早期人类祖先在男性和女性之间表现出极端的体型差异

UAlbany人类学家Adam D.Gordon的新研究发现，我们的一些早期人类祖先存在明显的两性异形。图片来源：Ken Zirkel，自然历史博物馆

（化石网cnfossil.com）据奥尔巴尼大学（Michael Parker）：一项新发表的研究发现，我们已知的一些最早祖先的雄性明显比雌性大。南方古猿阿法种（包括著名化石“露西”在内的东非物种）和非洲古猿（一种密切相关的南部非洲物种）在体型上存在明显差异，这表明古代人类可能生活在以男性之间激烈竞争为特征的社会系统中，导致性别之间存在巨大的体型差异。

这项由奥尔巴尼大学人类学家Adam D.Gordon领导的研究发表在《美国生物人类学杂志》7月刊上。该研究采用了一种克服化石记录不完整局限性的新方法，揭示了a.afarensis和a.africanus的性别二态性都比现代人类更强，在某些情况下甚至比大猩猩更强。

“这些差异并不小，”艺术与科学学院副教授戈登说。“在A.afarensis的情况下，雄性比雌性大得多，可能比任何现存的类人猿都大。

“尽管这两种已灭绝的古人类物种都比现代人类表现出更大的性别特异性体型差异，但它们在这方面也比现存的类人猿物种更加不同，这表明作用于这些密切相关物种的进化压力比我们以前所认识到的更大。”

这些结果为化石记录的解释增添了新的深度。早期的研究对A.afarensis的二态性得出了不同的结论，一些人认为它类似于现代人类中相对较低的水平。此外，以前没有对化石物种进行直接比较，因为调查受到化石样本不完整和统计能力不足的限制，无法发现真正的差异。

Gordon说：“这种分析通过使用迭代重采样方法克服了这些问题，该方法在从活物种的骨骼材料中采样时模拟了两种化石物种中缺失的数据结构，即使这些个体标本是零碎的，也可以包含多个化石个体。”。

“这项研究提供了强有力的证据，表明性别特异性的进化压力——可能涉及男性对配偶的竞争，以及由于怀孕和哺乳的代谢限制，资源压力对女性体型的影响更大——在早期人类进化中发挥了比以前认为的更大的作用。”

性别大小二态性（SSD）不仅仅是一种身体特征，它还揭示了行为和进化策略的更深层次的东西。与性选择理论一致，现存灵长类动物的高SSD通常与强烈的雄性竞争和允许一夫多妻交配系统的社会结构相关，在这种系统中，一只或几只大公体会垄断多只雌性的生殖机会。

相比之下，低SSD可以在任何物种中找到，但往往出现在那些具有成对社会结构和交配机会竞争较低的物种中。现代人群表现出低至中度SSD，其中男性平均略大于女性，但性别之间的体型有很大重叠。

此外，Gordon之前的研究表明，活体灵长类动物的高SSD也可能与强烈的资源压力有关——当食物短缺时，健康的小型雌性可以获得足够的食物来满足自己的代谢需求，并比体型较大的雌性更快地储存繁殖所需的能量，导致下一代有更多的后代，母亲较小，从而导致雄性和雌性体型的差异更大。

在两种南方古猿物种中发现的高SSD表明，雄性之间的竞争程度很高，类似于黑猩猩甚至大猩猩，而两种化石物种之间的差异可能是由于性选择力量的强度不同和/或环境中资源压力的强度不同（例如，旱季长度不同，水果供应量低）及其对雌性体型的影响。

无论如何，这些古人类化石中的高SSD与现代人类中更平衡的体型形成鲜明对比，并提供了一个不同的早期古人类生活模式的一瞥——在这个模式中，由于竞争的原因，大体型可能是男性生殖成功的关键因素，而由于精力的原因，小体型可能是女性生殖成功的重要因素。

化石数据往往是零碎的，确定古代个体的性别几乎是不可能的。为了解决这个问题，Gordon使用了一种几何平均值方法，该方法允许从多个骨骼元素（包括肱骨、股骨、胫骨等）进行尺寸估计。然后，他应用重采样技术来模拟化石人类和现代灵长类动物之间的数千次比较，确保统计模型反映了真实化石样本的不完整和不均匀性。

来自现代大猩猩、黑猩猩和已知性别和完整骨骼的人类的数据被用来构建一个比较框架。

与过去的研究不同，过去的研究有时将微弱或不确定的统计结果解释为相似性的证据，戈登的方法即使在使用相对较小的化石样本时也显示出明显而显著的差异。

为了排除A.afarensis体型变化反映进化趋势而非性别差异的可能性，Gordon还测试了埃塞俄比亚哈达尔组30万年化石的年代趋势。

他的分析发现，随着时间的推移，体型没有显著增加或减少，这表明观察到的变化最好用雄性和雌性之间的差异来解释，而不是用进化漂移或平均体型的长期增加来解释。

戈登的发现具有广泛的影响。南方古猿阿法种生活在390万至290万年前，被广泛认为是现代人类的直系祖先或与直系祖先关系非常密切的物种。

然而，其高度的性别二态性表明，早期人类可能生活在比以前想象的更加等级森严和竞争激烈的社会体系中。

与此同时，二态性较低的A.africanus——在时间上与A.afarensis重叠，但首次出现和最后出现在化石记录中的时间稍晚，大约在330万至210万年前——可能代表了人类树上的一个不同进化分支，或者可能是更像人类的社会行为发展的过渡阶段。

戈登说：“我们通常将这些早期人类放在一个名为南方古猿的群体中，这是一个被认为与他们的物理和社会环境以非常相似的方式相互作用的物种群体。”。

“虽然这在一定程度上是正确的——有证据表明，这两个物种的社会组织可能更像大猩猩而不是现代人——但这两个已灭绝物种的二态性数量的显著差异表明，这些密切相关的人类物种所受的选择压力比任何一对类似的密切相关的现存猿类物种所受到的选择压力更为明显，突显了我们已灭绝的祖先和近亲与世界互动的方式的多样性。”