(CNN)——1974年在埃塞俄比亚发现了一具早期人类祖先的遗骸，这一发现让人们前所未有地了解了一个生活在人类出现地球之前数百万年的物种。
这块罕见的化石占了阿法种女性南方古猿骨架的40%，它被命名为“露西”，因为披头士乐队的歌曲“露西在天空中有钻石”。
现在，研究人员正在利用这具骨架来弄清楚320万年前这个古老的人类亲戚是如何移动的。这项研究的结果发表在周二的《皇家学会开放科学》杂志上。
露西比一般人矮，身高约3.3英尺(1米)，有一张类似猿的脸，大脑的大小约为人脑的三分之一。
过去20年来对露西化石的分析表明，她和她的其他物种是直立行走的。但该研究的主要作者、英国剑桥大学的助理研究员阿什利·洛杉矶·怀斯曼博士想要更进一步，重现露西身上没有变成化石的部分:她的肌肉。
怀斯曼是麦当劳考古研究所Leverhulme Trust早期职业研究员和艾萨克·牛顿信托研究员，他说:“我们之所以成为人类，关键在于我们有能力用两条腿走路，但人们对这种进化方式和原因的理解争论了很长时间。”
“随着计算建模的最新进展，现在有可能研究这些问题。当然，在化石记录中，我们看到的是裸露的骨骼。但是肌肉使身体充满活力——它们让你走、跑、跳，甚至跳舞。所以，如果我们想了解我们的祖先是如何移动的，我们首先需要重建他们的软组织。”
研究南方古猿阿法种的化石可以深入了解直立行走的两足动物的进化，以及它在早期人类祖先中出现的时间。怀斯曼对露西肌肉的重建也可以用来确定露西是如何以其他方式运动的。
重建露西的肌肉
怀斯曼和她的同事开发了一种叫做多边形肌肉建模的方法，并最初用它来重建生活在2.47亿年前的已灭绝的爬行动物——祖龙——缺失的软组织。
然后，怀斯曼首次将同样的方法应用到露西身上，以了解她肌肉的形状和大小，以及她是如何利用它们来移动的，评估它是像直立的黑猩猩蜷缩着蹒跚而行，还是像人类的站立。
怀斯曼利用对露西化石的扫描和来自人类的数据，建立了一个阿法南猿腿部和骨盆肌肉的三维模型。在收集了现代人肌肉和骨骼结构的MRI和CT扫描数据后，研究人员用数字技术创建了一个肌肉骨骼模型。
然后，她对露西的化石进行扫描，以确定她的关节在生活中是如何铰接和移动的。怀斯曼利用现代人类数据中的“肌肉图”，结合“肌肉疤痕”，或在化石中可检测到的可识别的肌肉连接痕迹，在每条腿上划分了36块肌肉。
露西的骨骼与人类不同，因为她的腿更短，骨盆更像板状(从上往下看)。
怀斯曼的模型显示，现代人类的大腿大约有50%是肌肉，其余部分是脂肪和骨头，而露西的大腿可能有近75%是肌肉。总的来说，露西的腿部肌肉比现代人类要大得多，占据的空间也更大。
露西生活在320万年前的非洲大草原上。她需要走过不平坦的地面，探索森林环境和开阔草原的混合物，”怀斯曼说。
“更大的肌肉质量通常意味着更大的肌肉力量，发现露西的肌肉重建表明她比人类拥有更大的肌肉质量，这一点也不奇怪，这使她能够在不同的环境中自由移动。”
直立行走
古人类学家对露西的姿势很好奇，因为她的骨骼与现代人不同。
人类站姿稳定，腿完全伸直，但黑猩猩站直时，腿却伸直不了。由于它们的臀部和膝盖弯曲，它们以蹲姿行走，这就是为什么黑猩猩主要用四肢行走。
3D模型显示露西的膝盖伸肌的杠杆作用意味着她可以像现代人一样直立站立。
怀斯曼说:“我很惊讶地发现，膝盖伸肌(当你站直时产生并保持膝盖伸直的肌肉)与人类如此相似。”“这意味着露西可以像我们一样有效地站立和行走。”
像露西这样的南方古猿生活的环境既包括开阔的草原，也包括茂密的森林，它们的身体适应了在地面和树上都能茁壮成长。
怀斯曼说:“露西的行走和移动方式可能是我们今天在任何现存物种身上都看不到的。”
怀斯曼说:“如果露西像我们一样是两足动物，完全用两条腿走路，那么她应该能够像我们一样以类似的方式移动。”
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