現代生活是如何改變人類骨骼的?後腦勺越來越尖
2019年06月22日10:02

  新浪科技訊 北京時間6月22日消息,據國外媒體報導,說起來你可能沒注意過,我們的骨骼正在以令人驚訝的方式發生變化,比如一些人的後腦勺變得更尖,我們的肘部似乎也在變得越來越窄。

  讓我們從一隻山羊說起。

  當這隻不幸的動物於1939年春天出生在荷蘭時,它的“羊生”前景看起來並不樂觀,在它身體左側,一塊光禿禿的皮毛標記著前腿原本所在的位置,而它的右前腿是如此畸形,更像是長著蹄子的殘肢,可以說,它四肢著地走路都會有問題。

  然而,在三個月大的時候,這隻小山羊被一家獸醫學院收養,來到了一片野草茂盛的田野里生活,在那裡,它很快形成了自己獨特的行動方式,它把後腳向前推,使自己身體挺直,直到後腿半直立地站起來,然後跳躍前行,它最終的跳躍動作看起來介於袋鼠和野兔之間,雖然可能沒有那麼好看。

  不幸的是,這隻勇敢的山羊在一歲生日後不久就遭遇了一場事故,不幸死亡,但我們將這個故事的原因是它的骨架里還潛藏著一個驚喜。

  幾個世紀以來,科學家一直認為我們的骨骼是固定的,根據我們父母遺傳下來的指令,骨骼的生長方式是可預測的,然而,當解剖學家檢查這隻山羊的骨骼時,發現它已經開始適應了,它的臀部和腿部骨頭比想像的要厚,而腳踝的骨頭被拉長了,腳趾和臀部不正常地傾斜,以適應更直立的姿勢,這隻山羊的骨架開始變得很像那些會跳躍的動物。

  現在,人類骨骼具有驚人的可塑性已經是一個確定的事實。

  博物館里展示的純白色遺骸看起來既結實又毫無生氣,但我們身體內部的骨骼卻非常有活力:它們實際上充滿血管,呈粉紅色,而且不斷地被分解和重建,因此,儘管每個人的骨骼都是根據DNA中設定的一個粗略模板發育而成,但隨後會被“量身定製”,以適應每個人生活中獨特的壓力。

  這就催生了一門名為“骨生物學”——字面意思是“骨骼傳記”——的學科,主要內容是通過研究骨骼來瞭解人生前是如何生活的。這門學科依賴於這樣一個事實:某些活動,比如用兩條腿走路,會留下一個可預知的特徵,比如更結實的髖骨。

  有研究者發現,許多人的後腦勺長得越來越尖;我們的下巴似乎也在變得越來越小;手肘要比以往任何時候都更窄,很顯然,現代生活正在對我們的骨骼產生影響。

  神秘的馬里亞納“壯漢”

  我們來看看關島和馬利亞納群島的“壯漢”之謎。

  1924年,在菲律賓以東2560公里的太平洋天寧島上發現了一具男性遺骸,這些遺骨可以追溯到16或17世紀,從這個人的頭骨、臂骨、鎖骨和小腿骨來看,他非常強壯,異常高大。

“陶陶·塔加”被埋葬在12根雄偉的雕刻石柱之間,而這些石柱最初可能用來支撐他的房子
“陶陶·塔加”被埋葬在12根雄偉的雕刻石柱之間,而這些石柱最初可能用來支撐他的房子

  這一發現與當地古代統治者的傳說非常吻合,考古學家稱他為“陶陶·塔加”——意思是“塔加人”——以島上神話中著名的首領塔加的名字命名,他以具有超人般的力量而聞名。

  隨著其他墳墓的發現,事實變得越來越清晰:第一具骨架並非特例;拋開傳說故事,天寧島和周圍的島嶼上的確曾經生活著一個非常強壯的種族,但是,他們的力量從何而來?

