Introduksjon til bipedal bevegelse

David Paul Morris/Getty Images

Bipedal bevegelse refererer til å gå på to ben i oppreist stilling, og det eneste dyret som gjør det hele tiden er det moderne mennesket. Våre forfedre primater levde i trær og satte sjelden foten på bakken; vår stamfar homininer flyttet ut av disse trærne og bodde først og fremst på savannene. Å gå oppreist hele tiden antas å ha vært et evolusjonært skritt fremover om du vil, og et av kjennetegnene på å være menneske.

Forskere har ofte hevdet at det å gå oppreist er en enorm fordel. Å gå oppreist forbedrer kommunikasjonen, gir visuell tilgang til lengre avstander og endrer kasteatferd. Ved å gå oppreist, blir en hominins hender frigjort til å gjøre alle slags ting, fra å holde babyer til å lage steinverktøy til å kaste våpen. Den amerikanske nevrovitenskapsmannen Robert Provine har hevdet at vedvarende latter, en egenskap som i stor grad letter sosiale interaksjoner, bare er mulig hos tobeinte fordi åndedrettssystemet er frigjort til å gjøre det i oppreist stilling.

Bevis for bipedal bevegelse

Det er fire hovedmåter forskere har brukt for å finne ut om en bestemt gammel hominin primært lever i trærne eller går oppreist: eldgammel skjelettfotkonstruksjon, andre beinkonfigurasjoner over foten, fotspor av disse homininene, og kostholdsbevis fra stabile isotoper.

Det beste av disse er selvfølgelig fotkonstruksjon: Dessverre er eldgamle forfedres bein vanskelig å finne under noen omstendigheter, og fotbein er veldig sjeldne. Fotstrukturer knyttet til bipedal bevegelse inkludere en plantar stivhet - flat fot - som betyr at sålen forblir flat fra trinn til trinn. For det andre har homininer som går på jorden generelt kortere tær enn homininer som lever i trær. Mye av dette ble lært fra oppdagelsen av en nesten komplett Ardipithecus ramidus , en stamfar til oss som tilsynelatende gikk oppreist noen ganger, for rundt 4,4 millioner år siden.

Skjelettkonstruksjoner over føttene er litt mer vanlig, og forskere har sett på konfigurasjonene av ryggraden, hellingen og strukturen til bekkenet, og måten lårbenet passer inn i bekkenet for å gjøre antakelser om en hominins evne til å gå oppreist.

Fotspor og kosthold

Fotavtrykk er også sjeldne, men når de blir funnet i en sekvens, har de bevis som gjenspeiler gangart, skrittlengde og vektoverføring under gange. Footprint nettsteder inkluderer Laetoli i Tanzania (sannsynligvis for 3,5-3,8 millioner år siden Australopithecus afarensis ; Som haster (1,5 millioner år siden) og GaJi10 i Kenya, begge sannsynlig Stående mann ; djevelens fotspor i Italia, H. heidelbergensis for rundt 345 000 år siden; og Langebaan Lagoon i Sør-Afrika, tidlig moderne mennesker , for 117 000 år siden.

Til slutt har det blitt gjort en sak om at dietten utleder miljøet: hvis en bestemt hominin spiste mye gress i stedet for frukt fra trær, er det sannsynlig at homininen hovedsakelig levde i savanner med gress. Det kan bestemmes gjennomstabil isotopanalyse.

Tidligste bipedalisme

Så langt var den tidligste kjente bipedale lokomotoren Ardipithecus ramidus , som noen ganger – men ikke alltid – gikk på to bein for 4,4 millioner år siden. Fulltids bipedalisme antas for tiden å ha blitt oppnådd av Australopithecus , hvis type fossil er den berømte Lucy, for omtrent 3,5 millioner år siden.

Biologer har hevdet at fot- og ankelbein endret seg da våre primatforfedre 'kom ned fra trærne', og at etter det evolusjonære trinnet mistet vi muligheten til å regelmessig klatre i trær uten hjelp av verktøy eller støttesystemer. Imidlertid påpeker en studie fra 2012 av menneskelig evolusjonsbiolog Vivek Venkataraman og kolleger at det er noen moderne mennesker som regelmessig og ganske vellykket klatrer i høye trær, i jakten på honning, frukt og vilt.

