一项发表在权威期刊《自然》上的研究揭示了人类祖先能够实现直立行走的两项根本性进化转变。来自哈佛大学的研究团队通过深入分析人类及其他灵长类动物的胚胎组织样本，阐明了骨盆结构在漫长进化历程中如何发生适应性改变，从而塑造了我们独特的行走方式。
研究指出，首先，在胚胎发育过程中，人类骨盆的生长板发生了关键性的重新定向。这一变化将原本高而窄的髂骨（骨盆上部）转变为更宽、更弯曲的形态，极大地提升了行走时的平衡性和效率。这一过程可追溯至约500万至800万年前，是人类从四足行走到两足行走的早期关键一步。其次，骨骼的骨化过程（即软骨硬化为骨骼）在人类胚胎发育中出现了延迟。这一适应性变化，可能出现在过去200万年内，它不仅允许婴儿在出生时拥有更大的脑容量，而且避免了在骨盆发育过程中因过早硬化而限制其适应直立行走所需的解剖结构。
哈佛大学人类进化生物学系的Terence Capellini教授指出：“我们在此证明，在人类进化过程中，发生了一次彻底的机制性转变。在其他灵长类动物中找不到与之类似的现象。” 他进一步强调：“没有这些变化，人类的行走能力可能无法实现，随之而来的脑容量增长也将难以设想。”
这一研究整合了组织学、比较基因组学和功能基因组学等多种方法，分析了128份人类及近二十种灵长类动物的胚胎组织样本，揭示了超过300个基因，特别是调控元件，在这些发育过程中发挥了重要作用。其中，SOX9和PTH1R基因被认为在生长板的重定向中起关键作用，而RUNX2则调控了骨化过程的变化。
这两项变革共同作用，不仅使人类获得了高效的直立行走能力，还解放了双手，为工具使用、携带物品以及更复杂的社会行为奠定了基础。研究还深入探讨了“生育困境”（obstetrical dilemma）——即在维持高效行走所需的狭窄骨盆与容纳大头婴儿所需的宽阔骨盆之间的权衡。胚胎发育过程中骨化过程的延迟，被认为是解决这一困境的关键，它在保证骨盆能够容纳大体型婴儿的同时，也维持了有利于行走的骨盆形态。
这些发现不仅深化了我们对人类进化独特性的理解，也可能为解释与骨盆和脊柱相关的某些医学状况提供新的视角。这项跨学科研究强调了结合遗传学、胚胎发育学和古生物学对于全面认识人类进化历程的重要性，揭示了微小的发育变异如何能够催生出如此重大的解剖学飞跃，塑造了人类文明的基石。