人类进化为什么把体毛和尾巴进化掉了?

人类进化为什么把体毛和尾巴进化掉了?

300 万年前,我们的祖先生活在东非,拥有一身长长的毛发。

毛发能保护皮肤受伤、隔热御寒,抵挡紫外线。对于那时候的古人类来说,浓密的毛发应该是最美的象征。

他们看到现代人类,心中一定会嘀咕:俺的后代怎么进化得真 TM 丑。

但不想,地球在这个时候进入了第四纪冰期(距今 200-300 万年前~1—2 万年前)。

你可能会想,长达 200 多万年的冰期,为了御寒人类应该进化出更长的毛发,为什么恰恰相反呢?

其实,动物的皮毛进化出来的时间,最多也就 3 亿年[1],这个时间点正好差不多在人和鸡祖先分野的时候。温度变化,并不是毛发进化的必要条件。

但进入冰期,却造成东非环境的遽变。

植被变少了,能养活的动物变少了,南方古猿的食物也变少了,还长期受到恐猫的威胁。

大量的南方古猿被饿死了。

某一些族群个体发生了有利突变。

他们的肱骨头方向与肘部轴线之间夹角进化得更小了:

胸大肌的屈曲力矩与扭转力矩,也对齐在了同一轴线上:

这样的进化优势在哪里?

显而易见,投掷能力得到了开挂级的提升:

人在投掷的时候,力量从腿到臀部,再到躯干、肩膀、肘部、手腕,每个关节都通过扭矩进行加速,在投掷出去的刹那,产生极高的角速度[2]。投掷时,人体的一些列动作,会把弹性能储存在肩部。然后向上臂释放绝大部分的能量,驱动大臂肱骨内旋转,以贡献投掷时最大的速度。

这些速度加成中,肱骨(上臂)在内旋转过程中,贡献的速度最大。

于是,其它的所有南方古猿全部灭绝了,这些突变了的族群后代存活了下来。

原始长矛:人类逆袭的作案工具

我们现在叫他们直立人:

那这和人类褪掉长毛有什么关系?

这是因为人类开挂,有了投掷能力后,无需比黑猩猩进化得更加孔武有力,只需要进化得更有奔跑能力,以及更加灵活的双手,就可以一直追着动物,突突突开射了。

于是人类的盆腔结构随着奔跑发生改变:

不仅仅是适应直立行走,也更有利于臀肌的附着。虽然人类奔跑的最高速度,和黑猩猩也差不多多少,但肌肉的耐力却得到了大大的提升。

于是男人进化出了具有更高奔跑能力的翘臀。

而女人进化出了更具有支撑能力的宽臀。

臀部决定了你是否强大,所以臀部天生对人类具有高度的吸引力,不仅仅是因为两性选择。

当然,为了跑步轻松快捷,人类也在这个时期,进化出了大长腿:

放错了,是这个:

上上一图,是日本古生物研究者、插画家川崎悟司所画的《跟动物交换身体》,有兴趣的可以去一观风采,绝对刷新三观。

在持久奔跑的状态下,人体会呈现高热状态。

擅长奔跑的原始人,在狩猎奔跑过程中,产生的热量高达 1000W,这是静息状态下的 10 倍。

可以想象,一个 1000 瓦的热空调,温度调到 37℃(假设有这么一档),连续开 1~2 个小时,整个房间会怎么样子。

于是,最早期的那一批直立人,就在耐力不断升级的过程中,因为中暑而死掉了。

但一开始,总会存在那么几个毛发变少的突变个体,出现了发达的毛囊,通过大量排汗来增加热量的散发。

他们不仅活了下来,也因为持久的奔跑,获得了更多的猎物,得以繁衍生息。

虽然不运动的时候,人体热量少,但狩猎得来的动物皮毛正好可以御寒。于是人体毛发减少的御寒劣势,也从来没有对人类的生存产生过任何的威胁。

人类体虱大约是在 100 万年前从头虱进化而来的,说明我们的祖先,至少从那一时期开始穿上了衣服[3]。通过 DNA 溯源,研究者发现,人类的头虱又起源于大猩猩虱,时间在 330 万年前[4]

这说明,人类大约在 100~300 万年前逐渐褪掉了毛发。

而认为寄生虫让人类褪去毛发,则是一个很老的观点[5]。但从进化上来说,几乎不太可能,寄生虫无法造成如此大的选择压。

但人类毛发的而退化,并没有由此结束。

人类身上的汗毛分成两种,一种是肉眼明显可见的黑色毛发——终毛(Terminal hair)。

另外一种是细短浅的毳毛(Vellus hair)。

正常情况下,一个人从婴儿到成年,毳毛会逐渐转化成终毛。

然而,女性也保留了大量的毳毛,这属于一种幼态特征。

旧世界猴(例如猕猴)和猿之类的狭鼻小目,因为 X 染色体上的视蛋白基因发生变异,出现了三色视觉。

三色视觉除了方便采集水果外,也在繁衍上起到重要作用。除了人类外,狭鼻小目灵长类发情时,都会有着鲜艳的屁股。

随着人类直立行走,隐藏私处,也隐藏发情期,两性选择也就转移到了身体到。例如,褪掉毛发后的人类,很容易看到皮肤之下血液的颜色。

健康而年轻的皮肤,往往面色红润。当形成量性选择偏好后,后代的相应特征就会得到强化。雌性孔雀对雄孔雀的性选择偏好,总是一个很好的例子。

人类毛发的进一步退化,则可能和 KRTHAP 1 基因有关。

角蛋白是毛发的组要组成成分,角蛋白的合成受到基因控制。KRTHAP 1 角蛋白基因在人类进化过程中失活了,从而导致毛发变薄,这可能是终毛退化成毳毛的分子生物学依据。

这个基因失活的时间,大约是 24 万年前,但和我们具有 75 万年血缘差距的尼安德特人,同样存在相应的早熟终止密码子[6]

也就是说,毛发的进一步退化,正好是在智人出现的时间段。

其实这很好解释,人类从直立人进化到智人和尼安德特人共同祖先时,脑容量整整提升了 500ml。人类的宗教、艺术等高级审美都是在这一期时期进化出来的。

除了两性选择外,随着社群的发展,人与人之间交流的必要,人类的面部也出现了更多变化。

例如,当我们出现激烈的情绪变化时,会大量分泌肾上腺素,改变我们的皮肤血流量,从而让我们的面部变得更加的红润。于此相应的,我们也进化出了强大的面孔和情绪识别能力。

多毛的面孔与人类相应的识别能力,以及高级审美的发展,都是相悖的。

从东方人和西方人对比,可以猜测,甚至 5 万年前的智人也可能比我们具有更茂盛的体毛。

男性更多终毛的保留,则是雄性激素的附加效果。其实男性在青春期,毛发大量生长之前,和同龄女性一样,同样是幼态特征的。

以上便是人类毛发褪去的大致过程,至于尾巴的退化,看这个回答:

平衡性并不好的人类为何把尾巴都退化掉了?