骨骼的重要性
颅骨：头骨减去下颌骨。
眉弓，眶上脊：眼窝上方突出的骨骼。
颅内容量：颅骨脑腔的体积。
枕骨大孔：头骨上脊髓通过的孔洞。
- 在猿类中，它位于头骨的后部，因为它们是四足动物。
- 在人类中，它位于头骨的底部，因为双足动物的头颅在垂直的脊柱上保持平衡。
矢状嵴：沿着头骨上部外侧中线延伸的一条骨嵴，咀嚼肌附着于此。
鼻下前突：当鼻子下方的面部前部突出时出现。
颞肌：闭合下颌的肌肉。
犬齿，臼齿：牙齿的大小可以帮助定义物种。
- 大猩猩吃大量的树叶；因此，它们需要非常大的臼齿，它们也有明显的犬齿。
- 人类是杂食动物，有更小、更普遍的臼齿，以及缩小的犬齿。
齿弓：上下颌的牙齿排列。
- 黑猩猩的齿弓狭窄，呈U形。
- 现代人类的齿弓更宽，呈抛物线形。
- 南方古猿阿法种的齿弓呈中间的V形。
齿间隙：牙齿之间的功能性间隙。
- 在黑猩猩的下颌中，犬齿和邻近的切齿之间有间隙，当动物闭嘴时，为相对的犬齿提供空间。
- 现代人类的犬齿很小，没有齿间隙。
化石骨盆和腿骨、体型比例和足迹都显示“双足行走”。化石骨骼与现代人类并不完全相同，但可能在功能上等效，并且与四足黑猩猩的骨骼有显著区别。
南方古猿化石拥有双足行走复合体的各个组成部分，可以与黑猩猩和人类的组成部分进行比较。
- 双足行走的诊断特征是髂骨（或大骨盆）变短变宽；南方古猿的髂骨比猿类短，并且略微弯曲；这种形状表明臀肌处于可以旋转和支撑身体，以进行双足行走的姿势。
- 在现代人类中，股骨头（或股骨）很健壮，表明这个关节在承受更大负荷时更加稳定。
- 在人类中，股骨从髋关节向内倾斜到膝关节，因此下肢靠近身体的中线。重力的方向和重量都落在膝关节的外侧；相反，黑猩猩的股骨在髋关节处连接，然后向下直线延伸到膝关节。
- 南方古猿股骨的形态是独特的，并暗示了髋关节和膝关节的不同功能。股骨轴比黑猩猩的更倾斜，表明膝盖和脚稳固地植入身体下方。
- 在现代人类中，下肢承受着全身的重量，并执行所有运动功能。因此，髋关节、膝关节和踝关节都很大，比黑猩猩的关节活动范围更小。在南方古猿中，关节仍然相对较小。这部分可能是由于体型较小。也可能是由于早期人科的一种独特的双足行走形式，与后来的类人猿有所不同。
因此，人类的身体被自然选择重新设计，以直立行走更长的距离，穿越崎岖的地形。这可能是为了应对非洲景观的变化，树木减少，开阔的稀树草原增多。
双足行走在大约700万年前人科谱系的早期阶段就已确立，而脑容量的扩大则是在之后才出现的。早期人科的脑容量略大于猿类，但直到大约200万年前，才出现了颅内容量明显增加的人科化石。
粗壮型南方古猿的脑容量一直保持在约450立方厘米（cc），直到近150万年前。同时，归类为人属的化石超过500 cc，并达到近900 cc。
是什么导致了后来人科脑容量的快速扩大？一种解释被称为“散热理论”：一种新的冷却这个重要的产热器官的方法，即新的脑部血液循环模式，将是人科脑容量扩大的原因。在四足动物和双足动物中，血液从大脑流出的重力作用不同：当人类直立双足行走时，大多数血液流入颈后部的静脉，即围绕脊柱形成复杂系统的静脉网络。
这两种不同的排水模式可能反映了早期人科冷却大脑的两种系统。活跃的大脑和身体会产生大量的代谢热。大脑是一个热的器官，但必须保持相当严格的温度范围，以保持其正常运作，并防止永久性损伤。
生活在稀树草原上的人科拥有这个静脉网络，可以冷却更大的大脑，从而允许“引擎”扩大，这有助于人科适应新的栖息地，并在各种气候条件下保持活跃。
与其他灵长类不同，人科不再用他们的手进行运动或负重，也不再在树枝间荡秋千。黑猩猩的手和脚大小和长度相似，反映了手在指关节行走时用于负重。人类的手比脚短，指骨更直。两百万到三百万年前的化石手骨揭示了手从运动到操作的专门化转变。
黑猩猩的手是一种折衷方案。它们在指关节行走时必须相对固定，以承受重量，但也要灵巧，以便使用工具。人类的手既能进行强力抓握，也能进行精确抓握，但更重要的是，它们非常适合精细操作和协调。
化石手骨显示出更多关于工具使用的证据。尽管在考古学语境中，直到250万年前才出现可识别的石器，但我们仍然可以推断出它们在人类进化早期阶段的存在。制作和使用工具的传统几乎可以肯定可以追溯到更早的时期，那时人类使用的是未经改造的石头以及主要由有机易腐材料（木材或树叶）制成的工具，这些材料在化石记录中无法保存。
我们如何区分人类制造的文物和自然过程产生的石头？首先，用一块石头敲打另一块石头以形成锋利的切割边缘的制造过程会在剥落的地方留下一个特征性的痕迹。其次，工具的原材料通常来自很远的地方，表明人类将它们运到了遗址。
将岩石改造为预定的形状是一项技术上的突破。拥有此类工具为觅食开辟了新的可能性：例如，能够敲开长骨并获得骨髓，能够挖掘，以及能够锐化或塑造木制工具。
甚至在约 250 万年前的工具化石记录出现之前，南方古猿的大脑就比黑猩猩的大脑更大，这表明他们拥有更高的运动技能和解决问题的能力。所有证据都表明熟练地制作和使用工具在人类进化中起着重要作用。
本章，我们了解了以下内容
1. 人类在解剖学上明显不同于猿类，这是适应的结果
- 双足行走
- 牙齿（牙齿大小和形状）
- 解放的双手
- 脑容量
2. 在人类进化的大部分时间里，文化进化扮演着相当次要的角色。如果我们回溯到大多数南方古猿的时代，很明显，文化对这些生物的生活几乎没有或根本没有影响，它们受到与他们共享生态系统的其他生物相同的进化压力的约束和引导。因此，在人类存在的大部分时间里，人类进化与其他生物的进化没有区别。
3. 然而，一旦我们的祖先开始依赖文化来生存，人类进化中就增加了一个新的层次。谢伍德·华盛顿（Sherwood Washburn）提出，文化变化和生物变化的独特相互作用可以解释为什么人类变得如此不同。据他所说，随着文化对祖先的生存变得更有利，自然选择有利于导致这种行为的基因。这些改善了我们文化能力的基因将具有适应性优势。我们可以补充一点，不仅基因，解剖学的改变也使这些转变更有利。大约 260 万到 250 万年前，基因和文化之间的相互作用最终导致了人类进化的显著加速。