![]()
黑猩猩會(huì)用某一只手砸開堅(jiān)果,但你很難說整個(gè)種群偏愛哪只手;而無論在東京、內(nèi)羅畢,還是亞馬孫雨林深處的村落,每十個(gè)人里大約有九個(gè)會(huì)用右手握筆、持刀、揮錘。你會(huì)用右手?jǐn)Q瓶蓋、系鞋帶、寫字,這些習(xí)以為常的動(dòng)作背后,卻藏著一個(gè)人類演化中最頑固的謎題:為什么我們壓倒性地偏向右手,而猿類就算會(huì)用工具,也沒在群體層面形成同樣的傾向?
數(shù)十年來,在這個(gè)問題上,遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、發(fā)育生物學(xué)各自給出過線索:工具使用、投擲、語言、抱嬰、社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)……幾十種假說并存,卻始終拼不出完整答案。
與其再提出一個(gè)新假說,不如把所有舊假說一次性放上同一架天平稱一稱。近日,一項(xiàng)牛津大學(xué)(University of Oxford)主導(dǎo)的新研究,終于把這個(gè)問題的答案,指向了人類演化中兩件最具標(biāo)志性的事件:直立行走,以及大腦的急劇擴(kuò)張。
![]()
(來源:DOI: 10.1371/journal.pbio.3003771)
當(dāng)用手偏好的強(qiáng)度和方向被拉到極值
人類的右手偏好是一種近乎普適、且高度穩(wěn)定的現(xiàn)象。在已被記錄的人類文化中,約九成的人慣用右手;基于考古證據(jù),有學(xué)者認(rèn)為,這一比例至少自新石器時(shí)代以來就保持穩(wěn)定,也有人主張,它在整個(gè)人屬(Homo)譜系中一以貫之。人類的偏手極強(qiáng),而真正“兩手都靈”的雙利者非常罕見,這一點(diǎn)放在靈長(zhǎng)類里,反而顯得不尋常。
野外或圈養(yǎng)環(huán)境中,某些猴類和猿類的部分群體確實(shí)會(huì)表現(xiàn)出方向性的用手偏好;黑猩猩中也有有限的右手偏向證據(jù),并且和它們的腦部不對(duì)稱有所關(guān)聯(lián)。但這些研究往往樣本偏小,同一只猿在不同任務(wù)里(比手勢(shì)、伸手取物、用工具)用手習(xí)慣還會(huì)變,甚至有人擔(dān)心圈養(yǎng)個(gè)體會(huì)被人類飼養(yǎng)者“帶”成右手。
一項(xiàng)重要的元分析得出過一個(gè)關(guān)鍵結(jié)論:非人類的類人猿在群體層面并不表現(xiàn)出方向性偏手,但在需要雙手協(xié)調(diào)的任務(wù)中,個(gè)體確實(shí)會(huì)表現(xiàn)出很強(qiáng)的偏手。換句話說,“偏不偏某只手”和“群體上是不是都偏同一只手”是兩碼事,而人類偏側(cè)的強(qiáng)度與一致性,至今沒有任何靈長(zhǎng)類能與之相提并論。它因此被稱作一個(gè)未解的演化奇點(diǎn)。
一個(gè)是方向:偏的是左手還是右手;另一個(gè)是強(qiáng)度:偏得有多堅(jiān)決。一個(gè)物種完全可能個(gè)個(gè)都很堅(jiān)決,但有的堅(jiān)決用左、有的堅(jiān)決用右,最終的結(jié)果是,群體層面看上去毫無方向。人類的特殊,恰恰是這兩個(gè)維度同時(shí)被拉到了極端。
答案太多,反而成了問題
為什么是右手?有人歸因于工具的制造與使用,有人歸因于投擲,有人追溯到語言和手勢(shì)在大腦左半球的偏側(cè)化,有人提出抱嬰假說、性內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)假說、覓食方式假說、社會(huì)學(xué)習(xí)假說……這些說法在文獻(xiàn)里長(zhǎng)期并存。問題在于,其中相當(dāng)一部分是以模糊的、描述性的方式提出的,很難被設(shè)計(jì)成一個(gè)可證偽的檢驗(yàn)。最終結(jié)果就是,幾十種假說彼此競(jìng)爭(zhēng),卻誰也沒能真正把對(duì)手比下去。
