rantala提出的质疑,Wilkinson解释说:“到人类开始走出非洲迁移到寒冷地带的时候,已经能通过其他手段保暖了,例如覆盖兽皮、生火取暖等等,所以无需重新长出体毛。”他认为,有一些质疑的声音是很正常的,在人类演化领域,学术争论十分常见。
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