人类直立行走的原因是什么?

在进化之路上,人类曾经跟现存的灵长类一样,依靠四足行走,这样的方式有利于我们在树上跳跃、栖息;

但是后来我们人类这一支祖先就与当时的类人猿黑猩猩发生了分化,走上了不同的进化之路,我们的祖先离开了树林,来到了广阔的草原生活。

草原上一望无际,只有几颗零星的树木点缀,人来祖先不再需要爬上高大的树木、不再需要从树木之间跳来跳去,生活环境的改变,使得直立行走慢慢成为了常态;

因为我们站起来就会有更广泛的视野,有利于发现猎物,躲避天敌,还能解放前肢可以用来更好的使用工具(捡来的石头、树枝),增加攻击性。

那么问题是,人类的祖先为什么会自己离开生活了数百万年的树木呢?

从生物的进化上来看,没有发生大的环境改变,没有出现大的生存压力,生物们是不会轻易改变以往的生活习性的。

因此生物学家就提出了这样的理论,导致人类祖先来到草原生活的原因是,森林的大面积退化,而且退化的速度非常快,可以说一夜之间曾经广袤的森林就被草原取代了。

面对栖息地被破坏,生存空间被压缩以及食物的短缺,我们祖先就走出了一个惊人的决定离开森林。去外面寻找生存机会。

事实证明,这一走是正确的,我们的祖先进化了,而留在树林里、守着那一亩三分地不愿改变的类人猿就是今天黑猩猩的祖先。

相信你也感觉到了,以上的猜测理论并不完美,其中存在一个瑕疵,为什么森林会在短时间内消失呢?

这一直是生物学家无法解释的问题。

有一种说法是东非大裂谷的形成是人类出现的根本,这个地球陆地上最大的裂痕绵延数千公里,将非洲东部和西部割裂开来,也改变了两地的气候环境。

裂谷东边地壳抬升出现了大范围的高原和台地,使得东部与西部相比气候变得更为炎热、干旱,这最终导致了森林被草原取代,而生活在这里的人类祖先就不得不改变生活习惯。

那么这是东非森林退化的唯一原因吗?还有没有其他的因素,谁也不能肯定。

不过在2019年发表在《地质学杂志》上的一篇论文还指出,东非森林的快速退化还跟跟宇宙的一场大爆炸有关,这场大爆炸导致了蔓延东非的野火。

地球之外发生的事情虽然离我们很遥远,但确实会影响地球生命的进化,最为典型的粒子就是地球外危险的小行星,它们曾经不仅影响了生物的进化,而且还造成过地球上3/4生物的灭绝。

这是地球之外对生命影响最大的事件。

那么宇宙中的一场爆炸是如何影响、加速人类直立行走的呢?

发表这篇论文的第一作者是一名天体物理学家,他一直致力于研究超新星爆发。

研究人员在地球的各处,包括南极、太平洋海床的沉积物中发现了铁60这种铁同位素的存在,按理来说这种不稳定的元素在地球形成以后早就衰变了。

地球上不应该保留这种铁的同位素,因此科学家相信沉积物中铁60的来历是宇宙外超新星的爆发。

并且确定超新星爆炸产生的物质早在800万年前就已经来到了地球,而且在260万年前达到顶峰。说明在这个时期内一直有高速带电粒子在猛烈的撞击地球。

我们知道在超新星爆发以后会形成一个向外快速(速度接近光速)扩散的物质气泡,当这些物质达到地球时,就会进入地球大气层,最后沉积在地球表面,这就是地球上不应该存在的铁60的来历。

一直以来我们在对超新星研究的过程中总是关心距离地球较近的超新星会导致生物大灭绝,但是这篇论文所关注的点是,这种中等距离的超新星只会影响地球的生态环境,不足以导致生物灭绝,但是会影响生我的进化。

论文指出,中等距离的超新星爆炸会释放出大量的高能宇宙射线,这种射线比我们常说的由遥远黑洞、中子星合并产生的宇宙射线密度更高、能量更大;

科学家们计算出超新星释放的宇宙射线拥有高达千万亿伏特的能量。

这种高密度的带电粒子对地球的撞击,会对地球大气产生非常大的影响,例如引起温度波动。

还会使得地球平流层大气被电离,引起更多的闪电。

因此科学家推测由于超新星爆发引起雷击导致地球上野火概率上升,这些野火也加速了非洲东北部许多森林被烧毁。

这就是为什么草原能够在短时间内取代森林的原因。而人类祖先迫于这种压力选择了改变生活方式。

但是也有生物学家反对这样的观点,超新星导致的野火时间和人类化石证据并不吻合,化石证据显示,260万年前超新星达到顶峰时,人类已经有了直立行走的特征,人类直立行走最早可以追溯到440万年前。

不过将东非大裂谷的形成和超新星结合在一起就看起来更完美一些,东非大裂谷形成的时间大约在3000万年前,在这个过程中非洲东部的气候就开始发生改变。

人类祖先也面临了生存压力,开始做出改变,但是在数百万年前超新星导致的野火,更是加剧了草原彻底取代森林的过程,也加快了人类的进化。

你认为这个逻辑合乎情理吗?

不过,不可否认的是,关于人类直立行走的大草原假说也可能只是人类直立行走的一个因素,人类直立行走也许还有其他未知的原因。

总之有关人类进化上的种种问题目前都只是猜测,没有一个明确的定论,毕竟发生在数百万年以前的事,我们真的很难找到准确的答案。

论文:From Cosmic Explosions to Terrestrial Fires?

doi.org/10.1086/703418