Įvadas į dvipusį lokomotyvą

Dvipusis judėjimas reiškia vaikščiojimą ant dviejų kojų vertikalioje padėtyje, o vienintelis gyvūnas, kuris visą laiką tai daro, yra šiuolaikinis žmogus. Mūsų protėvių primatai gyveno medžiuose ir retai ėjo ant žemės; mūsų protėvis homininai išsikraustė iš tų medžių ir pirmiausia gyveno savanose. Manoma, kad vaikščiojimas vertikaliai visą laiką buvo evoliucinis žingsnis į priekį, jei panorėsite, ir vienas iš esminių žmogiškumo požymių.

Mokslininkai dažnai teigė, kad einantis eisena yra didžiulis pranašumas. Pastovus vaikščiojimas pagerina bendravimą, leidžia pasiekti didesnį atstumą ir keičia metimo elgesį. Einant vertikaliai, hominino rankos yra atlaisvinamos atliekant įvairius darbus, pradedant nuo kūdikių laikymo, baigiant akmeninių įrankių gaminimu ir baigiant ginklų mėtymu. Amerikiečių neurologas Robertas Provine'as teigė, kad nuolatinis garsus juokas - bruožas, kuris labai palengvina socialinė sąveika, įmanoma tik dvipuse, nes kvėpavimo sistema yra laisva tai daryti vertikaliai padėtis.

Yra keturi pagrindiniai būdai, kuriais mokslininkai pasinaudojo norėdami išsiaiškinti, ar pirmiausia yra tam tikras senovės homininas gyvenantys medžiuose arba einantys tiesiai: senovinė skeleto pėdos konstrukcija, kitos kaulų konfigūracijos virš koja, pėdsakai tų homininų ir dietinių įrodymų iš stabilių izotopų.

Geriausias iš jų, žinoma, yra pėdos konstrukcija: deja, senovės protėvių kaulus bet kokiomis aplinkybėmis sunku rasti, o pėdų kaulai iš tiesų yra labai reti. Pėdų struktūros, susijusios su dvipusis lokomotyvas apima padų tvirtumą - plokščią pėdą - tai reiškia, kad padas yra lygus nuo žingsnio iki žingsnio. Antra, žemyn vaikštantys homininai paprastai turi trumpesnius kojų pirštus nei homininai, kurie gyvena medžiuose. Didžioji to dalis buvo išmokta atradus beveik visišką Ardipithecus ramidus, mūsų protėvis kuris, matyt, kartais vaikščiojo vertikaliai, prieš kokius 4,4 milijono metų.

Skeleto konstrukcijos virš pėdų yra šiek tiek dažnesnės, o mokslininkai nagrinėjo stuburo, dubens pakreipimas, struktūra ir šlaunikaulio prisitvirtinimas prie dubens, kad būtų padarytos prielaidos apie hominino gebėjimą vaikščioti vertikaliai.

Pėdų atspaudai taip pat yra reti, tačiau kai jie randami seka, jie turi įrodymų, atspindinčių eiseną, žingsnio ilgį ir svorio perkėlimą vaikščiojant. Pėdsakų svetainėse yra Laetoli Tanzanijoje (tikriausiai prieš 3,5-3,8 mln. metų) Australopithecus afarensis; Ileret (Prieš 1,5 mln. Metų) ir „GaJi10“ Kenijoje, tikėtina Homo erectus; velnio pėdsakai Italijoje, H. heidelbergenezė maždaug prieš 345 000 metų; ir Langebaan lagūna Pietų Afrikoje, ankstyvieji šiuolaikiniai žmonės, Prieš 117 000 metų.

Galiausiai buvo išaiškinta, kad dieta kenkia aplinkai: jei tam tikras homininas valgydavo daug žolių, o ne medžių vaisius, greičiausiai homininas pirmiausia gyveno žolėtose savanose. Tai galima nustatyti per stabili izotopų analizė.

Iki šiol seniausias žinomas dvipusis lokomotyvas Ardipithecus ramidus, kuris kartais - bet ne visada - vaikščiojo ant dviejų kojų prieš 4,4 milijono metų. Manoma, kad visą laiką trunkantis bipedalismas buvo pasiektas Australopithecus, kurio fosilija yra garsioji Liucija, maždaug prieš 3,5 milijono metų.

