人類臉變小了才有了發達的大腦？

作者 七君

以下文章來自答主運營的微信公眾號「把科學帶回家」的原創文章。

不知道你注意到沒，猴子猩猩這些靈長目動物的下半臉相對整張臉來說比較寬大，特別是嘴巴都比較突出，長得跟雷震子似得，好像只有人類才有比較瘦長的下巴。這是個巧合嗎？

雷震子用小錘錘錘大壞蛋的胸口。難道說雷震子是一種不同於智人的史前人類？

一些科學家也注意到了這個差別。他們還發現，不僅是現代人類，人類祖先的上下頜相對頭部的比例也要比其他靈長目動物小一些。

這是怎麼回事呢？

原來，和獼猴啊這些靈長目動物相比，人類的腮幫子里比較缺乏快縮肌(Fast-Twitch Muscle Fiber，也叫II型肌纖維)。快縮肌這種肌肉對短跑舉重一類的力量型無氧運動來說很重要。

很顯然臉上里多長一些快縮肌可以幫助咀嚼。非人靈長動物，比如大猩猩、黑猩猩，還有已經滅絕的早期人科物種南方古猿都有強壯的上下頜肌肉。再配合寬大的上下頜骨，它們的嘴巴就變大突出來了，咬合力也上去了。這可以幫它們咬碎粗糙堅硬的堅果和植物根莖，也是不少研究黑猩猩的科學家變成9指神僧神尼的原因。

人類（左）和最親的近親黑猩猩（右）的頭部比較

那麼，為什麼人類會少快縮肌？這對人類來說有什麼好處呢？

不少人認為，快縮肌的消失就是人類能長出個大頭的重要因素之一。

肌肉對包裹著的骨骼有塑造力量。比如，一些身上長了雙份肌肉的正常小鼠的骨頭就會因為要支撐過多的肌肉而變形。別看腮幫子的肌肉好像管的是吃飯的事情，但是它們也會影響腦子。

一些動物臉上負責咀嚼的肌肉，尤其是嚼肌（temporalis muscle）的連接部位會覆蓋在頭頂的一塊骨頭——矢狀隆起（sagittal ridge）上。

上圖是已滅絕的人科傍人屬的衣索比亞傍人（Paranthropus aethiopicus），生活在距今270-230萬年前，你可以看到它頭頂壯觀的矢狀隆起。下圖是現代獼猴（左），大猩猩（中）和人類（右）的矢狀隆起，紅色部分是嚼肌覆蓋的位置，顯然人類的矢狀隆起就長得溫和很多，嚼肌也相對更小。

人類也有矢狀隆起，就在嬰兒的前後2個囟門之間，囟門就是頭骨左右之間的間隙。嚼肌力量越強，對這個部位的鉗制越厲害，囟門就會早早閉合，腦子就不太可能長大。

嬰兒的2個囟門

比如人類在靈長目動物中最近的親屬——黑猩猩的囟門在娘胎里的時候就長好閉合了。而人類的嚼肌弱，而且不覆蓋矢狀隆起，因此前囟門要到1歲多才閉合，而矢狀隆起直到剛成年時還能輕微活動。

人類臉上的嚼肌變弱了以後，或許就為腦殼的腫大解除了限制。

這麼說有證據嗎，會不會是人類腦殼變大了以後臉上的肌肉才變弱的呢？

這麼說是因為人類臉上肌肉變弱發生在變成大頭之前。

實際上，管嘴巴上快縮肌生長的基因叫做 MYH16，它能夠製造上下頜上的某些肌肉蛋白（肌凝蛋白）。其他的靈長目動物，比如黑猩猩和獼猴的這個基因都還有用，但是目前世界上所有人類的版本都發生了變異，已經失活了。

更巧的是，通過基因技術（分子鐘）發現，MYH16的失活恰好發生在210萬-270萬年前，也就是剛好在人類祖先的腦殼發生巨變之前。

在2百萬年前，直立人就開始走出非洲擴散開來。在後來的2百萬年里，一些人屬的祖先的大下巴開始變小，有了現代人類的外貌。最厲害的是，在這2百萬年里，人類的腦殼長成了之前的3倍大！

你或許會想，腮幫子的肌肉變弱，咬合力下降，還怎麼嚼得動又生又硬的植物呢？不就要餓死了嗎？

因此，在這個基因突變發生前，人類祖先或許已經不完全依賴植物性食物，比如已經吃上了更多的肉類，或者已經會使用工具把植物切碎再吃（想知道炊具和餐具如何把人類的臉變小嗎，點我查看）。如果人類祖先已經能夠吃上更多肉或者學會使用工具，那麼他們的智力水平早就已經甩開其他靈長目一大截了。

所以說，腮幫子變無力、下巴變尖究竟是為人類的智力暴增雪中送炭，還是錦上添花，這是個值得深究的好問題。

如果按照雪中送炭的思路走，那麼終極進化的人類可能是這樣的：

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圖片來源：giphy，mayo clinic,

參考資料：

Stedman, H. H. et al. Nature, 428, 415 - 418,

https://www.nature.com/news/2004/040322/full/news040322-9.html

http://www.nytimes.com/2004/03/25/us/less-jaw-big-brain-evolution-milestone-laid-to-gene-flaw.html

https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/22743/title/Bite-makes-way-for-brain/

https://www.newscientist.com/article/mg21428680-400-lucky-accidents-of-human-evolution-jaw-dropper/

http://humanorigins.si.edu/evidence/human-fossils/species/paranthropus-aethiopicus

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