Klatretrær og bipedal bevegelse

Venkataraman og hans kolleger undersøkte atferd og anatomiske benstrukturer til to moderne grupper i Uganda: Twa-jeger-samlere og Bakiga-landbrukere, som har eksistert sammen i Uganda i flere århundrer. De lærde filmet Twa-klatretrærne og brukte filmstillbilder for å fange og måle hvor mye føttene deres bøyde seg mens de klatret i tre. De fant at selv om den benete strukturen til føttene er identisk i begge gruppene, er det en forskjell i fleksibiliteten og lengden av bløtvevsfibre i føttene til folk som lett kan klatre i trær sammenlignet med de som ikke kan det.

Fleksibiliteten som lar folk klatre i trær involverer bare bløtvev, ikke beinene i seg selv. Venkataraman og kolleger advarer om at foten og ankelen konstruksjon av Australopithecus , for eksempel, utelukker ikke treklatring, selv om den tillater oppreist tobent bevegelse.

Kilder

Been, Ella, et al. 'Morfologi og funksjon av korsryggen til Kebara 2 Neandertaler.' American Journal of Physical Anthropology 142,4 (2010): 549-57. Skrive ut.

Crompton, Robin H., et al. 'Menneskelignende ytre funksjon av foten, og helt oppreist gang, bekreftet i de 3,66 millioner år gamle Laetoli Hominin-fotavtrykkene av topografisk statistikk, eksperimentell fotavtrykkdannelse og datasimulering.' Journal of The Royal Society Interface 9,69 (2012): 707-19. Skrive ut.

DeSilva, Jeremy M. og Zachary J. Throckmorton. 'Lucys flate føtter: Forholdet mellom ankel- og bakfotbuing i tidlige homininer.' PLoS EN 5.12 (2011): e14432. Skrive ut.

Haeusler, Martin, Regula Schiess og Thomas Boeni. 'Nytt vertebral og ribbemateriale peker på moderne Bauplan av Nariokotome Homo Erectus-skjelettet.' Journal of Human Evolution 61,5 (2011): 575-82. Skrive ut.

Harcourt-Smith, William E. H. 'Opprinnelsen til bipedal bevegelse.' Håndbok i paleoantropologi. Eds. Henke, Winfried og Ian Tattersall. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2015. 1919-59. Skrive ut.

Huseynov, Alik, et al. 'Utviklingsbevis for obstetrisk tilpasning av det menneskelige kvinnelige bekkenet.' Proceedings of the National Academy of Sciences 113.19 (2016): 5227-32. Skrive ut.

Lipfert, Susanne W., et al. 'En modell-eksperiment-sammenligning av systemdynamikk for mennesker som går og løper.' Tidsskrift for teoretisk biologi 292.Supplement C (2012): 11-17. Skrive ut.

Mitteroecker, Philipp og Barbara Fischer. 'Voksen bekkenformendring er en evolusjonær bivirkning.' Proceedings of the National Academy of Sciences 113,26 (2016): E3596-E96. Skrive ut.

Provine, Robert R. 'Latter som en tilnærming til vokalevolusjon: The Bipedal Theory.' Psychonomic Bulletin & Review 24.1 (2017): 238-44. Skrive ut.

Raichlen, David A., et al. 'Laetoli-fotavtrykk bevarer tidligste direkte bevis på menneskelignende bipedal biomekanikk.' PLoS ONE 5.3 (2010): e9769. Skrive ut.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Kraft og Nathaniel J. Dominy. 'Treklatring og menneskelig utvikling.' Proceedings of the National Academy of Sciences (2012). Skrive ut.

Ward, Carol V., William H. Kimbel og Donald C. Johanson. 'Fullfør fjerde metatarsal andarker i foten av Australopithecus Afarensis.' Science 331 (2011): 750-53. Skrive ut.

Winder, Isabelle C., et al. 'Kompleks topografi og menneskelig evolusjon: The Missing Link.' Antikken 87 (2013): 333-49. Skrive ut.