研究顯示:人類能夠直立行走並非偶然,可能跟宇宙的一場爆炸有關

2020-12-04 李論科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

在進化之路上,人類曾經跟現存的靈長類一樣,依靠四足行走,這樣的方式有利於我們在樹上跳躍、棲息;

但是後來我們人類這一支祖先就與當時的類人猿黑猩猩發生了分化,走上了不同的進化之路,我們的祖先離開了樹林,來到了廣闊的草原生活。

草原上一望無際,只有幾顆零星的樹木點綴,人來祖先不再需要爬上高大的樹木、不再需要從樹木之間跳來跳去,生活環境的改變,使得直立行走慢慢成為了常態;

因為我們站起來就會有更廣泛的視野,有利於發現獵物,躲避天敵,還能解放前肢可以用來更好的使用工具(撿來的石頭、樹枝),增加攻擊性。

那麼問題是,人類的祖先為什麼會自己離開生活了數百萬年的樹木呢?

從生物的進化上來看,沒有發生大的環境改變,沒有出現大的生存壓力,生物們是不會輕易改變以往的生活習性的。

因此生物學家就提出了這樣的理論,導致人類祖先來到草原生活的原因是,森林的大面積退化,而且退化的速度非常快,可以說一夜之間曾經廣袤的森林就被草原取代了。

面對棲息地被破壞,生存空間被壓縮以及食物的短缺,我們祖先就走出了一個驚人的決定離開森林。去外面尋找生存機會。

事實證明,這一走是正確的,我們的祖先進化了,而留在樹林裡、守著那一畝三分地不願改變的類人猿就是今天黑猩猩的祖先。

相信你也感覺到了,以上的猜測理論並不完美,其中存在一個瑕疵,為什麼森林會在短時間內消失呢?

這一直是生物學家無法解釋的問題。

有一種說法是東非大裂谷的形成是人類出現的根本,這個地球陸地上最大的裂痕綿延數千公裡,將非洲東部和西部割裂開來,也改變了兩地的氣候環境。

裂谷東邊地殼抬升出現了大範圍的高原和臺地,使得東部與西部相比氣候變得更為炎熱、乾旱,這最終導致了森林被草原取代,而生活在這裡的人類祖先就不得不改變生活習慣。

那麼這是東非森林退化的唯一原因嗎?還有沒有其他的因素,誰也不能肯定。

不過在2019年發表在《地質學雜誌》上的一篇論文還指出,東非森林的快速退化還跟跟宇宙的一場大爆炸有關,這場大爆炸導致了蔓延東非的野火。

地球之外發生的事情雖然離我們很遙遠,但確實會影響地球生命的進化,最為典型的粒子就是地球外危險的小行星,它們曾經不僅影響了生物的進化,而且還造成過地球上3/4生物的滅絕。

這是地球之外對生命影響最大的事件。

那麼宇宙中的一場爆炸是如何影響、加速人類直立行走的呢?

發表這篇論文的第一作者是一名天體物理學家,他一直致力於研究超新星爆發。

研究人員在地球的各處,包括南極、太平洋海床的沉積物中發現了鐵60這種鐵同位素的存在,按理來說這種不穩定的元素在地球形成以後早就衰變了。

地球上不應該保留這種鐵的同位素,因此科學家相信沉積物中鐵60的來歷是宇宙外超新星的爆發。

並且確定超新星爆炸產生的物質早在800萬年前就已經來到了地球,而且在260萬年前達到頂峰。說明在這個時期內一直有高速帶電粒子在猛烈的撞擊地球。

我們知道在超新星爆發以後會形成一個向外快速(速度接近光速)擴散的物質氣泡,當這些物質達到地球時,就會進入地球大氣層,最後沉積在地球表面,這就是地球上不應該存在的鐵60的來歷。

