Úvod do bipedálnej lokomócie

Bipedálna lokomócia sa vzťahuje na chôdzu po dvoch nohách vo zvislej polohe a jediným živočíchom, ktorý to robí, je vždy moderný človek. Naši predkovia primáti žili v stromoch a zriedka sa postavili na zem; náš predok hominins vysťahoval sa z týchto stromov a žil predovšetkým v savanách. Ak sa budete chcieť stále pohybovať vo vzpriamenej polohe, považujete to za evolučný krok vpred a jedným z charakteristických znakov bytia človekom.

Vedci často tvrdia, že vzpriamená chôdza je obrovská výhoda. Chôdza vzpriamená zlepšuje komunikáciu, umožňuje vizuálny prístup na väčšie vzdialenosti a mení správanie pri hádzaní. Pohybujúc sa vo vzpriamenej polohe sú ruky hominínov oslobodené od toho, aby robili najrôznejšie veci, od držania detí po výrobu kamenných nástrojov až po hádzanie zbraní. Americký neurovedec Robert Provine argumentoval, že pretrvávajúce vyjadrené smiech, črta, ktorá veľmi uľahčuje sociálne interakcie, je možné iba u dvojnohých, pretože dýchací systém je schopný to robiť vo zvislej polohe pozície.

Existujú štyri hlavné spôsoby, ako vedci zisťovali, či je primárne konkrétny hominín žiť na stromoch alebo kráčať vzpriamene: staroveká stavba kostrových nôh, iné kostné konfigurácie nad noha, stopy týchto hominínov a stravovacie dôkazy zo stabilných izotopov.

To najlepšie z toho je, samozrejme, stavba nôh: Bohužiaľ, za každých okolností je ťažké nájsť staré predkové kosti a kosti nôh sú skutočne veľmi zriedkavé. Štruktúry chodidiel spojené s bipedálna lokomócia zahŕňajú plantárnu tuhosť - plochú nohu - čo znamená, že podrážka zostáva plochá od kroku k kroku. Po druhé, hominíni, ktorí kráčajú po Zemi, majú spravidla kratšie prsty ako hominíni, ktorí žijú v stromoch. Veľa z toho sa naučilo objavom takmer úplného Ardipithecus ramidus, náš predok ktorý zrejme chodil niekedy vzpriamene, asi pred 4,4 miliónmi rokov.

Kostrové konštrukcie nad chodidlami sú o niečo bežnejšie a vedci sa pozreli na konfiguráciu chrbtice, náklon a štruktúra panvy a spôsob, ako sa stehno zmestí do panvy a vytvára predpoklady o schopnosti hominínov chodiť vo vzpriamenej polohe.

Stopy sú tiež zriedkavé, ale ak sa nachádzajú v postupnosti, majú dôkazy, ktoré odrážajú chôdzu, dĺžku kroku a prenos hmotnosti počas chôdze. Webové stránky o stopách zahŕňajú Laetoli v Tanzánii (asi pred 3,5 až 3,8 miliónmi rokov) Australopithecus afarensis; Ileret (Pred 1,5 miliónmi rokov) a pravdepodobne GaJi10 v Keni Homo erectus; Čertove stopy v Taliansku, H. heidelbergensis asi pred 345 000 rokmi; a lagúna Langebaan v Južnej Afrike, novodobí ľudia, Pred 117 000 rokmi.

Nakoniec sa uvádza, že strava ovplyvňuje životné prostredie: ak konkrétny hominín zjedol veľa tráv, a nie ovocie zo stromov, je pravdepodobné, že hominin žil primárne v trávnatých savanách. To možno zistiť prostredníctvom stabilná analýza izotopov.

Doteraz bol známy prvý bipedálny lokomotor Ardipithecus ramidus, ktorí niekedy - ale nie vždy - chodili po dvoch nohách pred 4,4 miliónmi rokov. O bipedalizme na plný úväzok sa v súčasnosti predpokladá, že ho dosiahol Australopithecus, ktorého typická fosília je slávna Lucy, približne pred 3,5 miliónmi rokov.

Biológovia tvrdia, že kosti nôh a členkov sa zmenili, keď naši predkovia primátov „zostúpili zo stromov“ a že po tomto evolučnom kroku sme stratili možnosť pravidelne vyliezť na stromy bez pomoci nástrojov alebo podpory systémy. Štúdia ľudského evolučného biologa Viveka Venkataramana z roku 2012 a jej kolegovia však poukazujú na to, že existujú niektorí moderní ľudia, ktorí pravidelne a celkom úspešne lezú na vysoké stromy v snahe o med, ovocie a zverinu.

