人類為什麼是右撇子?這就要追溯到200萬年前了

動物 黑猩猩 神經科學 生物 宇宙小百科 宇宙小百科 2017-09-17

我們為什麼是右撇子?

幾乎可以肯定,我們絕大多數人都是右撇子,

人類為什麼是右撇子?這就要追溯到200萬年前了

科學家稱之為右偏手性。之所以這麼肯定,不是因為驚人的預言,而是有科學證據:約有90%的人都是右撇子,即每有一個左撇子,就有九個右撇子,這個比值是相當穩定的,不僅跨越了不同的文化背景和地理區域,而且可能還貫穿了人類進化的整個歷史。考古學記錄表明,古人類以右撇子為主的歷史可回溯到200萬年前。2010年一項對3.2萬年前尼安德特人牙齒磨損模式的研究發現,在這一支已經滅絕了的人類分支中,右撇子可能佔了約88%。

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但一個多世紀以來,偏手性之謎一直困擾著科學家們,儘管偏手性現象——即人們如何使用他們的肢體,對於每個人來說都是再熟悉不過了。為什麼人類中的絕大多數都是右偏手性?行為不對稱的生物學基礎究竟是什麼?是右撇子的壓倒性優勢因人類文化而得以強化,還是純粹是遺傳基因的產物?英國聖安德魯斯大學遺傳學家西爾維亞·帕拉奇尼說:“我們對偏手性現象知之甚少,無法科學地解釋這一現象。”帕拉奇尼正在尋找支持人類用手習慣的基因。

偏手性的進化根源

偏手性等功能性不對稱現象,是脊椎動物進化的一個重要部分,既然它如此普遍,無處不在,那就必定有它的重要意義。

最近科學家對於偏手性的進化根源有了一些很有趣的發現,不是來自於對人類偏手性的研究,而是對其他動物行為和大腦的觀察。一度曾被認為是人類獨有的偏手性特性,可能也存在於其他物種的一些個體中,而在靈長類動物中可能還是相當普遍的。在靈長類動物的一些族群中,甚至有明顯的左手偏向性或右手偏向性。

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2016年,美國埃默裡大學的神經科學家比爾·霍普金斯和他的同事在一項對近800只類人猿的研究中發現,在需要雙手完成的任務中,它們總會有一隻手起主導作用,而另一隻手起輔助作用,大猩猩、黑猩猩和倭黑猩猩通常是右撇子,而紅毛猩猩則普遍偏愛使用左手。2012年,霍普金斯和其合作者研究發現,中國的四川金絲猴族群中絕大多數都是左撇子。

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過去幾十年裡,霍普金斯和他的合作者提供了強有力的證據表明,黑猩猩表現出明顯的身體偏側性,它們更喜歡動用某一側身體。霍普金斯在對圈養黑猩猩的研究中發現,右手性者佔60%~70%。最近對黑猩猩大腦的掃描顯示,其對應的半邊大腦也呈偏側性,與高度複雜人類的大腦相類似,其偏手性與相對一側大腦之間有著明顯的聯繫。霍普金斯說:“我認為黑猩猩為我們提供了一種有趣的比較,它們在生物學、基因、認知和解剖學上都大量顯示了與人類的同源性。”

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從人類的靈長類近親身上,我們可以更好地看到人類偏手性的進化根源。因為與人類不同的是,靈長類動物的行為較少受到社會文化和社會學習的影響,更多的是出於生物學的基本功能。霍普金斯認為,靈長類動物的用手習慣不會受到社會和文化系統的影響,所以,從某種程度上說,對黑猩猩偏手性的研究,是思考或驗證生物系統對個體用手習慣影響的最簡便的途徑。

偏手性與大腦偏側性相關

美國亞特蘭大附近的耶基斯國家靈長類動物研究中心裡,25歲的黑猩猩羅威娜用右手試圖從一個塑料管中取出花生醬,這顯然偏離了它平時慣用左手的典型行為。黑猩猩的行為是純粹的模仿人類,還是它們有固有的偏手性傾向?