  巧合的是,答案常常就出現在這些壯漢的遺骸旁邊。

  以塔加人為例,他被埋葬在12根雄偉的雕刻石柱之間,而這些石柱最初可能用來支撐他的房子,與此同時,考古學家對他的骨骼和其他骨骼進行了更仔細的檢查發現,這些骨骼和南太平洋湯加群島的骨骼有相似的特徵。

  在那裡,人們從事大量的石頭工作,並用巨大的石頭建造房屋。

  天寧島上類似這樣的房屋最大的柱子有5米高,每根柱子的重量將近13噸,相當於兩頭成年非洲象,所以這並不是一個神秘的肌肉巨人種族;這些人純粹是通過艱苦的勞動而獲得了強壯的體格。

  如果未來的科學家用同樣的技術來描繪2019年人們的生活,他們將會在我們的骨骼中發現一些反映我們現代生活方式的特徵變化。

  臨床醫生直到最近10年才越來越多地發現,很多病人的顱骨上有這種生長趨勢。

  這種隆起狀的特徵,也被稱為“枕外隆突”,出現在顱骨後下部,剛好在頸部上方,如果你具有枕外隆突,那很可能用手指就能觸摸到它——或者如果你禿頂的話,甚至可以從後面看到它。

  直到不久前,枕外隆突還被認為是極其罕見的特徵。1885年,當科學家第一次研究這個隆起時,法國著名科學家保羅·布羅卡抱怨稱,居然還有人給它取名字,他不喜歡枕外隆突,因為他研究了那麼多標本,卻沒有真正看到任何有這種情況的。

  而在分析了一千多張從18歲到86歲的人頭骨X光片後,科學家的發現令人震驚。這一特徵的出現比預想的普遍得多,而且在最年輕的年齡組更為普遍:18至30歲的人群中,每四個人中就有一個出現枕外隆突。為什麼會這樣呢?我們應該擔心嗎?

  短信頸

  枕外隆突的激增可能是現代科技造成的,尤其是我們近年來對智能手機和平板電腦的癡迷,當我們低頭看這些電子設備的時候,我們會伸著脖子,把頭向前抬,這可能會帶來健康問題,因為頭部的平均重量約4.5公斤,跟一個大西瓜的重量差不多。

  當我們坐直的時候,沉甸甸的頭部會在我們的脊椎上保持平衡,但是當我們傾身向前,仔細觀察社交網站上的萌寵時,我們的脖子必須繃緊才能把頭部固定住。

  醫生表示,經常這麼做會導致“短信頸”,枕外隆突的形成是因為駝背的姿勢對頸部肌肉與顱骨相連的部位施加了額外的壓力,而身體的反應是產生新的骨骼層,這些新骨骼可以將重量分散到更大的區域,幫助顱骨應對額外的壓力。

我們花費在智能手機上的時間似乎在影響我們的顱骨形狀
我們花費在智能手機上的時間似乎在影響我們的顱骨形狀

  當然,不好的姿勢並不是在21世紀發明的——人們總是會做一些需要身體前傾的事情,那麼,為什麼讀書沒有讓我們長出枕外隆突呢?一種可能性是,我們如今在手機上花費的時間,與從前人們花在閱讀上的時間相比有很大的不同。

  即使在1973年,遠在現代手持娛樂設備發明之前,人們平均每天閱讀也只有大約兩小時,相比之下,如今人們花在手機上的時間幾乎是當年閱讀時間的兩倍。

  事實上,最近一項研究是2012年在印度的一個骨生物學實驗室進行的,這是一個專門研究骨頭的實驗室——可以想見他們有很多頭骨——但那裡的醫生只發現了一個長著枕外隆突的頭骨。據測量,這個頭骨的枕外隆突為8毫米,小得甚至不會被納入研究結果,在之前的研究中,最顯著的枕外隆突有30毫米長。

  有趣的是,馬利亞納群島的壯漢的頭骨上也有枕外隆突,科學家推測,他們可能是出於類似的原因而發展出這一特徵,以支撐他們強有力的頸部和肩部肌肉,這些人可能經常把重物挑在肩上。

  現代人的枕外隆突可能永遠不會消失,而是會越來越大——“想像一下,就像鍾乳石和石筍,如果沒有人打擾的話,它們只會繼續生長。”——但它們自身導致任何問題的可能性非常小,如果出現什麼問題,那很可能是因為身體必須對我們的前傾做出其他補償造成的。

我們的手肘似乎正在萎縮,這可能與我們比上幾代更缺乏鍛鍊有關
我們的手肘似乎正在萎縮,這可能與我們比上幾代更缺乏鍛鍊有關

  在世界另一端的德國,科學家發現了另一個奇怪的現象:我們的肘部正在縮小,人類學家是在研究學齡兒童的身體測量數據時注意到這一趨勢的。

  為了確切地瞭解學齡兒童的骨骼隨著時間推移發生了多大變化,科學家對1999年至2009年間的兒童進行了一項研究,以瞭解他們的骨骼有多強健,或者說“骨架有多粗”,衡量的標準是“骨架指數”,指一個人的身高與肘部寬度的比值,然後,將研究結果與10年前一項的相同研究的結果進行了比較,結果顯示,孩子們的骨骼一年比一年脆弱。