Venkataraman a jeho kolegovia skúmali správanie a anatomické štruktúry nôh dvoch moderných skupín v roku 2002 Uganda: lovci lovcov Twa a poľnohospodári Bakigy, ktorí v Ugande spolužili niekoľko storočí. Vedci nakrútili lezecké stromy Twa a pomocou filmových snímok zachytili a zmerali, koľko sa ich nohy počas lezenia prehýbali. Zistili, že hoci kostná štruktúra chodidiel je v obidvoch skupinách rovnaká, medzi nimi je rozdiel flexibilita a dĺžka vlákien z mäkkých tkanív v nohách ľudí, ktorí by mohli ľahko liezť na stromy v porovnaní s tými, ktorí nemôže.

Flexibilita, ktorá ľuďom umožňuje liezť na stromy, sa týka iba mäkkého tkaniva, nie samotných kostí. Venkataraman a jeho kolegovia varujú, že konštrukcia chodidla a členku Australopithecusnapríklad nevylučuje lezenie po stromoch, aj keď to umožňuje vzpriamenú bipedálnu pohybovú aktivitu.

Bol, Ella, a kol. "Morfológia a funkcia driekovej chrbtice kebara 2 neandertálu." American Journal of Physical Antropology 142.4 (2010): 549-57. Tlačiť.

Crompton, Robin H., a kol. „Vonkajšia funkcia chodidla podobná človeku a úplne vzpriamená chôdza potvrdená vo veku 3,66 milióna rokov Laetoliho hominínové stopy podľa topografických štatistík, experimentálnej tvorby stopy a počítača Simulácia. " Denník rozhrania Kráľovskej spoločnosti 9.69 (2012): 707-19. Tlačiť.

DeSilva, Jeremy M. a Zachary J. Throckmorton. "Lucy's Flat Feet: Vzťah medzi členkom a zadným chodidlom klenutým v skorých homininoch." PLOS ONE 5,12 (2011): e14432. Tlačiť.

Haeusler, Martin, Regula Schiess a Thomas Boeni. „Nový materiál stavovcov a rebier poukazuje na moderný bauplán kostry Nariokotome Homo Erectus.“ Journal of Human Evolution 61.5 (2011): 575-82. Tlačiť.

Harcourt-Smith, William E. H. "Pôvod bipedálnej lokomócie." Príručka paleoantropológie. Eds. Henke, Winfried a Ian Tattersall. Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2015. 1919-59. Tlačiť.

Huseynov, Alik a kol. "Vývojový dôkaz pôrodnej adaptácie ľudskej panvy Pelvis." Zborník Národnej akadémie vied 113.19 (2016): 5227-32. Tlačiť.

Lipfert, Susanne W., a kol. „Modelové experimentálne porovnanie dynamiky systému pre chodenie a behanie človeka.“ Žurnál teoretickej biológie 292. Doplnok C (2012): 11-17. Tlačiť.

Mitteroecker, Philipp a Barbara Fischer. „Zmena tvaru panvy dospelých je vedľajší účinok na vývoj.“ Zborník Národnej akadémie vied 113,26 (2016): E3596-E96. Tlačiť.

Provine, Robert R. „Smiech ako prístup k hlasovej evolúcii: The Bipedal Theory.“ Psychonomický bulletin a prehľad 24.1 (2017): 238-44. Tlačiť.

Raichlen, David A., a kol. „Laetoli Footprints zachovávajú najskoršie priame dôkazy o biomechanike bipedalu podobnej človeku.“ PLoS ONE 5.3 (2010): e9769. Tlačiť.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Kraft a Nathaniel J. Dominy. "Lezenie na stromoch a evolúcia človeka." Zborník Národnej akadémie vied (2012). Tlačiť.

Ward, Carol V., William H. Kimbel a Donald C. Johanson. "Vyplňte štvrté metatarzálne Andarches na úpätí Australopithecus Afarensis." Science 331 (2011): 750-53. Tlačiť.

Winder, Isabelle C., a kol. "Komplexná topografia a evolúcia človeka: Chýbajúce spojenie." starovek 87 (2013): 333-49. Tlačiť.