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头顶中间有道棱
——该叫矢状脊还是矢状隆起?

2022-06-23

化石 2022年2期
关键词:高耸头骨雌性

严 毅

网上经常有人提问说:“头盖骨上中间有道纵向的凸起,是得了什么病吗?”很多医生也说不出个所以然来。这其实是正常的解剖结构,近半现代中国人都有,但大都很弱,隆起特别明显的仅占总人群的7%,大多又非常短,只出现在额骨和顶骨交界处或顶骨前段,也就是头骨最顶上那部分。这一结构在现代人中目前没有发现有什么功能上的作用,也不会产生病变,所以医学研究很少涉及,它尚没有一个统一的名称,大多称它为矢状脊,也有人叫它矢状隆起。

“北京猿人……颅顶正中有明显的矢状脊……”相信这句话大家都不陌生。北京猿人的矢状脊就像下图(c)一样是颅顶正中低矮圆钝的纵向骨性凸起,而在解剖学中,脊(嵴)是骨骼表面长线型的高隆起,显然北京猿人的”矢状脊”并不符合这个标准。这一名称其实沿用自哺乳动物,在一些哺乳动物中,头骨两侧颞肌不断“爬升”最后在头顶汇聚,直至两片颞肌贴附在一起,中间形成隔膜并骨化,就成了高耸薄锐的矢状脊,如前页图(a)。显然这一结构与描述北京猿人常用的“矢状脊”并不相同,事实上在英文中,矢状脊为sagital crest,而北京猿人的“矢状脊”则是sagital keel,二者有明显区分。我们或许可以和英文对应进行分类,将头骨中央两侧颞肌汇聚而成的高耸薄锐的纵向凸起认定为矢状脊(sagital crest),而头骨中央两侧颞肌分开,有着低矮圆钝凸起的叫做矢状隆起(sagital keel),现代医学认为矢状隆起是沿矢状缝发育的骨质改变,并非病变或畸形。那矢状脊和矢状隆起之间又有什么关系呢?在人类演化研究中又有什么价值和意义呢?

化石和现生人科动物或许可以给我们答案。

矢状脊的前世今生

矢状脊最早出现在哺乳动物中,可以追溯到1.93亿年前的中华尖齿兽,并演化发展至今。早期人科动物如约1700万年前的非洲古猿,两侧颞肌在额骨处汇聚,形成明显的额三角,其矢状脊高耸薄锐。转至人族,约440万年前的始祖地猿颞肌分开,便没有矢状脊,可能与该个体为雌性相关。参考现生类人猿,如大猩猩,雄性个体和雌性个体差异非常大,成年雄性有着非常夸张的矢状脊(见下图),雌性却没有。在南猿属(约400万-200万年前)中,早期南猿属成员雄性矢状脊非常发达,雌性不存;而演化支更接近人类祖先的分支,如非洲种和源泉种,其雄性矢状脊基本消失。我们由此推断,雄性个体有着发达矢状脊的傍人属(约250万-115万年前),是人类演化支中的旁系,并非现代人的直系祖先。

矢状脊的出现不仅代表着更大的颞肌附着面积,即更强壮的颞肌,等同于更发达的咀嚼能力,它还有性选择的功能,在现生大猩猩中,矢状脊更高耸的雄性更能获得雌性的青睐。由此,人类演化过程中矢状脊最终消失的原因便呼之欲出,其一是更加精细的饮食使得咀嚼能力下降,颞肌难以“爬升”到颅顶汇聚,矢状脊便无从形成;其二是两性异形的不断减弱,人类演化过程中性别之间的差异越来越小,矢状脊发达与否与择偶相关性越来越小,至少现代人的择偶观里就没有矢状脊。

大猩猩和现代人头骨及颞肌附着对比

矢状隆起的起源发展

人属各分类群中,两侧颞肌汇聚而成的矢状脊彻底不存,取而代之的是头骨中央低矮圆钝的纵向骨性凸起,即矢状隆起。约190万年前的能人两侧颞肌彻底分开,其矢状隆起并不明显。而能人演化而来的直立人有着发达的矢状隆起,最具代表性的就是北京猿人(约60万-30万年前)。北京猿人头顶的矢状隆起非常发育,几乎纵贯颅顶。一直以来,发达的矢状隆起被看做是东亚地区直立人的代表性特征,也有一些学者将其作为东亚地区人类连续演化的证据之一。和县、华龙洞、南京、金牛山等遗址出土的直立人头骨都有较为明显的矢状隆起,爪哇直立人的矢状隆起也较为明显。而非洲直立人、欧洲直立人也有一定程度上的矢状隆起,但延伸长度和发育程度均不及亚洲直立人。海德堡人矢状脊非常发育,且长度纵贯额骨和顶骨。尼安德特人也有一定程度上的矢状隆起。到了智人,这一性状依旧出现,但长度和发育程度都明显减弱。现代人中约4成存在矢状隆起,但大都较为微弱且短,极少数个体可出现纵贯颅顶的发达矢状隆起。

矢状隆起填补术

二者的关联

由于化石数量较少且保存状况较差,我们无法确定矢状脊完全消失和矢状隆起出现的确切时间,但二者位置与走向相同,都是头骨表面的骨质凸起,且在演化上存在时间上的前后关系。事实上矢状脊和矢状隆起的区别较大,矢状脊有着明确的来源和作用,高耸薄锐纵贯颅顶;而矢状隆起似乎并无实质性功能,低矮圆钝且延伸长度差异较大。我们由此推断,矢状隆起是矢状脊演变而来的痕迹器官。痕迹器官是在发育中退化,失去其本身功能只留下残余痕迹的生物器官。人体上比较出名的痕迹器官主要是尾椎、阑尾和智齿,这些器官已经失去了其本身功能,但却非常容易病变。尾椎骨折、阑尾发炎、智齿增生,很少有现代人完全逃过这三种劫难。相较而言,矢状隆起可以说非常无害,除了影响美观没有其他缺点。绝大多数现代人头骨表面已经没有了明显的矢状隆起,一些矢状隆起过分发育的人会选择整形手术来改变头颅形状,一般是通过增补法对矢状隆起周边进行填充,以获得浑圆的头骨正面轮廓。审美可以说非常奇妙,数百万年前高耸而尖的颅顶更容易获得雌性的青睐,如今却完全相反。或许在未来某天,矢状隆起会在现代人中彻底消失……

我们可以想象,在颞肌不再发达至汇聚形成矢状脊之后,基因还记得那道隆起,并在后续的百万年中继续表达。演化是浪漫而传承有序的过程,从矢状脊到矢状隆起再到矢状隆起的弱化和消失,是人类祖先一步步走来的征程。在研究中,与矢状脊类似的还有许多性状,古人类研究者就通过这些蛛丝马迹一步步探索和推测,将零散的化石串成演化的谱系,并向真实不断接近。

你的头顶还有矢状隆起吗?去动物园的时候也可以多关注一下雄性大猩猩的头顶,看看和我们有什么区别。毕竟,千万年前,我们与它们有着共同的祖先。

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