一直以來我們在對超新星研究的過程中總是關心距離地球較近的超新星會導致生物大滅絕,但是這篇論文所關注的點是,這種中等距離的超新星只會影響地球的生態環境,不足以導致生物滅絕,但是會影響生我的進化。

論文指出,中等距離的超新星爆炸會釋放出大量的高能宇宙射線,這種射線比我們常說的由遙遠黑洞、中子星合併產生的宇宙射線密度更高、能量更大;

科學家們計算出超新星釋放的宇宙射線擁有高達千萬億伏特的能量。

這種高密度的帶電粒子對地球的撞擊,會對地球大氣產生非常大的影響,例如引起溫度波動。

還會使得地球平流層大氣被電離,引起更多的閃電。

因此科學家推測由於超新星爆發引起雷擊導致地球上野火概率上升,這些野火也加速了非洲東北部許多森林被燒毀。

這就是為什麼草原能夠在短時間內取代森林的原因。而人類祖先迫於這種壓力選擇了改變生活方式。

但是也有生物學家反對這樣的觀點,超新星導致的野火時間和人類化石證據並不吻合,化石證據顯示,260萬年前超新星達到頂峰時,人類已經有了直立行走的特徵,人類直立行走最早可以追溯到440萬年前。

不過將東非大裂谷的形成和超新星結合在一起就看起來更完美一些,東非大裂谷形成的時間大約在3000萬年前,在這個過程中非洲東部的氣候就開始發生改變。

人類祖先也面臨了生存壓力,開始做出改變,但是在數百萬年前超新星導致的野火,更是加劇了草原徹底取代森林的過程,也加快了人類的進化。

你認為這個邏輯合乎情理嗎?

