人类的脚与灵长类表亲有何不同——“进化的杰作”

　　对人类足部进化的研究强调了内侧纵弓的重要性，并探讨了足部形态的可变性，受生活方式、鞋类和遗传性状等因素的影响。

　　

一项综合研究揭示了人类足的进化和复杂性的新见解，重点关注内侧纵弓及其在区分智人与灵长类动物中的意义。来自里佐利骨科研究所和比萨大学的研究人员参与了这项研究，重点研究了足部的内侧纵弓:这是区分我们人类——智人——与非人灵长类动物的独特特征。

博洛尼亚大学生物、地质和环境科学系的研究员丽塔·索伦蒂诺(Rita Sorrentino)评论说:“人类的脚是进化过程中最复杂的杰作之一，是生物力学中的一件艺术品:它不仅让我们能走、能跑、能跳，而且是我们过去和现在的真实见证。”她是发表在《通信生物学》(Communication Biology)上的一项广泛研究的第一作者，为我们的脚的复杂进化提供了新的视角。

了解纵足弓和平足

纵弓是一种功能适应，允许脚在与地面接触和脱离的阶段从减震器功能转换为杠杆，这种机制使我们能够有效地双足行走。然而，尽管它很重要，但我们仍然不清楚这个特征是什么时候出现在我们的进化史上的。“扁平足”的话题使情况更加复杂:这是一种普遍存在的情况，或多或少地表现为内侧纵足弓变平。

“并不是所有的扁平足都是一样的，而且对于人类扁平足也没有一个全球性的临床定义，”来自Rizzoli骨科研究所假肢运动分析和功能评估实验室的科学家Alberto Leardini和Claudio Belvedere解释说，他们也是这项研究的作者之一。

舟骨和足形态

为了找到答案，科学家们特别关注舟骨的作用，舟骨是足的内侧纵弓的基石。

博洛尼亚大学生物、地质和环境科学系教授、研究协调员Maria Giovanna Belcastro解释说:“这项研究的结果突出了扁平足人和纵向足弓发达的人舟形形态的差异。更具体地说，成年期患上扁平足的人，与正常足弓或天生扁平足的人相比，舟骨形状有所不同。”

这一发展提出了关于先天性扁平足本质的问题，表明它们可能代表足部形态的正常变异，从而突出了骨形态在足弓结构中的重要性。

生活方式对足部形态的影响

科学家们还关注了另一个有趣的话题:现代智人群体内部的差异。事实上，研究结果表明，纵弓的发展可能受到鞋类类型、生活方式和主流运动策略等因素的影响。

比萨大学教授Damiano Marchi是“纳勒迪人”的发现者之一，也是该研究的协调人之一，他解释说:“我们观察到，那些生活在不穿鞋的狩猎采集群体的人，他们的脚比那些穿着现代鞋的人的脚更灵活，相对更平坦。这些差异可能来自不同的文化生活方式和习俗:因此，狩猎采集者的脚可能代表了一种更接近我们史前祖先的形式。”

比较现代和古代的脚

调查还将我们的脚的结构与古代智人和过去其他人类物种的化石进行了比较。

博洛尼亚大学文化遗产系教授斯特凡诺·贝纳齐(Stefano Benazzi)解释说:“一些被分析的化石，如弗洛勒斯人、阿法南猿和纳勒迪人的化石，显示出舟状骨的特征更类似于大型非人类灵长类动物的特征，这表明它们适应了树栖和两足生活方式。”贝纳齐是这项研究的协调员之一。“与此同时，能人化石的结构似乎更类似于现代人的脚，这表明可能存在纵向拱;然而，这并不能排除存在与今天先天性扁平足相似的扁平足的可能性，因为舟状骨与具有发达的足纵向弓的个体的形态相似和接近。

人类脚的进化视角

这项研究最终为人类足部的进化及其可变性提供了一个新的视角，有助于我们理解这个身体部位是如何适应两足运动的。

该研究的第一作者Rita Sorrentino解释说:“我们的脚是我们过去和现在的真实见证，是人类进化史上引人入胜的一章。这项研究的结果提供了人类足部在整个进化过程中形态变化的全面概述，并提出了关于先天性扁平足的重要问题，表明它们可能代表了人类足部形态的正常变体。”

参考:Morphological and evolutionary insights into the keystone element of the human foot’s medial longitudinal arch” by Rita Sorrentino, Kristian J. Carlson, Caley M. Orr, Annalisa Pietrobelli, Carla Figus, Shuyuan Li, Michele Conconi, Nicola Sancisi, Claudio Belvedere, Mingjie Zhu, Luca Fiorenza, Jean-Jacques Hublin, Tea Jashashvili, Mario Novak, Biren A. Patel, Thomas C. Prang, Scott A. Williams, Jaap P. P. Saers, Jay T. Stock, Timothy Ryan, Mark Myerson, Alberto Leardini, Jeremy DeSilva, Damiano Marchi, Maria Giovanna Belcastro and Stefano Benazzi, 19 October 2023, Communications Biology.