人間の親指は進化の驚異であり、祖先が石器を作り、食料の選択肢を劇的に広げることを可能にしました。新たな研究によると、敏捷で器用な親指は200万年前に出現し、人類の歴史の流れを決定的に変えるほどの進歩を遂げたようです。
多くの霊長類は対向する親指を持っていますが、私たちの親指と完全に同じものは存在しません。人間の親指は他の指と対向する位置にあるため、精密な把持が可能であり、人類学者は道具を作るのに必須の身体的特徴であると考えています。
科学者たちは当然、この器用さがいつ進化したのか、そしてそれが石器の製作やその他の文化的革新の出現と一致したのかどうかを知ることに興味を持っている。
新たな研究の筆頭著者であり、テュービンゲン大学の古人類学者であるカテリーナ・ハルヴァティ氏は、ヒト科の器用さの歴史を研究する研究のほとんどは、現代人の手と初期ヒト科の手を直接比較することに頼っていると述べています。今回の研究は、この方法論的アプローチに疑問を投げかけ、それぞれの手を個々の長所に基づいて評価しています。仮説的に言えば、初期のヒト科の手の方が親指の器用さにおいて優れていた可能性も考えられます。
念のため、私たちホモ・サピエンスは約30万年前に出現しました。つまり、人類の出現には後発だったということです。ホモ・ハビリス、ホモ・エレクトス、ホモ・ナレディ、ホモ・ネアンデルターレンシス（ネアンデルタール人としても知られる）といった他の人類（現在は絶滅）は、それよりずっと前から存在しており、最初の人類は約280万年前、あるいはそれ以前から現れていた可能性があります。
本日Current Biology誌に掲載されたこの新たな研究の鍵となるのは、「親指の反対運動」として知られる解剖学的な概念です。これは「親指を他の指に接触させる動作」だとハーヴァティ氏はメールで説明しました。この効率性は、チンパンジー（同じく反対親指を持つ）などの他の霊長類と比較して「ヒトでは大幅に向上」しており、「ヒトのような手先の器用さの中心的な要素」であると彼女は述べています。
新たな研究に着手するにあたり、ハーヴァティ氏らは、この親指の反作用効率の向上が初期人類の化石で確認できるかどうか、そして確認できるとすればどの化石なのかを解明しようと試みました。考古学的記録に残る最古の石器のいくつかは300万年以上前のものであることから、アウストラオピテクスという別の人類属もヒトのような親指の器用さを持っていた可能性があると思われました。器用な親指の出現が人類の文化的進化のタイムラインと何らかの関連があるかもしれないという点も、研究チームが追求したもう一つの研究課題でした。
研究者らは分析のために、現生人類、チンパンジー、そして多数の更新世のヒト属（ホモ・ネアンデルターレンシス、ホモ・ナレディ、アウストラロピテクス3種、そして南アフリカのスワートクランズ遺跡で発見された2つの標本を含む）の手の化石を研究した。これらの標本は、初期ではあるものの未同定のホモ属、あるいはパラントロプス・ロブストゥス（実際にはアウストラロピテクスの一種である可能性もある）に属すると推定されている。研究者らは分析において、骨の解剖学的構造と推定される軟部組織という2つの要素を考慮した。
「筋肉自体は化石に保存されていないため、骨表面における筋肉の付着部位の特徴に基づいて、手の骨格における筋肉の存在と位置を推測しました」とハーヴァティ氏は記している。「本研究が、類人猿間で概ね位置、機能、そして筋肉の付着部位が同等である母指対立筋に焦点を当てていることは特筆に値します。このため、本研究のサンプルに適切な比較基盤が提供されることになります。」
これらを総合すると、科学者は人類の手の仮想モデルを作成し、それぞれの種が持つ手の器用さを計算することができました。
「私たちの方法は、最先端の仮想筋肉モデリングと骨の形状とサイズの3次元分析を統合したものです」と、テュービンゲン大学の古人類学者でこの研究の筆頭著者であるアレクサンドロス・カラコスティス氏は、セルプレスの声明で説明した。
研究結果では、研究対象となった更新世の人類全員が親指の反対運動の効率性の向上を示しており、「我々の属の生物文化的進化におけるこの機能的特徴の重要性」を強調していると研究チームは論文に記している。
この器用さは、石器との関連が認められない小型脳を持つホモ・ナレディや、南アフリカのスワルトクランズ洞窟遺跡で発見された200万年前の骨にも見られ、この形態学的特徴の出現時期を確定しました。実際、著者らが主張するように、この時期はアフリカにおける道具使用の増加と文化の複雑化の始まりと一致しています。
「私たちの研究は、この人間の能力、すなわち親指の反作用効率の向上、つまり親指の器用さが、ホモ属の黎明期に既に進化しており、おそらく200万年前以降に起こった非常に重要な生物文化的発展の重要な基盤となったことを示しています」とハルヴァティ氏は説明した。「これには、石器のより体系的な使用、より複雑な石器産業の発展、動物資源の漸進的な搾取の増加、そしてもちろん、アフリカとユーラシアの両方に生息していた、脳と体格の大きいホモ・エレクトスの出現が含まれます。」
https://gizmodo.com/the-worlds-oldest-stone-tools-were-not-made-by-humans-1705899812
しかし同時に、アウストラロピテクスの親指の器用さは現生チンパンジーのそれと同程度であることがわかった。これは少々意外だが、ハーヴァティ氏によると、この属の種は現代のチンパンジーと同様に道具を使用する能力を持っていたと考えられる。さらに、彼らは最古の石器を製作した可能性があり、その最古のものはケニアで発見され、約330万年前に遡る。それにもかかわらず、アウストラロピテクスは「まだヒトに見られるような器用さを発達させてはいなかった」とハーヴァティ氏は述べ、その中にはアウストラロピテクス・セディバも含まれる。「セディバの手、特に親指はヒトに似ているとされ、道具を使う行動に関連していたのではないかという説が浮上している」。
チャタム大学の生物学准教授で、今回の研究には関わっていないエリン・マリー・ウィリアムズ・ハタラ氏は、この論文にいくつか問題があるとし、付着部と呼ばれる単一の筋肉付着部位に焦点を当てていることが大きな限界だと述べた。
著者らは「筋肉付着複合体の形状と大きさの特徴を用いて、手の関連する小さな筋肉の形状と機能を近似した」と、彼女は電子メールで述べている。この特定の筋肉は親指を動かす上で非常に重要であるが、「筋肉の形態、ひいては筋肉と生物の機能までもが、関連する付着部位から読み取れるという考えは、古くからある非常に魅力的な考えであり、いまだに激しい議論が続いている」とウィリアムズ＝ハタラ氏は述べた。
本質的に、「我々は筋肉付着部位の形態と形態との関係を理解しておらず、ましてや関連する筋肉の機能的能力については前者に基づいて自信を持って何かを言うことはできない」と彼女は述べた。
ハーヴァティ氏は、チームの研究における重要な限界として、親指の「重要ではあるものの」単一の筋肉にしか焦点を当てることができなかったことを認めた。これは「化石記録の断片的な性質上、必要だった」ことであり、また「チームは可能な限り多くの化石人類種から、できるだけ多くの標本を研究対象に含めたいと考えていた」ためだと彼女は述べた。
今後、ハーヴァティ氏は、人類のような道具の使用に関与する他の重要な指や筋肉についても調査し、アウストラロピテクスを含む初期人類の遺骨を研究することで、彼らの行動や道具の使用の可能性についてより深く理解したいと考えています。また、現代人とはわずかに異なるネアンデルタール人の手についても研究する予定です。