不過,不可否認的是,關於人類直立行走的大草原假說也可能只是人類直立行走的一個因素,人類直立行走也許還有其他未知的原因。

總之有關人類進化上的種種問題目前都只是猜測,沒有一個明確的定論,畢竟發生在數百萬年以前的事,我們真的很難找到準確的答案。

論文:From Cosmic Explosions to Terrestrial Fires?doi.org/10.1086/703418

相關焦點

  • 研究顯示:人類能夠直立行走並非偶然,可能跟宇宙的一場爆炸有關
    不過在2019年發表在《地質學雜誌》上的一篇論文還指出,東非森林的快速退化還跟跟宇宙的一場大爆炸有關,這場大爆炸導致了蔓延東非的野火。那麼宇宙中的一場爆炸是如何影響、加速人類直立行走的呢?發表這篇論文的第一作者是一名天體物理學家,他一直致力於研究超新星爆發。
  • 是什麼原因讓人類直立行走?進化論的驅動力之一,原來是它!
    探索人類起源問題,從來不是和平的「過家家」,因為人類的起源學說如果挑戰主流信仰的的話,往往會導致宗教和政治勢力的阻撓。所以,科學家中很多人也為此奉獻了生命。儘管英雄般的科學家前僕後繼,但是我們仍舊對自身了解不多,甚至人類在什麼時間直立行走的,是什麼什麼因素驅動人們直立行走的也搞不清楚。
  • 直立行走帶給我們人類的行為模式
    我們今天把人的直立行走看作是區別於其它動物的一個重要特徵,人類的直立行走,帶來了諸多好處,比如開闊視野、解放雙手(前肢)、節省能量等等。但人類直立行走其實是偶然選擇的結果,並非一步步從四肢爬行進化到直立行走。
  • 人類為什麼要直立行走?
    人為什麼會進化為雙足直立行走美國馬塞諸塞州州立大學的研究人員經過研究後發現,由於人類雙足直立後並不能省下多少力氣和能量,相反這樣要比此前消耗更多的體力,由此可以得出結論,人類雙足直立行走與節省體力和能量基本沒有任何關係。眾所周知,人類可以直立行走是人類與其它靈長類動物的最大區別之一。
  • 常樸子:人類為何要直立行走?
    ,是最慶幸的一件    天下的生物  成千上萬  唯有人類直立而行  這不僅說明  人類的聰明,而且  還印證了  人類的苦難  進化是一根鞭子  上帝用它  在人類的身上抽打  使人類痛苦站起  竭力向前    2000
  • 人類直立行走後,帶來很多困擾,為何祖先還要選擇直立行走?
    人類最初並非只有一雙手,為了直立行走,增加了很多困擾!人類之所以能夠成為高智慧文明,因為人類有聰明的大腦和會使用工具雙手,正是因為在進化中解放雙手,才能一步步走到現在,群體的配合讓人類在演變的過程中走上了高智慧文明道路。很多人不了解,為何人類當時會選擇直立行走呢?
  • 人類啟示:為什麼直立行走?
    北京古猿和元謀古猿在人類進化史中被歸集為直立人,即掌握了靈活直立行走的古人類,其實500萬年以前的南方古猿,即已經開始了直立行走的嘗試。直立行走,才解放雙手,進而有可能製造和使用工具,因此直立行走對進化的意義不言而喻。那我們為什麼要直立行走呢?第一個開始直立行走的古猿,亦不可能因為直立行走立即就擁有製造石器的能力,這肯定是一個逐代進化疊加的結果。
  • 解密:人類為什麼直立行走?
    人類為什麼直立行走?人類的生存能力源於知識,知識又源於創新,這是主導人類進化的根本原因。人類直立行走是古猿向人類進化的標誌。然而直立行走僅僅是一個結果,而原因是古猿需要用手來解決新環境中生存能力的問題。人類的進化與其它生物的進化有著根本的區別,這說明人類的進化有著內在的特殊性。這個特殊性在於人類群體中能夠偶爾出現具有創新能力的個體,他們的創新不僅提高了人類的生存能力,也導致了人類本身的進化。
  • 為什麼有人說直立行走是進化中的一個錯誤呢?把人類變脆弱了?
    人類,貌似一個完美的機器,似乎是被設計好的,可是我們也知道這個世界上沒有十全十美的事物,人類也不除外。在若干年的進化過程中,人類從眾多生物中脫穎而出逐漸成為地球的霸主,發展成為耀眼的文明,未來走向宇宙。
  • 為什麼說人類學會直立行走,很可能是進化中發生的最大一個錯誤
    我們讀過高中的同學都知道,歷史教科書上對人類學會直立行走這件事評價十分積極,不僅將直立行走當成是人類出現的的標誌之一,還大力讚揚這是人類進化的一個表現,事實上人類從四條腿爬行進化成兩條腿走路,在這一過程中人類消耗的能量確實降低了,邁開的步距也大了很多,不過在人類學會直立行走的過程中,同樣也出現了很多問題,甚至科學家們還有一種說法認為說人類學會直立行走很可能是進化中發生的最大的錯誤,到底是怎麼回事
