利用指骨弯曲程度推断化石人猿超科成员移动行为方式的新方法:以禄丰古猿为例

长久以来,指骨弯曲程度都被用来推断化石灵长类移动行为方式。此前已有一些方法被提出并用于定量化比较指骨弯曲程度,包括半径弯曲程度法(radius of curvature)、夹角法(included angle,IA)、标准化矩臂弯曲程度法(normalized curvature moment arm,NCMA)以及高精度多项式曲线拟合法(high-resolution polynomial curve fitting,HR-PCF)。然而,在对指骨弯曲程度进行定量化的过程中,这些方法都显示出了理论或技术上的局限性。因此,在运用这些方法之前,应当谨慎考虑其适用性和精确程度对分析结果所产生的影响。鉴于此,为了避免先前方法中存在的问题并更加精确地定量描述指骨弯曲程度,本文介绍了一种新方法作为替代。该方法基于对指骨侧视图背侧轮廓曲线几何形态测量学标志点数据的四阶多项式曲线拟合,称为几何形态测量学—多项式曲线拟合法(4th order polynomial curve fitting on geometric morphometric landmark data,GM-PCF)。它以标准化指骨曲线高度(normalized phalangeal curve height,NPCH)作为指骨弯曲程度的定量指标,并且可以将平均标准化指骨曲线进行可视化以用于其弯曲程度的直观对比。此外,它还可以提供在解释指骨弯曲程度的功能意义中非常关键的指骨(背侧轮廓曲线)长度比例信息。GM-PCF还能够分析化石中常见的不完整的指骨。为了检验新方法的适用性,我们从现生类人猿(anthropoids)中选取了15个涵盖灵长类大部分移动行为方式的类群作为参考样本,采用GM-PCF方法对其指骨弯曲程度进行了定量分析,结果表明标准化指骨曲线高度(NPCH)对灵长类移动行为方式有很好的指示意义,配合指骨曲线长度,还可以更进一步了解树栖四足行走(arboreal quadrupedalism)、悬垂(suspension)与摆荡(brachiation)等行为与灵长类体型大小的关系。作为个案,我们采用新方法对中国中新世的两种禄丰古猿(禄丰禄丰古猿Lufengpithecus lufengensis和蝴蝶禄丰古猿Lufengpithecus hudienensis)的指骨弯曲程度与参考样本进行了对比,并根据对比结果对其最为可能的移动行为方式偏好进行了推断。