例如,索托(Soto)等人 2022 年的元分析顯示,非人類的類人猿在群體層面并不存在方向性偏手,但個(gè)體在雙手協(xié)調(diào)任務(wù)中總是表現(xiàn)出很強(qiáng)的偏手。卡斯帕(Caspar)等人 2022 年發(fā)表于 eLife 的系統(tǒng)發(fā)育分析則證實(shí),人類的右手偏好是一個(gè)極端個(gè)案,群體層面的偏手在非人靈長(zhǎng)類中很罕見;偏側(cè)性與工具使用、棲息基質(zhì)、腦容量之間沒有強(qiáng)關(guān)聯(lián);而且,陸生物種的偏手比樹棲物種更弱。
這些結(jié)論無法得到有機(jī)的統(tǒng)一的根源,或許在于研究方法。非人靈長(zhǎng)類的偏手研究本就比人類少得多,尤其缺乏跨物種、長(zhǎng)時(shí)段的系統(tǒng)數(shù)據(jù);現(xiàn)有研究又彼此孤立。如果把這些來源不一的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單堆在一起進(jìn)行比較,反而會(huì)引入巨大的偏差。
![]()
(來源:DOI: 10.1371/journal.pbio.3003771)
在此基礎(chǔ)上,牛津大學(xué)團(tuán)隊(duì)選擇把這兩種常用的研究工具合二為一。他們整合了上述兩套最新數(shù)據(jù),最終得到一個(gè)覆蓋 41 種類人猿、2,025 個(gè)個(gè)體的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)集;無論人還是猿,都只采用同一個(gè)簡(jiǎn)單、跨物種通用的測(cè)試:“握管任務(wù)”(tube task)。這要求受試者一只手握住一根透明管子,用另一只手的手指去掏出管內(nèi)的食物,做“掏”這個(gè)動(dòng)作的手就被記為偏好手。
人類,一個(gè)站在所有規(guī)律之外的點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果出人意料。跨越 41 個(gè)物種來看,類人猿整體上并沒有統(tǒng)一的左右方向偏好,方向指標(biāo)幾乎為零。能呈現(xiàn)可信右偏的物種,整個(gè)數(shù)據(jù)集里只有一個(gè),就是人類,其方向指標(biāo)高達(dá) 0.76(+1 代表全員極端右利、?1 代表全員極端左利、0 代表無方向)。黑猩猩、大猩猩、戴安娜長(zhǎng)尾猴等常見靈長(zhǎng)類物種只有微弱到中等的右偏傾向。此外,明確呈現(xiàn)可信左偏的物種也只有兩個(gè):紅毛猩猩和川金絲猴。
但從強(qiáng)度看,類人猿中絕大多數(shù)物種個(gè)體其實(shí)都有很強(qiáng)的偏手,只是方向各異,最終在群體層面互相抵消了。人類的強(qiáng)度值約 0.94,居于最高之列,但偏手傾向最強(qiáng)的是東爪哇葉猴,約為 0.98。在整體趨勢(shì)上,研究證實(shí)了卡斯帕(Caspar)的觀點(diǎn):人類以及蜘蛛猴、葉猴這類偏樹棲的物種偏手最強(qiáng),獅尾狒、狒狒這類偏陸生的物種偏手則較弱。
當(dāng)研究者用所有舊假說逐一解釋這些數(shù)據(jù)時(shí),沒有任何一個(gè)假說顯著優(yōu)于其他,無論分析里是否包含人類。這印證了一個(gè)長(zhǎng)期被懷疑、卻很少被嚴(yán)格證明的判斷,過去許多關(guān)于人類偏手的解釋,可能都是一種循環(huán)論證:它們看上去能解釋人,是因?yàn)樗鼈儽緛砭褪菫榱私忉屓硕可矶ㄗ龅摹?/p>