  • A·afar南方古猿傳VI:人類為什麼要雙足直立行走?
    >直立行走,從而能夠解放雙手操作工具。直立行走的人類祖先更容易生存下來,所以自然選擇是導致人類祖先從個別站立逐步進化成普遍的直立行走。迄今為止發現的化石也顯示,在人類發展早期就學會了直立行走。利物浦大學人類學家羅賓·克倫普頓(Robin Crompton)和伯明罕大學靈長類動物學家蘇珊娜·索普(Susannah Thorpe)認為,這表明人類雙足直立行走的起源要比之前認為的更早。克倫普頓解釋稱,「圖根原人的化石顯示出他們是用手臂輔助行走的雙足動物。」當然,這種理論僅僅是關於雙足行走的幾十個假設之一。一些研究人員認為人類用雙足行走主要受到狩獵方式的影響。
  • 激進科學家表示:人類兩條腿走路起因是恆星爆炸
    最新的科學家激進研究表明,人類兩條腿走路起因可能是恆星爆炸,即使它不是全部原因,但也在其中扮演了臨門一腳的至關重要作用。該研究表示,恆星爆炸帶來的輻射激增導致閃電,並引發森林火災,大量森林變成草原,這使得人類為適應氣候變化不得不強迫自己開始兩條腿走路。
  • 【人類起源假說:破解直立行走】
    【人類發展簡史——人類起源假說:破解直立行走之謎】  毛澤東《賀新郎•讀史》一九六四年春  人猿相揖別,只幾個石頭磨過,小兒時節。銅鐵爐中翻火焰,為  問何時猜得,不過是幾千寒熱。人世難逢開口笑,上疆場彼此彎  弓月,流遍了,郊原血。
  • 有研究稱人類患高血壓的主要原因是直立行走
    有研究稱人類患高血壓的主要原因是直立行走 2008年03月11日 10:45 來源:衛生與生活報 但近幾年來,一些醫學家在大量的研究觀察基礎上,提出了不同的觀點,他們發現四腿動物患高血壓症十分罕見,而在靈長類動物——人和猿猴中卻很普遍。醫學家根據靈長類動物具有直立行走的特點,進行了深入研究後指出,直立行走就是引起高血壓的最主要原因。
  • 人類直立行走的原因是什麼?為了保住小命!生物在環境強迫下演化
    錯誤猜測舉例:基因的隨機突變現代進化論的研究有一個不好的傾向,就是過分強調基因在生物演化中所起的作用人類的祖先古猿為什麼選擇直立行走,從基因的角度解釋,可以認為是許多和直立行走相關基因的隨機突變所導致的,這從局部看似乎有道理,但從整體看是錯誤的
  • 人類直立行走的原因是什麼?為了保住小命!生物在環境強迫下演化
    錯誤猜測舉例:基因的隨機突變現代進化論的研究有一個不好的傾向,就是過分強調基因在生物演化中所起的作用人類的祖先古猿為什麼選擇直立行走,從基因的角度解釋,可以認為是許多和直立行走相關基因的隨機突變所導致的,這從局部看似乎有道理,但從整體看是錯誤的什麼是基因,
  • 為什麼只有人類祖先進化出智慧?一切始於「直立行走」
    記得上學的時候,教科書上講到「直立行走」的時候,推測可能是由於人類需要使用工具,所以才解放雙手進行直立行走的。但時期這個推測與事實並不相符。那麼,到底是什麼原因造成人類的祖先從其他物種分化出來,開始直立行走的呢?
  • 直立行走對人類究竟有何意義?猶太人:象徵著更高
    據國外媒體報導,古人區分人類與其它動物的原則十分簡單:人類會直立行走。在做出這種評斷的古人中,最著名的當屬柏拉圖。據說他將人類描述為「雙足行走、沒有羽毛的生物」。用「沒有羽毛」來描述人類,對現代人而言似乎有些奇怪,因為現代觀念認為,雙足行走與智力發展有關。
  • 英國一大猩猩可直立行走 視頻受網友追捧
    長期以來,直立行走被認為是人類出現的標誌之一。雖然如此,但是也有靈長類的動物在這方面並不「服輸」。據英國《每日郵報》1月26日報導,一頭名叫安巴姆的英國大猩猩直立行走的視頻受到網友追捧。雖然安巴姆這段直立行走的視頻只有18秒,但在短短幾天內,就有近15萬人觀看。大家都在為這頭猩猩的「進化行為」議論紛紛。
  • 最古老直立行走人類化石發現 距今有4百萬年歷史
    美聯社3月6日衣索比亞報導,一隊美國和衣索比亞的科學家小組發現了一些原始人類化石,他們認為這是人類最早直立行走的祖先,生活在400萬年前的非洲合恩島叢林中。   美國俄亥俄州自然歷史博物館負責人布魯斯稱,這些化石是在2月衣索比亞東北部的阿爾法新的考古地點米爾發現的。