鼻子的形状是怎样形成的

人类祖先和现代各人种的鼻型是受基因和环境的影响而形成的。

窄鼻,扁平鼻,鹰钩鼻,塌鼻,直鼻,或以上都不是,人类鼻子呈现出各种形状和大小。但是鼻子无论看起来怎么样,它们都至少有一个共同功能:温暖并湿润通往肺部的空气。鼻道就像一个风洞,让吸入的空气产生振动接触鼻内壁,从我们的黏膜和血管中吸收水分和热量。

一定程度上,人类鼻型是由气候塑造的。“大多数取决于你祖先的生长环境,” 得梅因大学的一位生物人类学家劳伦·布塔里克说,“你从和内部结构相适应的软骨结构可以看出,生活在寒冷干燥环境中的人类容易有高而窄的鼻腔。”祖先来自热带的人类多有宽鼻子,布塔里克补充,在他们的鼻子中,空气流动更加顺畅,消耗较少的热量和水汽就可直接流通回去。

布塔里克和她的同事们最近发现,在阿拉斯加和西伯利亚布里亚特人种中,较长以及较窄的鼻腔是受大的上颌窦影响,而在撒哈拉以南的非洲人种中,较宽的鼻腔常常伴随着小的上颌窦。她们的团队总结,不管是在人类的发展还是其他进化过程中,鼻窦起到一种缓冲的作用,从而适应鼻腔以及脸部其他结构的变化。

古老人类的鼻窦和鼻腔形状的关系历史性地给人类学家创造了一个矛盾。“一个有吸引力的话题是尼安德塔人”,布塔里克说。很多科学家猜测这些古老人种比智人更适应寒冷天气,即使是那些高纬度的智人,因为尼安德塔人在地球冰期生活在较冷且较干燥的条件下。相应地,一个典型尼安德塔人的鼻窦被认为要么比现代人大要么是差不多的大小。然而,由骨形态学判断,尼安德塔人的脸更有可能拥有一个相对宽的鼻子,而不是一个长而窄的外部鼻结构。

“尼安德塔人看起来像是适应温暖潮湿而不是寒冷干燥的环境,”英国罗汉普顿大学的一位人类学家托德·雷说。在探查内部人类结构时,雷和同事们用CT扫描比较尼安德塔人的颅骨和来自立陶宛考古遗址的智人化石,从而检验尼安德塔人的鼻窦相对更大的假设。他们的数据显示,如果所有颅骨都是同一尺寸,尼安德塔人的鼻窦事实上并不比人类的大。

“这一发现表明尼安德塔人并不是特别适应寒冷,”雷说。把这一推想延伸到外鼻时,雷假设拥有宽鼻子的尼安德塔脸型完全不适应寒冷,但受其他潜在因素影响。

布塔里克提出不论他们生活在哪里,拥有较大身躯以及更多肌肉的尼安德塔人可能需要更长的鼻子吸入适量的氧气。在现代人类中,男性多比女性拥有更长的鼻子和鼻腔,这可能是由更高的需氧量造成的。雷也提出了另一个可能的解释,那就是尼安德塔人可能仅仅是错开了给他们提供选择压力,让他们在极冷环境中形成窄鼻型的时段。

在人类进化过程中,气候也并不是全部。我们通过重新塑造我们的周围的环境来避开极冷环境的选择压力。头骨形态的研究表明,现代人种的颅骨区别大多可以通过距离非洲的远近而不是对当地环境的适应来解释。“我们想这可能是某种趋势,你得更远,就会有更多人因为DNA复制错误而发生变化,”雷说。“在真正寒冷的地方你会有一个窄鼻子,但是在相对温和的地方你也可能会有;理论上,变化是随机的。”

虽然在温和环境中这些鼻子的不同可能不是由環境差异造成的,但地理相关性状仍然很明显。“各大陆有很大的差异性,这在一定程度上告诉你存在潜在的基因原因”,伦敦大学学院的一位人口遗传学家阿迪卡里说。阿迪卡里和他的同事们最近发表了一篇论文,探究了基因变异和不同外部鼻子形状的关系。

早期研究发现了一些影响我们鼻子形状的基因,但大多数是关于只有较小形态差异的欧洲或北美洲人。阿迪卡里的团队收集了来自5个国家的6000多个拉丁美人的基因样本和面部照片。“拉美是一个基因大熔炉,”阿迪卡里解释道。“他们有美洲原住民,这些人和东亚人相近;他们有欧洲人,他们有非洲人——他们仅在一块大陆上就包含了这么多人种。而且人种的融合只是最近的事。”

阿迪卡里和他的同事们检测了控制鼻子结构的五个基因。这五个基因都影响骨头或软骨分化,以及颅面发育,其中三个早前被确认为在现代人类和灭绝物种比如尼安德塔人和丹尼索瓦人中有差异——这两种人的鼻型都和智人有些许差异。“这并不是全部,”阿迪卡里说,“只是其中的一小部分。”

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