把“走路”和“腦容量”放進(jìn)模型,特殊性就消失了
研究者注意到一個(gè)反復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象:只要模型里同時(shí)納入兩個(gè)變量,人類的異常值身份就會(huì)發(fā)生劇烈地改變。其中一個(gè)是腦容量(用顱腔容積衡量),另一個(gè)是“肢間指數(shù)”,即前肢相對(duì)后肢的長(zhǎng)度,肢間指數(shù)越低,腿越比胳膊長(zhǎng),這也是用兩條腿走路的經(jīng)典解剖標(biāo)記。
在一個(gè)只看猿猴規(guī)律的模型里,按規(guī)律推算,人類應(yīng)該和大多數(shù)靈長(zhǎng)類一樣沒有方向偏好;可人類的實(shí)測(cè)值是 0.76,相差甚遠(yuǎn)。這表明,必然有一種強(qiáng)烈的、特有的選擇壓力,推動(dòng)人類產(chǎn)生如此巨大的偏離。
然而,一旦把腦容量和肢間指數(shù),以及社會(huì)結(jié)構(gòu)放進(jìn)模型,推算出的方向指標(biāo)立刻跳到 0.74。強(qiáng)度維度同樣如此,排除人類時(shí)的推算值約 0.43、人類的實(shí)測(cè)值約為 0.94,差距懸殊;而把肢間指數(shù)加進(jìn)來后,推算值升到 0.86,人類就不再是離群點(diǎn)。
而且,這兩個(gè)因素的分工并不相同。運(yùn)動(dòng)方式對(duì)偏手強(qiáng)度的解釋力極強(qiáng),而腦容量主要與方向綁定。
回到幾百萬年前,故事被分成兩段
既然模型能與現(xiàn)存物種的偏手情況相擬合,研究者就順勢(shì)用它反推了古人類祖先。
![]()
圖 | 我們祖先的慣用手推演(來源:DOI: 10.1371/journal.pbio.)
結(jié)果顯示,幾乎從人族與黑猩猩族的最近共同祖先時(shí)代起,強(qiáng)烈偏手的情況就穩(wěn)定存在了,且一直沒怎么變。從距今數(shù)百萬年前的地猿開始,古人類的偏手強(qiáng)度推算值已經(jīng)很高,在 0.7 上下,并且在之后的南方古猿阿法種、匠人、直立人、尼安德特人中保持高位。
再看方向,群體性右偏是一個(gè)更晚時(shí)期才被鎖定的特征,而它和腦量擴(kuò)張的節(jié)奏高度同步。早期的地猿、南方古猿只有溫和的右偏,和今天的大型猿類相差不遠(yuǎn)。轉(zhuǎn)折發(fā)生在人屬出現(xiàn)、大腦顯著增大之后:匠人約 0.50、直立人約 0.54、尼安德特人約 0.64,再到智人的 0.76。
這條規(guī)律還存在一個(gè)重要的反例——弗洛勒斯人。這是一類出土于印度尼西亞、身材矮小的小腦容量物種。它雖然屬于人屬,方向指標(biāo)卻只有約 0.28,明顯偏低。但它的特征恰好驗(yàn)證了這項(xiàng)研究的結(jié)論:弗洛勒斯人腦容量明顯更小,運(yùn)動(dòng)方式是直立行走與攀爬的混合類型,因此方向偏側(cè)也不顯著,模型完全解釋得通。
謎底揭開后,演化的故事被分為兩段。首先,當(dāng)我們的祖先站起來,開始用兩條腿走路,雙手第一次從負(fù)責(zé)移動(dòng)中解放,這創(chuàng)造了對(duì)精細(xì)、偏側(cè)化手部操作的新選擇壓力,這也解釋了為什么偏手強(qiáng)度升高得很早,且穩(wěn)定性持續(xù)至今。
隨著腦容量增大、皮層重新組織,半球特化加深,原本方向隨機(jī)的強(qiáng)偏手演變成群體一致的右偏,這解釋了為什么直到人屬出現(xiàn)、腦子變大之后,方向偏好才陡然增強(qiáng)。值得一提的是,這項(xiàng)研究第一次直觀展示了腦量擴(kuò)張與偏手方向之間精確的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系。
