Wprowadzenie do dwunożnej lokomocji

Lokomocja dwunożna odnosi się do chodzenia na dwóch nogach w pozycji wyprostowanej, a jedynym zwierzęciem, które robi to przez cały czas, jest współczesny człowiek. Nasi przodkowie naczelni żyli na drzewach i rzadko stawiali stopę na ziemi; nasz przodek homininy wyprowadził się z tych drzew i zamieszkał przede wszystkim w sawannach. Uważa się, że chodzenie cały czas w pionie było ewolucyjnym krokiem naprzód, jeśli chcesz, i jedną z cech bycia człowiekiem.

Uczeni często twierdzili, że chodzenie w pozycji wyprostowanej jest ogromną zaletą. Chodzenie w pozycji wyprostowanej poprawia komunikację, umożliwia wizualny dostęp do dalszych odległości i zmienia zachowania rzucania. Idąc w pozycji pionowej, dłonie hominina mają swobodę robienia różnych rzeczy, od trzymania dzieci po wyrabianie kamiennych narzędzi po rzucanie bronią. Amerykański neurobiolog Robert Provine argumentował, że ten długotrwały śmiech jest cechą, która znacznie ułatwia interakcje społeczne są możliwe tylko u dwunogów, ponieważ układ oddechowy może to robić w pozycji pionowej pozycja.

Istnieją cztery główne sposoby, w jakie uczeni próbowali ustalić, czy dany starożytny hominin jest przede wszystkim życie w drzewach lub chodzenie w pozycji wyprostowanej: starożytna szkieletowa konstrukcja stopy, inne konfiguracje kości powyżej stopa, ślady stóp tych homininów oraz dowody dietetyczne ze stabilnych izotopów.

Najlepszą z nich jest oczywiście budowa stopy: niestety starożytne kości przodków są trudne do znalezienia w żadnych okolicznościach, a kości stóp rzeczywiście są bardzo rzadkie. Konstrukcje stóp związane z ruch dwunożny obejmują sztywność podeszwową - płaską stopę - co oznacza, że ​​podeszwa pozostaje płaska z każdym krokiem. Po drugie, homininy, które chodzą po ziemi, mają zazwyczaj krótsze palce u stóp niż homininy żyjące na drzewach. Wiele z tego nauczyłem się po odkryciu prawie kompletnego Ardipithecus ramidus, nasz przodek który najwyraźniej chodził wyprostowany, jakieś 4,4 miliona lat temu.

Konstrukcje szkieletowe nad stopami są nieco bardziej powszechne, a uczeni przyjrzeli się konfiguracjom kręgosłupa, pochylenie i struktura miednicy oraz sposób, w jaki kość udowa dopasowuje się do miednicy, aby przyjmować założenia dotyczące zdolności chodzenia hominina pionowo.

Ślady stóp są również rzadkie, ale gdy zostaną znalezione w sekwencji, posiadają dowody, które odzwierciedlają chód, długość kroku i przenoszenie ciężaru podczas chodzenia. Do witryn ze śladami należą Laetoli w Tanzanii (prawdopodobnie 3,5-3,8 mln lat temu) Australopithecus afarensis; Ileret (1,5 miliona lat temu) i GaJi10 w Kenii, prawdopodobnie oba człowiek wyprostowany; Diabelskie ślady we Włoszech, H. heidelbergensis około 345 000 lat temu; i Langebaan Lagoon w Afryce Południowej, wczesni współcześni ludzie117 000 lat temu.

Wreszcie, stwierdzono, że dieta wpływa na środowisko: jeśli pewien hominin zjadł dużo traw zamiast owoców z drzew, prawdopodobnie hominin żył głównie w trawiastych sawannach. Można to ustalić poprzez stabilna analiza izotopowa.

Do tej pory najwcześniej znaną dwunożną lokomotorą był Ardipithecus ramidus, który czasami - ale nie zawsze - chodził na dwóch nogach 4,4 miliona lat temu. Obecnie uważa się, że dwupedalizm w pełnym wymiarze godzin został osiągnięty australopitek, którego typem kopalnym jest słynna Lucy, około 3,5 miliona lat temu.

