此图为非洲南方古猿人头盖骨的应压力图。非洲南方古猿是一种已灭绝的早期人类，它们用前臼齿撕咬坚硬物体。图中鲜艳的颜色代表高压力区域。

现代人的头骨结构具有较小的面部和脆弱的牙齿，不适宜用力撕咬坚硬物体。然而，一项2009年发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究表明，我们的早期祖先——约250万年前的南方古猿——拥有用牙齿开启坚果的能力。这种能力使它们在环境变化时能够寻找新食物、改变饮食习惯，从而适应新环境。

该研究由美国亚利桑那州立大学助理教授Mark Spencer和博士研究生Caitlin Schrein等国际研究小组成员共同完成。研究团队利用工程学中用于模拟汽车追尾反应的计算机模型和模拟技术，构建了非洲南方古猿头骨的虚拟模型，以观察其嘴巴的运作机制和咬合力大小。

Spencer表示：“我们对最完整的南方古猿头骨进行了CT扫描。”该头骨可能是露西（Lucy）的后期祖先，被称为“普莱斯夫人”（Mrs. Ples），于1947年发现，鼻侧隆起，牙齿缺失。团队将CT数据与其他早期人类数据整合，制作了骨和牙齿的虚拟模型。

由于黑猩猩与南方古猿有相似特征，研究人员观察并测量了黑猩猩的肌肉工作方式，并将这一原理加入模型。通过与猕猴模型的比较，模型得以成功运行。结果生成一个七彩虚拟头骨，展示了模拟咬合时头骨吸收的力量，以及南方古猿独特的面部结构如何完美支持咬开坚果的重任。

Spencer说：“我们似乎看到了‘普莱斯夫人’复活了。”他进一步解释：“这一模型深入揭示了早期人类独特的面部结构是由独特的饮食习惯形成的。前磨牙增大、牙釉质厚重且牢固附着在磨牙上，表明它们的食物比之前假定的小型种子和坚果更大。”

他补充道：“坚硬的干果和种子等应急食物在气候改变和食物匮乏时期是重要的生存资源。我们的研究显示，现代人用工具解决的问题，早期人类祖先是用嘴巴解决的。”

（来源：环球科学 曹丽敏/编译）

（《国家科学院院刊》（PNAS），doi: 10.1073/pnas.0808730106，David S. Strait，Amanda L. Smith）

参考文献：

Strait, D. S., et al. (2009). The feeding biomechanics and dietary ecology of Australopithecus africanus. PNAS, 106(7), 2124-2129. doi:10.1073/pnas.0808730106