霍普金斯說:“羅威娜是個左撇子。”從耶基斯國家靈長類動物研究中心的瞭望塔上可以看到,這隻25歲的黑猩猩用它的左手食指將塑料管中的花生醬挖出來。霍普金斯對羅威娜和其他11只黑猩猩進行了長達11年的研究,試圖確定靈長類動物是否也有左右手偏向性,如果有,它們是否像人類一樣,也習慣於用右手。

霍普金斯發現,羅威娜很快就換用右手食指開始刮塑料管裡的花生醬,這顯然很不尋常。羅威娜的行為說明,非人類的動物中的偏手性現象是一個複雜的問題。在其他黑猩猩偏手性測試任務中,羅威娜通常都用左手,包括模仿野生黑猩猩在野外用樹枝工具“釣”白蟻的動作。

加拿大阿爾伯塔大學進化生物學家帕爾默認為,霍普金斯的觀察僅僅證明黑猩猩擁有模仿人類的能力。

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靈長類動物素以模仿其他生物,向其他生物學習而著名。圈養黑猩猩群體中普遍使用右手偏向性可能是飼養環境導致的。

但霍普金斯相信他的觀察結果:他的圈養黑猩猩研究確實顯示它們擁有與人類一樣偏向右手的用手習慣。他說,如果說模仿是導致這種偏向性的驅動力,其比例應該更接近人類90%的右手偏性。他說:“如果是受人類經驗和人類環境的影響,黑猩猩群體中應該是以右撇子為主,但我們並沒有發現這樣的結果。”

霍普金斯和其他研究人員還發現,野生黑猩猩使用工具的偏手性,根據任務的不同有很大區別。例如,某些黑猩猩群體捉白蟻時主要用左手,而其他野生黑猩猩在蘸螞蟻吃時似乎更喜歡用右手。這種矛盾的結論來源於野生靈長類動物,他認為這是因為實驗範圍較小,或實驗任務設置涉及用到雙手,導致數據結果可能模糊不清。

人類為什麼是右撇子?這就要追溯到200萬年前了

大約10年前,霍普金斯用核磁共振等技術對有明確偏手性傾向黑猩猩的大腦結構和功能進行研究後發現,耶基斯黑猩猩群體中,右撇子與左撇子的大腦皮層中央前回區域明顯不同。具體點說,傾向於用右手來完成從塑料管中挖取花生醬的黑猩猩,它們大腦左半球的手部運動區的腦回比較突出,而左撇子黑猩猩的右半大腦的手部運動區的腦回更為顯著

最近霍普金斯發現,黑猩猩的偏手性傾向體現在它們的交際手勢上,如鼓掌或向飼養員伸手要食物,其用手偏向性在兩側大腦前額下回也有體現,這個區域相當於人類大腦的語言產生區域—布洛卡區域。研究發現,用右手做手勢的黑猩猩姿勢左前額下回更發達,而主要用左手做手勢的黑猩猩右半側腦回更明顯。

霍普金斯認為,偏手性可能正是大腦偏側性的副產品,隨著靈長類動物的進化,這種偏側性越來越明顯。而隨著靈長類動物的大腦越來越發達,左右兩部分大腦之間的連接則變得相對較弱,也就是說,胼胝體——連接兩半球的神經纖維,未能跟上大腦的發展速度。大腦兩半球之間的溝通相對變得較少,較發達的一側大腦需要承擔更多的任務。霍普金斯認為,在這種情況下,偏向於左手或右手的傾向性越來越明顯,最終導致出現偏手性現象。

研究人員普遍認為,人類大腦的獨特之處在於其兩大腦半球的分工不同,語言功能通常由左側大腦半球負責,而空間識別能力和麵部感知能力等認知功能,通常是右半球更具優勢。黑猩猩大腦成像研究顯示,黑猩猩也存在與人類相類似的大腦兩半球差異,這是一個有趣的新發現。

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