THE COEVOLUTION OF HUMAN HANDS AND FEET
Campbell Rolian Daniel E. Lieberman Benedikt Hallgrímsson
03 November 2010
Campbell Rolian,
Benedikt Hallgrímsson
Evolution
64-6: 1558–1568.2010
doi:10.1111/j.1558-5646.2010.00944.x
Abstract
Human hands and feet have longer, more robust first digits, and shorter lateral digits compared to African apes. These similarities are often assumed to be independently evolved adaptations for manipulative activities and bipedalism, respectively. However, hands and feet are serially homologous structures that share virtually identical developmental blueprints, raising the possibility that digital proportions coevolved in human hands and feet because of underlying developmental linkages that increase phenotypic covariation between them. Here we show that phenotypic covariation between serially homologous fingers and toes in Homo and Pan is not only higher than expected, it also causes these digits to evolve along highly parallel trajectories under episodes of simulated directional selection, even when selection pressures push their means in divergent directions. Further, our estimates of the selection pressures required to produce human‐like fingers and toes from an African ape‐like ancestor indicate that selection on the toes was substantially stronger, and likely led to parallel phenotypic changes in the hands. Our data support the hypothesis that human hands and feet coevolved, and suggest that the evolution of long robust big toes and short lateral toes for bipedalism led to changes in hominin fingers that may have facilitated the emergence of stone tool technology. 抽象
人間の手足は、アフリカの類人猿と比較して、より長く、より堅牢な最初の桁、そしてより短い横桁を持っています。これらの類似点は、しばしばそれぞれ独立して進化した適応的活動と二足歩行の適応であると想定されています。しかし、手足は、実質的に同一の発達青写真を共有する一連の相同構造であり、それらの間の表現型の共変動を増加させる根底にある発達連鎖のためにデジタルプロポーションが人間の手足で共進化する可能性を高めます。ここでは、ホモとパンの連続相同指とつま先の間の表現型共変動が予想以上に高いだけでなく、選択圧力が発散的にそれらの平均を押し上げたとしても、これらの数字が高度に平行な軌跡に沿って進化することを示す。行き方。さらに、アフリカの類人猿のような祖先から人間のような指やつま先を生み出すのに必要な選択圧力の我々の推定は、つま先の選択がかなり強く、そして手の平行した表現型の変化につながったことを示します。我々のデータは、人間の手と足が共進化したという仮説を支持し、二足歩行のための長くて堅い親指と短い横のつま先の進化がストーンツール技術の出現を促進したかもしれない人差し指の変化をもたらしたことを示唆する。
Key words