尼安德特人的胸部重建为古代人体解剖学提供了新线索

一个国际科学家团队完成了迄今为止出土的最完整的尼安德特人骨骼胸腔的首次3D虚拟重建，这可能揭示了这个古代人类是如何活动和呼吸的。

该团队包括来自西班牙、以色列和美国大学的研究人员，其中包括来自华盛顿大学的研究人员，研究重点是胸部——包含胸腔和上脊柱的身体区域，形成心脏和肺。利用具有大约6万年历史的男性骨骼化石(被称为Kebara 2)的CT扫描，研究人员能够创建胸部的3D模型——这不同于胸部和驼背“穴居人”的长期图像。结论：与今天的现代人相比，他可能是一个肺活量更大、脊柱更直的直立人。

这项研究发表在10月30日的《自然通讯》上。巴斯克大学的研究员、该研究的第一作者阿西尔戈麦斯-奥利维西亚说：“胸部的形状是了解尼安德特人在环境中如何运动的关键，因为它告诉我们他们的呼吸和平衡。

加州大学人类学系教授、本文通讯作者帕特里夏克莱默(Patricia Kramer)表示，尼安德特人的行为将如何直接影响他们在现有资源上的生存能力。她说：“尼安德特人与我们有着复杂的文化适应性，这与现代人类的文化适应性密切相关，但他们的体型与我们有很大的不同。“了解它们的适应性能让我们更好地理解自己的进化之路。”

尼安德特人是大约40万年前出现的一种人类，主要生活在今天的西欧和中亚。他们是狩猎采集者。它们生活在一些地区的洞穴里，在大约40，000年前灭绝之前经历了几个冰川期。最近的研究表明，尼安德特人和早期智人是混血儿，因为尼安德特人DNA的证据已经出现在很多人身上。

在过去的150年里，欧洲、亚洲和中东的许多地方都发现了尼安德特人的遗骸。研究小组使用了一具名为凯巴拉2号(Kebara 2)的骨骼，也被称为“摩西”(Moshe)，这是1983年在以色列北部卡梅尔山脉的凯巴拉洞穴中发现的。虽然头骨不见了，但年轻成年男子的遗骸被认为是其中之一。最完整的尼安德特人骨架。对周围土壤的两种不同形式的定年，热释光和电子自旋共振，使年龄在59，000到64，000年之间。

在19世纪和20世纪初，对其他尼安德特人遗骸的发现和研究产生了一种僵化的、弯曲的尼安德特人理论和形象。随着时间的推移，进一步的研究澄清了对尼安德特人许多特征的科学认识，但一些争论仍然悬而未决，涉及胸部的结构、肺的容量以及尼安德特人可能适应或可能不适应的条件。克莱默解释说，在过去的十年里，虚拟重建在生物人类学中越来越普遍。这种方法对于胸部等化石非常有用，因为脆弱的骨骼会使身体重建变得困难和危险。

大约两年前，同一研究团队创建了Kebara 2脊柱的虚拟重建，这是更新尼安德特人生物力学理论的第一步。这篇论文发表在《人类古生物与史前史》一书中，书中重申了直立姿势的可能性，但指出脊椎比现代人更直。对于这个胸腔模型，研究人员使用了目前放在特拉维夫大学的Kebara 2骨骼的直接观察、椎骨、肋骨和骨盆骨的医学ct扫描，以及为科学用途设计的3D软件。“这是一项细致的工作，”以色列巴尔伊兰大学讲师阿龙巴拉什说。“我们必须用CT扫描每一块椎骨和所有肋骨，然后把它们重新组装成3D。”

然后，他们使用了一种叫做形态计量分析的技术，将尼安德特人骨骼的图像与今天成年男性骨骼的医学扫描进行比较。戈麦斯说：“在重建的过程中，需要对一些显示变形的部位进行实际的‘切割’和重新调整，对一些没有很好保存的部位进行镜像，以获得完整的胸部。OLIVENCIA .

胸部的重建，加上研究小组早期的发现，显示肋骨向内连接到脊柱，迫使胸部向外，让脊柱稍微向后倾斜，腰部曲线很少是腰部曲线的一部分。现代人体骨骼结构。西班牙国家自然历史博物馆虚拟人类学实验室的高级研究科学家马库斯巴斯特尔说：“尼安德特人的胸腔和现代人的胸腔有着惊人的不同。

戈麦斯-奥利文西亚说：“尼安德特人的脊柱更多地位于胸腔内，提供了更多的稳定性。“此外，胸部的下部更宽。”肋骨的这种形状说明横膈膜比较大，所以肺活量比较大。小野学术学院的资深作者Ella Been说：“尼安德特人胸部的下半部分较宽，肋骨的水平方向表明尼安德特人更多地依靠横膈膜呼吸。“另一方面，现代人靠膈肌和肋骨扩张来呼吸。在这里，我们看到了化石遗迹研究中的新技术如何为了解灭绝物种提供新信息。”

克雷默说，这对克巴拉2号生活方式的意义是成熟的，可以进一步研究。尼安德特人是如何呼吸的，他们需要什么样的身体，有强壮的肺？

体需求?这告诉我们他们的动作以及他们生活的环境是什么?这些物理特性是否会使它们或多或少地适应气候变化?克莱默说，重建胸部是一项从头开始的练习，故意试图避免受到过去关于尼安德特人看起来或生活的理论的影响。

“通过对不同碎片的所有排列进行思考，它就像是没有所有碎片的拼图。碎片告诉我们什么?”她说。“人们告诉你它应该是一种特定的方式，但你要确保你没有过度重建，或者按照你认为应该的方式重建它。你正试图保持一种中立的态度。”该研究的其他作者是国家自然历史博物馆的Daniel Garcia-Martinez和巴斯克大学的Mikel Arlegi。