Biolodzy argumentowali, że kości stóp i kostek zmieniły się, gdy nasi przodkowie „zstąpili z drzew”, i że po tym kroku ewolucyjnym straciliśmy możliwość regularnego wspinania się na drzewa bez pomocy narzędzi lub wsparcia systemy. Jednak badanie przeprowadzone w 2012 r. Przez biologa ewolucyjnego, Viveka Venkataramana i współpracowników, wskazuje, że istnieją niektórzy współcześni ludzie, którzy regularnie i całkiem skutecznie wspinają się na wysokie drzewa w poszukiwaniu miodu, owoców i dziczyzny.

Venkataraman i jego koledzy badali zachowania i anatomiczne struktury nóg dwóch współczesnych grup w Uganda: łowcy-zbieracze Twa i rolnicy Bakiga, którzy współistnieją w Ugandzie od kilku stuleci. Uczeni sfilmowali wspinające się drzewa Twa i wykorzystali kadry, aby uchwycić i zmierzyć, jak bardzo ich stopy zginają się podczas wspinaczki. Odkryli, że chociaż struktura kostna stóp jest identyczna w obu grupach, istnieje różnica w elastyczność i długość włókien tkanek miękkich w stopach ludzi, którzy z łatwością wspinają się na drzewa w porównaniu z tymi, którzy Nie mogę.

Elastyczność, która pozwala ludziom wspinać się na drzewa, obejmuje jedynie tkankę miękką, a nie same kości. Venkataraman i koledzy ostrzegają, że konstrukcja stopy i kostki australopitek, na przykład, nie wyklucza wspinania się na drzewa, mimo że umożliwia poruszanie się w pozycji pionowej dwunożnej.

Been, Ella i in. „Morfologia i funkcja odcinka lędźwiowego kręgosłupa Kebara 2 Neandertal.” American Journal of Physical Anthropology 142.4 (2010): 549-57. Wydrukować.

Crompton, Robin H. i in. „Ludzka zewnętrzna funkcja stopy i całkowicie pionowy chód, potwierdzone w wieku 3,66 miliona lat Ślady Laetoli Hominin według statystyk topograficznych, eksperymentalnych formacji śladów i komputera Symulacja." Journal of The Royal Society Interface 9.69 (2012): 707-19. Wydrukować.

DeSilva, Jeremy M. i Zachary J. Throckmorton. „Płaskie stopy Lucy: związek między kostką a wysklepieniem stopy we wczesnych Homininach”. PLoS ONE 5.12 (2011): e14432. Wydrukować.

Haeusler, Martin, Regula Schiess i Thomas Boeni. „Nowy materiał kręgów i żeber wskazuje na współczesny Bauplan szkieletu Nariokotome Homo Erectus”. Journal of Human Evolution 61.5 (2011): 575-82. Wydrukować.

Harcourt-Smith, William E. H. „Pochodzenie dwunożnej lokomocji”. Podręcznik paleoantropii. Eds. Henke, Winfried i Ian Tattersall. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2015. 1919-59. Wydrukować.

Huseynov, Alik i in. „Dowody rozwojowe dla adaptacji położniczej ludzkiej miednicy-kobiety”. Postępowania z National Academy of Sciences 113.19 (2016): 5227-32. Wydrukować.

Lipfert, Susanne W. i in. „Porównanie eksperymentu modelowego dynamiki systemu podczas chodzenia i biegania przez ludzi”. Journal of Theoretical Biology 292. Dodatek C (2012): 11–17. Wydrukować.

Mitteroecker, Philipp i Barbara Fischer. „Zmiana kształtu miednicy dorosłej to ewolucyjny efekt uboczny”. Postępowania z National Academy of Sciences 113,26 (2016): E3596-E96. Wydrukować.

Provine, Robert R. „Śmiech jako podejście do wokalnej ewolucji: dwunożna teoria”. Biuletyn i przegląd psychonomiczny 24.1 (2017): 238-44. Wydrukować.

Raichlen, David A. i in. „Ślady Laetoli zachowują najwcześniejszy bezpośredni dowód biomechaniki dwunożnej przypominającej człowieka”. PLoS ONE 5.3 (2010): e9769. Wydrukować.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Kraft i Nathaniel J. Dominy. „Wspinaczka po drzewach i ewolucja człowieka”. Postępowania z National Academy of Sciences (2012). Wydrukować.

Ward, Carol V., William H. Kimbel i Donald C. Johanson. „Ukończ czwarte śródstopia u stóp śródstopia Australopithecus Afarensis”. Science 331 (2011): 750–53. Wydrukować.

Winder, Isabelle C., i in. „Złożona topografia i ewolucja człowieka: brakujące ogniwo”. Antyk 87 (2013): 333-49. Wydrukować.