256· 人类学学报 23卷 外展功能。显然髖关节的外展能力是二足行走的必要条件。 Lovejoy认为,三百万年前的南 方古猿已经充分具备了支持二足行走的身体结构,并以二足直立作为主要行走方式 似乎更多的研究者倾向另外一种意见,即露西所代表的南方古猿还不能像现代人一样 完全直立行走。有趣的是,对化石同样的形态学描述常常产生相反的结论。如Sem及 Susman认为,前置的髂骨加厚部以侧张且后置的髂骨体显示,南方古猿在两足行走时骨盆 的稳定作用与现生大猿相似而异于人类,且臀小肌以屈位大腿的内旋,而非伸位大腿的外展 固定骨盆及躯干。 Jungers认为,南方古猿的侧向髂骨较大的上下肢长比例,以及略弯的 掌、指骨均显示他们更适于攀援而非两足直立行走。 Schmitt,sem及 Larson推论,即使南 方古猿以双足行走于地面时,他们也只能以屈膝屈髖方式运动,而不可能完全直立。 此外, Wolpoff认为,以形态异率( Allometry)的观点分析,露西的上下肢均在现代人的 变异范围之内,以此消弱了 Jungers的部分论据,并断定露西的骨盆及股骨形态明确显示其 的两足直立行走特征 Crompton、笔者及他人以露西构造的南方古猿力学模型从一个新的角度加入了这 关于南方古猿步态的讨论,当时得出了露西以完全直立的方式双足行走的结论,并引起了进 步的争论。本文除对该研究己发表的结果作一描述外,也将对另外一些未发表的结果 展开讨论。 1材料和方法 本文以露西的化石标本为基础,构造出露西的人体测量-静力学-动力学的模型,并以 计算机模拟该模型在特定环境条件下的行为及下肢关节的力学参数,以此开始进一步的分 析(图1)。 人体测量学/静 力学模型 +[运动学数据动力学模型 现代人 现代人完 全直之 现代(屈 膝屈 南方古猿 黑猩据 黑猩 图1露西动力学模型的建立 Constructions of Lucys biomechanical mdels 图的左侧为人体测量(露西化石)及静力学部分(现代人或黑猩猩的肢体质量分布) 静力学模型与不同的运动方程组合,形成了一组露西动力学模型(右侧) o1995-2005 TSinghua Tongfang Optical Disc Co, LId. Al rights resered外展功能。显然髋关节的外展能力是二足行走的必要条件。Lovejoy 认为 ,三百万年前的南 方古猿已经充分具备了支持二足行走的身体结构 ,并以二足直立作为主要行走方式。 似乎更多的研究者倾向另外一种意见 ,即露西所代表的南方古猿还不能像现代人一样 完全直立行走。有趣的是 ,对化石同样的形态学描述常常产生相反的结论。如 Stern 及 Susman[7 ]认为 ,前置的髂骨加厚部以侧张且后置的髂骨体显示 ,南方古猿在两足行走时骨盆 的稳定作用与现生大猿相似而异于人类 ,且臀小肌以屈位大腿的内旋 ,而非伸位大腿的外展 固定骨盆及躯干。Jungers[8 ] 认为 ,南方古猿的侧向髂骨较大的上下肢长比例 ,以及略弯的 掌、指骨均显示他们更适于攀援而非两足直立行走。Schmitt ,Stern 及 Larson[9 ] 推论 ,即使南 方古猿以双足行走于地面时 ,他们也只能以屈膝屈髋方式运动 ,而不可能完全直立。 此外 ,Wolpoff[10 ] 认为 ,以形态异率 (Allometry) 的观点分析 ,露西的上下肢均在现代人的 变异范围之内 ,以此消弱了Jungers[8 ]的部分论据 ,并断定露西的骨盆及股骨形态明确显示其 的两足直立行走特征。 Crompton、笔者及他人[11 ]以露西构造的南方古猿力学模型从一个新的角度加入了这一 关于南方古猿步态的讨论 ,当时得出了露西以完全直立的方式双足行走的结论 ,并引起了进 一步的争论[12 ] 。本文除对该研究己发表的结果作一描述外 ,也将对另外一些未发表的结果 展开讨论。 1 材料和方法 本文以露西的化石标本为基础 ,构造出露西的人体测量 - 静力学 - 动力学的模型 ,并以 计算机模拟该模型在特定环境条件下的行为及下肢关节的力学参数 ,以此开始进一步的分 析(图 1) 。 图 1 露西动力学模型的建立 Constructions of Lucy’s biomechanical models 图的左侧为人体测量(露西化石) 及静力学部分(现代人或黑猩猩的肢体质量分布) ; 静力学模型与不同的运动方程组合 ,形成了一组露西动力学模型(右侧) · 652 · 人 类 学 学 报 23 卷 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved