鼻窦提供了研究古人类进化的新方法

额窦不断变化的形状有助于更多地揭示现代人类和我们的远古亲属是如何进化的。由国家自然历史博物馆的AntoineBalzeau领导的一个国际研究小组透露，位于鼻子上方的小洞与额叶的大小有关。

大脑的这一部分负责使我们成为独特的人类的过程，例如言语，情感和计划，鼻窦现在为科学家推断大脑这一部分的发育提供了另一种方式。

额窦也提供了一种新的方法来研究不同种类的古代人类之间的关系，尽管具有一些前人类特征，但该研究为属于我们属的纳莱迪人提供了额外的支持。

该论文的合著者、博物馆人类进化专家克里斯·斯金格教授说：“鼻窦是化石中有趣的形态特征，但它们被忽视了。许多描述新物种的论文都没有提到它们，它们是通常只是偶然地对标本的其余部分进行说明。”

“这使得那里的数据非常不同。为了试图纠正这一点，本文汇编了来自许多不同来源的最大的鼻窦化石数据选择。它表明，在我们的人属中，鼻窦可以用来梳理不同物种之间的关系。”

合著者、前博物馆的劳拉·巴克博士现在在利物浦约翰摩尔斯大学工作，他补充说：“在早期的人类和非人类猿类中，额窦的大小和形状与它们可用的空间量直接相关成长为。”

“我们在这些物种和后来的古人类(包括我们自己)之间看到的阶跃变化表明头骨的组织和发育方式发生了变化。这可能与我们开始看到大脑大量扩张的同一时间点有关。这些分类群。”

该研究的结果发表在《科学进展》杂志上。

我们的物种，智人，有四种类型的鼻窦——其中两种只存在于人类和我们的近亲中。信用：Refluo/Shutterstock

什么是鼻窦?

鼻窦是颅骨内充满空气的空间，内衬有粘膜。人类有四种类型的鼻窦：眼睛下方的上颌窦、眼睛和鼻子之间的筛窦、眼睛外侧的蝶窦和额窦。

虽然他们已经知道了几个世纪，但不清楚他们的作用是什么。它们产生粘液和氮氧化物以抵御感染或为神经系统提供热和冲击保护的建议可以帮助解释它们目前的功能，但不一定是它们进化的原因。

一些研究人员甚至认为，鼻窦是进化拱肩的一个例子，这种结构是作为其他东西的副产品进化而来的，没有初始作用。进一步的适应可能会使其在进化时间的后期发挥作用。

对牛科动物和灵长类动物等其他动物的研究表明，鼻窦在物种之间可能有所不同，这引发了人们对鼻窦是否也有助于区分古代人类物种的兴趣。

人类进化的确切路径仍然是激烈争论的主题，关于我们的物种是如何形成的，以及我们有多少近亲，存在许多相互竞争的理论。检查古代物种的鼻窦有助于解决这个问题。

上颌窦和额窦特别令人感兴趣，因为在灵长类动物中，它们只存在于人类和我们的近亲黑猩猩和大猩猩中。

这项新研究检查了来自20多个物种的94种古人类化石，以更深入地了解额窦的变化，以及这揭示了人类进化的什么。

鼻窦如何用于研究人类进化?

研究人员使用标本的CT扫描来创建额窦的3D模型，使他们能够以数字方式重建结构。然后使用这些模型进行测量，可以在不同物种之间进行比较。

他们的鼻窦强化了Homonaledi作为古代人类物种的分类。信用：CiceroMoraes(Arc-Team)等人，通过WikimediaCommons在CCBY4.0下获得许可

虽然鼻窦大小无法区分早期的人类物种，例如南方古猿，但它可以区分过去200万年中更近的人类物种。

该研究发现，直立人、尼安德特人和智人等物种具有不同的鼻窦大小范围，研究人员认为这可能与较大大脑等特征的发展导致的进化限制有关。

这种关系也出现在中更新世(770,000至120,000年前)的人类中，其身份目前尚不确定，包括与有争议的物种Homorhodesiensis。

“我认为代表罗得西亚人的三个颅骨与其他颅骨非常不同，”克里斯说。“他们的鼻窦比他们的亲戚大得多，我们不知道为什么。这可能代表他们是一个特殊的群体。

“他们有非常大的眉脊，这被认为在社交信号中发挥作用，而大鼻窦会减轻这些的重量。”

与此同时，纳莱迪人的鼻窦与直立人的鼻窦相似，这种鼻窦混合了非人类和人类特征，一直让科学家们感到困惑。这支持了H.naledi的人类地位，并增加了可用于帮助破译其进化历史的更多信息。

该研究还揭示了有关我们自身进化的新信息，显示了这些鼻窦与从直立人开始的额叶大小之间的联系。鼻窦的大小与大脑叶中一个相对于另一个的短延伸的发展是一致的，这是当今大多数人所具有的特征，并且可能与惯用手有关。

研究人员希望未来对古代人类化石的研究能够测量鼻窦，以便更好地了解这一特征的发展，并可能为我们的物种和近亲是如何形成的提供新的见解。

“读完这篇论文后，我们希望更多的研究人员能够认识到鼻窦的重要性，并在描述或重新描述一个物种时开始使用它们，”克里斯说。“随着越来越多的数据可用，这将有助于我们更多地了解我们的进化以及鼻窦所扮演的角色。”