前文有一個(gè)反直覺的發(fā)現(xiàn),人類明明是徹底的陸生物種,偏手強(qiáng)度為何像樹棲物種一樣高?對(duì)此,研究人員給出的解釋是,樹棲生活需要一只手穩(wěn)住身體、另一只手做精細(xì)動(dòng)作,天然需要較強(qiáng)的偏手;而雙足行走以另一種方式“重演”了這種狀態(tài)。這也和雙足行走或許最初起源于樹棲場(chǎng)景的觀點(diǎn)不謀而合。
最后,模型還納入了社會(huì)結(jié)構(gòu)這一變量。然而,跨文化看,右手主導(dǎo)依然穩(wěn)定地存在,迄今沒有任何一個(gè)有記載的人類社會(huì),出現(xiàn)了集體左利手現(xiàn)象。這說明,考慮到人類是唯一擁有累積性文化演化的物種,文化雖然不是源頭,但可能承擔(dān)了放大器的作用,進(jìn)一步放大、穩(wěn)定了這種右偏。
一個(gè)問題得到了初步解決,但還有更多問題
這項(xiàng)研究的主導(dǎo)者、牛津大學(xué)溫迪·詹姆斯演化人類學(xué)副教授托馬斯·普謝爾(Thomas A. Püschel)表示,這是第一項(xiàng)把人類偏手的幾個(gè)主要假說放進(jìn)單一框架檢驗(yàn)的研究。結(jié)果提示,偏手很可能與我們之所以成為人類的關(guān)鍵特征密切相關(guān)。通過橫跨眾多靈長(zhǎng)類物種的分析,團(tuán)隊(duì)揭示了偏手的哪些方面是古老而共享的,哪些才是人類獨(dú)有的。
![]()
圖 | 托馬斯·普謝爾(Thomas A. Püschel)(來源:牛津大學(xué))
但研究者也坦誠,用過往數(shù)據(jù)做分析,結(jié)論依然有局限性。首先,不同物種的數(shù)據(jù)在任務(wù)細(xì)節(jié)、試驗(yàn)次數(shù)、樣本量上都有差異;人類數(shù)據(jù)又往往來自偏好已被文化長(zhǎng)期強(qiáng)化的成年人。而且,偏手高度依賴情境,在目標(biāo)導(dǎo)向的物體操作中,人類的右偏最穩(wěn)定,在重復(fù)性大動(dòng)作或社交動(dòng)作里則可能減弱甚至反轉(zhuǎn)。
研究者用元分析方法對(duì)這些異質(zhì)性做了盡可能的校正,并證實(shí),即便存在個(gè)體被重復(fù)使用等問題,影響更可能是放大不確定性,不會(huì)系統(tǒng)性地扭曲結(jié)論。此外,因?yàn)榉椒▽W(xué)不同,本研究在腦容量與偏側(cè)性關(guān)系上得出的結(jié)論與卡斯帕(Caspar)向左,到底哪個(gè)理論更接近真實(shí),還需要更精確的檢驗(yàn)。
這項(xiàng)研究問世后,更多問題的答案留待未來揭開:左撇子為什么始終沒有消失?人類文化如何影響群體穩(wěn)定的右偏?而像鸚鵡、袋鼠這類同樣表現(xiàn)出明顯肢體偏側(cè)的非靈長(zhǎng)類動(dòng)物,是否提示我們,可能存在一個(gè)跨越更廣闊動(dòng)物界的演化故事?
當(dāng)有學(xué)者跳出以人類為中心的研究框架,第一次在人類專屬的適應(yīng)與靈長(zhǎng)類普遍的趨勢(shì)間作出明確的區(qū)分,我們才發(fā)現(xiàn),人類偏好用右手,從來不是背離演化規(guī)律的例外,而是同一條規(guī)律被推到盡頭的端點(diǎn)。這樣的端點(diǎn),大概率不只一個(gè)。
參考內(nèi)容:
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3003771
運(yùn)營(yíng)/排版:何晨龍
注:封面/首圖由 AI 輔助生成
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.