一项新的研究发现,居住在远离赤道地区的人的眼窝比他们的热带同胞更大。而且,随着人们居住在越来越高的纬度,眼窝的大小也随着他们向北或向南迁移的范围而增长。
英国杜伦大学的进化人类学家罗伯特·巴顿(Robert Barton)说:“以前从未有人表明纬度和视力之间存在这种关系。”他没有参与这项研究。
实验设计非常简单。研究人员研究了一个博物馆收藏的来自12个不同人群的73个健康的200年历史的头骨。对于每个头骨,他们用实验室薄膜覆盖眼窝(人类学家称之为“眶”),并用小玻璃珠填充以测量体积。然后,他们绘制了每个头骨被挖掘出来的位置,并根据其纬度和经度计算了每个地区的平均光照水平。结果表明,从较高纬度获得的头骨眶含有更多的玻璃珠:平均而言,来自靠近赤道地区的眶含有22.5毫升,而来自居住在赤道以北或以南40度以上地区的眶含有接近27毫升。
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牛津大学博士生伊伦德·皮尔斯(Eiluned Pearce)解释说:“随着您远离赤道,白天变短,黎明和黄昏的持续时间增加。”她与她的导师,进化人类学家罗宾·邓巴(Robin Dunbar)共同撰写了这篇论文。由于光线减弱,皮尔斯和邓巴假设,较高纬度的人类需要发展专门的视觉系统,以便能够继续发现捕食者并识别来自其他人类的社会暗示。
该报告发表在《生物学快报》二月号上,其含义并不完全令人惊讶。几年前,威尔士卡迪夫大学的生态学家罗伯特·托马斯(Robert Thomas)发现,眼睛较大的鸣禽在较低的每日光照水平(例如在黎明和黄昏时)唱歌,而不是眼睛较小的鸟类,据推测,这是因为眼睛较大的动物拥有较大的瞳孔,可以将更多的光线导入眼睛,从而增加与白天相关的活动的持续时间。托马斯说:“我们都认为人类与动物有点不同,可能不受进化环境的影响,但是这里有一个很好的例子,说明了进化过程如何作用于居住在不同地方的人类社会。”
但是,德克萨斯大学奥斯汀分校的体质人类学家克里斯托弗·柯克(Christopher Kirk)警告说,使用眼窝体积作为眼球大小的替代指标是有风险的。实际的眼球所占的眼窝体积不到三分之一,其余部分则充满了脂肪,肌肉和结缔组织。另一种解释是,较高纬度的人类需要更大的眼窝来容纳更大的脂肪垫,以在寒冷天气中起到绝缘作用。诸如咀嚼肌肉,鼻腔的形状和额叶的大小等其他因素也会影响眼窝的大小和形状。柯克说,出于这些以及更多的原因,最好测量眼球本身。
这正是皮尔斯现在正在做的工作。在研究人员网络的帮助下,她正在收集和分析来自世界各地的MRI扫描,以便测量现代人群的眼球大小,并确定它们如何随纬度变化。目前尚不清楚眼窝体积是否具有遗传性,或者是否在个人的生命周期内发展。皮尔斯说:“这似乎是第一次有人真正考虑这个问题,所以这篇论文实际上是提出了这个假设。” 仍然有很多工作要做,还有很多问题要回答。
柯克说:“由于某种原因,眼眶大小会随着纬度的增加而增加。” “这是一种需要解释的现象。”