https://frosthead.com

Jalutage seda teed

Jooksuraja katsetus annab antropoloogidele evolutsiooni kohta põgenevaid tõendeid: varajased inimeste esivanemad võisid hakata kõndima püsti, sest protsess säästab energiat võrreldes šimpanside neljajäsemelise sõrmenukkimisega.

Teadlased on arutanud, miks hominiidid hakkasid kahe jalaga kõndima umbes kuus miljonit aastat tagasi - kui ilmnes põhiline omadus, mis eristab neid nende viimastest ahvide esivanematest. Mõni pooldas energiasäästu teooriat - osaliselt seetõttu, et jakene ja kuiv kliima võiks müokeeni ajal toiduplaastreid eraldada suurte vahemaade taha. Teised on väitnud muutuse posturaalseid põhjuseid, viidates sellele, et püstine asend võimaldas esivanematel inimestel näha kõrget rohtu ja kohalikke kiskjaid või jõuda puude või põõsaste viljadeni.

Varasemad kahe- ja neljajalgse kõndimise võrdlused on andnud ebaselgeid tulemusi. Ühes alaealiste šimpansitega seotud uuringus leiti, et ahvid kulutasid kõndimisel rohkem energiat kui inimesed, kuid paljud teadlased arvasid, et täiskasvanud apsakutega muutuvad kulud. Hiljutises makaakide uuringus leiti, et kahe jalaga kõndimine võttis kõrgemad energilised maksud, kuid ahvid - erinevalt šimpansidest - ei jaluta tavaliselt püsti.

Uues analüüsis kogus kolme ülikooli teadlaste rühm andmeid nelja inimese ja viie täiskasvanud šimpansi jooksulindil kulutatud energia kohta, kui nad kõndisid jooksulindil; šimpansid kõndisid püsti ja neljakesi. Teadlased mõõtsid hingamist, liikumisnurki, kriitiliste liigeste positsioone ja iga jäseme maapinnale pandud jõudu.

Inimesed kasutasid umbes 25 protsenti vähem energiat kui šimpansid, olenemata sellest, millises stiilis ahvid kõndisid, teatas grupp Riikliku Teaduste Akadeemia 24. juuli toimetises . Lisaks ennustasid erinevat kõndimisasendis olevate inimeste ja apsakide anatoomilised mudelid seda kulude erinevust täpselt.

"See on äärmiselt oluline teave selle päritolu kohta, miks me hakkasime [kahel jalal kõndima], " ütleb bioloogiline antropoloog Daniel E. Lieberman Harvardi ülikoolist, kes polnud uuringuga seotud. Energia näitaja perspektiivi tõstmiseks kulub tema sõnul inimestel jooksmiseks umbes 30 protsenti rohkem energiat kui jalgsi.

Rühm teadlasi kogus andmeid nelja inimese ja viie täiskasvanud šimpansi kulutatud energia kohta jooksulindil kõndides; šimpansid kõndisid püsti ja neljakesi. Inimesed kasutasid umbes 25 protsenti vähem energiat kui šimpansid, olenemata sellest, mis stiilis apsakad kõndisid, teatasid nad. (Cary Wolinsky) "Kui me kõnniksime nagu šimpans, maksaks see meile [energeetikas] põhimõtteliselt seda, mis kulub jooksmiseks, " ütleb Daniel Lieberman. (Cary Wolinsky) Kõige inimlikuma kõnnaku ja igatüübiga šimpans kõndis püstiasendis tõhusamalt, kui ta sõrmenukkides kõndis - uuringu kaasautori Herman Pontzeri leiust saab ülevaate, kuidas see areng võis toimuda. (See komposiitfoto avaldab austust inimese ikoonilisele evolutsioonile.) (Cary Wolinsky)

"Kui me kõnniksime nagu šimpans, maksaks see meile põhimõtteliselt seda, mis kulub jooksmiseks, " ütleb ta. "[Püstine kõndimine] säästab palju energiat."

Võttes arvesse šimpansirühma tervikuna, ei leidnud teadlased erinevust energiakuludes kõndimisstiilide vahel. Kuid pole üllatav, et kahe jalaga kõndimine kulutab šimpansidele palju energiat, ütles uuringu kaasautor Herman Pontzer St. Louis'i Washingtoni ülikoolist, sest inimahvid kõnnivad püstiasendis põlvega püsti - kujutage ette, et kõnnite kogu päeva suusaasendis - ja neil on lühikesed tagajalad. Need kaks tunnust vajavad kompenseerimiseks palju energiat.

Võib-olla kõige tähtsam on see, et kõige inimlikuma kõnnaku ja kehatüübiga šimpans kõndis püstiasendis tõhusamalt kui ta sõrmenukkides kõndides - leid, et Pontzer nimetab hetkepilti, kuidas see areng võis toimuda.

"Kuna me mõistame [kõndimise] mehaanikat, nägime, mis evolutsioon võib seda muuta, et muuta see odavamaks, " sõnab Pontzer. Sellised muudatused hõlmavad põlvede sirgendamist ja jalgade pikendamist.

Nende tunnuste ilmnemine ühes ahvis viitab populatsiooni piisavale varieerumisele, et loomulik valik oleks vajaduse korral haaranud, väidab Lieberman. Kui keskkond pani ahvid kõndima palju kaugemale, oleks rüüstamise kõrge energeetiline hind võinud aja jooksul käitumist muuta.

"Nii toimib evolutsioon, " ütleb Lieberman. "Üks [šimpans] osutus paremaks kui teine ​​šimpans, sest ta kohandas pikemat poosi."

Ehkki fossiilide rekord ei ulatu tagasi siis, kui teadlaste arvates toimus inimese ja šimpansi lõhenemine, kajastavad mitmed hilisematest perioodidest pärinevad jala- ja puusaluud - eriti kolme miljoni aasta vanune puusaluu - muutusi, mis vähendavad kahe jalaga kulusid kõndimine.

"Vähemalt kolm miljonit aastat tagasi, " ütles Lieberman, "mõtlesid hominiidid välja, kuidas seda [energia] kulu mitte olla."

Smithsonian.com lugejafoorum

Postitatud 16. juuli 2007

Jalutage seda teed