  是什麼原因造成了這一現象?第一個可能是遺傳的原因,但很難看到一個群體的DNA在短短10年內會發生如此大的變化;第二種可能是,也許孩子們營養不良,但這種情況在德國不大可能出現;第三種可能是,如今的小孩都是電視迷。

  為了找到答案,科學家進行了一項新的研究。這一次,在分析骨骼狀況的同時,讓孩子們填寫一份關於日常習慣的問卷,並讓他們戴一個星期的計步器,研究小組發現,孩子們骨骼的強健程度與他們的步行量之間有著密切的聯繫。

  眾所周知,當我們每次使用肌肉時,都會促進支撐肌肉的骨骼增加重量,如果你一次又一次地使用它們,它們會形成更多的骨組織,骨組織的密度更高,骨的周長也更大。孩子們萎縮的骨骼看起來是對現代生活簡單直接的適應,因為長出你不需要的骨骼是沒有意義的。

  不過,數據中還隱藏著一個出人意料的信息:步行似乎是唯一有效果的運動,雖然沒有人研究過這種關聯在成年人中是否成立,但同樣的規則很可能也適用:僅僅每週去幾次健身房,而不是進行長距離的步行,是達不到效果的。因為演化告訴我們,我們每天可以走30公里。

  下巴與語言

  藏在我們骨骼里的最後一個驚喜可能已經持續發生了數百年,但我們才剛剛注意到。早在2011年,紐約州立大學的人類學家就在研究頭骨,他們很想知道是否有可能僅僅通過觀察頭骨形狀就能知道它來自哪裡。

  從整體上看,我們確實可以粗略地從頭骨的形狀看出它來自哪裡,它屬於誰,以及和誰的關係較近,但有一個部位不是這樣,那就是下巴。

  很快,人們就清楚了,下巴的形狀不是由基因決定的,而是主要取決於這個人是在狩獵採集社會中長大的,還是在依賴農業的社會中長大的。下巴形狀完全取決於我們在成長過程中咀嚼了多少東西。你可以想一下口腔正畸,很明顯,青少年這麼做的原因是他們的骨頭還在生長,骨骼在該年齡段仍然具有可塑性,它們會對不同的壓力做出反應。

  時至今日,在以農業為基礎的社會里,食物柔軟可口,我們可以狼吞虎嚥地吃下一頓飯,而不需要先把食物搗爛,咀嚼越少,肌肉力量就越弱,意味著我們的下顎就不會發育得那麼強健。另一種觀點是,這要歸因於母乳喂養,因為母親讓孩子斷奶的年齡差別很大,而且決定了孩子什麼時候開始咀嚼更多固體食物。

  不過,現在還沒有必要為你那虛弱的下巴輪廓而悲傷。咀嚼對臉下半部的影響對肉眼來說是相當微小,相反更可能表現在我們的牙齒上,主要問題在於,尤其是在後工業化時代的人口中,我們更容易出現牙齒問題——牙齒擠壓、牙齒彎曲等等,目前的研究表明,在生物力學上稍微難嚼一點的飲食,可能有助於抵消我們牙齒生長、發育和生長方式之間的一些失衡,對兒童來說尤其如此。

牙齒咬合方式的改變可能使我們能夠發出新的聲音,比如“f”和“v”
牙齒咬合方式的改變可能使我們能夠發出新的聲音,比如“f”和“v”

  這裏還有一個意想不到的轉折。

  令人難以置信的是,現在看來,我們的下巴和牙齒的變化至少有一個受歡迎的副作用——影響我們說話的方式。

  最近的一項研究發現,人類社會在大約12000年前的新石器時代就發明了農業,而牙齒咬合方式的改變可能使我們能夠發出新的聲音,比如“f”和“v”,這一改變使人們所說的語言中這些較難發音的部分從3%提高到今天的76%。

  與我們現在牙齒咬合時上門齒能覆蓋下門齒不同,史前人類牙齒咬合時,上、下門齒是抵在一起的。如果想體驗一下新石器時代人類講話的方式,可以試著把你的下顎推出來,直到上、下排牙齒接觸,然後試著說“fish”或“Venice”。

  那麼,當未來的考古學家對我們的骨骼進行研究時,他們將如何看待這些骨骼呢?它們可能會暴露出我們不健康的飲食、缺乏運動以及對科技的病態依賴,或許隱藏這些秘密的最好方式就是火化。

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