Biologai tvirtino, kad pėdų ir kulkšnių kaulai pasikeitė, kai mūsų primatų protėviai "nukrito nuo medžių" ir kad po šio evoliucijos žingsnio mes praradome galimybę reguliariai lipti medžiais be įrankių ar atramos sistemos. Tačiau 2012 m. Atliktas žmogaus evoliucijos biologo Viveko Venkataramano ir jo kolegų tyrimas nurodo, kad tokių yra kai kurie šiuolaikiniai žmonės, kurie reguliariai ir gana sėkmingai laipioja aukštais medžiais, ieškodami medaus, vaisių ir žvėrienos.

Venkataramanas ir jo kolegos ištyrė dviejų šiuolaikinių grupių elgesį ir anatomines kojų struktūras Uganda: Twa medžiotojai-rinkėjai ir Bakiga žemdirbiai, kurie Ugandoje sugyveno kelis šimtmečius. Mokslininkai filmavo „Twa“ laipiojimo medžius ir naudojo filmukus, kad užfiksuotų ir išmatuotų, kiek kojos lankstytos lipant medžiu. Jie nustatė, kad nors kaulų pėdos struktūra yra vienoda abiejose grupėse, yra skirtumų minkštųjų audinių pluoštų lankstumas ir ilgis kojose žmonėms, kurie lengvai lipo ant medžių, palyginti su tais, kurie negaliu.

Lankstumas, leidžiantis žmonėms lipti į medžius, apima tik minkštuosius audinius, o ne pačius kaulus. Venkataraman ir kolegos perspėja, kad pėdos ir kulkšnies konstrukcija Australopithecus, pavyzdžiui, neatmeta laipiojimo medžiu, net jei jis leidžia judėti dvipusiais vartais vertikaliai.

Buvo, Ella ir kt. "Neandertalio" Kebara 2 "juosmens stuburo dalies morfologija ir funkcija." Amerikos žurnalas apie fizinę antropologiją 142.4 (2010): 549-57. Spausdinti.

Crompton, Robin H. ir kt. „Žmogui panaši išorinė pėdos funkcija ir visiškai vertikali eisena, patvirtinta 3,66 mln. Metų „Laetoli Hominin“ pėdsakai: topografinė statistika, eksperimentinis pėdsako formavimas ir kompiuteris Modeliavimas “. „The Royal Society Interface“ žurnalas 9.69 (2012): 707-19. Spausdinti.

DeSilva, Jeremy M. ir Zachary J. Gerklė. "Liucijos plokščiapėdės kojos: Antakio ir užpakalinės kojos sąaugos ankstyvuosiuose homininuose". PLOS VIENAS 5.12 (2011): e14432. Spausdinti.

Haeusleris, Martinas, Regula Schiess ir Thomas Boeni. "Naujas slankstelio ir šonkaulio medžiagos taškas į Nariokotome Homo Erectus skeleto šiuolaikinį Bauplaną." Žmogaus evoliucijos žurnalas 61.5 (2011): 575-82. Spausdinti.

Harcourt-Smith, William E. H. "Dvipusio judėjimo kilmė". Paleoantropologijos vadovas. Red. Henke, Winfried ir Ian Tattersall. Berlynas, Heidelbergas: „Springer Berlin Heidelberg“, 2015 m. 1919-59. Spausdinti.

Huseynovas, Alikas ir kt. "Žmogaus dubens akušerinės adaptacijos raidos įrodymai". Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai (2016 m. Lapkričio 11 d.) 11327: 5227–32. Spausdinti.

Lipfert, Susanne W. ir kt. "Žmogaus ėjimo ir bėgimo sistemos dinamikos modelio ir eksperimento palyginimas". Teorinės biologijos žurnalas 292.Papildymas C (2012): 11–17. Spausdinti.

Mitteroeckeris, Philipp ir Barbara Fischer. "Suaugusiųjų dubens formos pasikeitimas yra evoliucinis šalutinis poveikis." Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai 113.26 (2016): E3596-E96. Spausdinti.

Provinas, Robertas R. „Juokas kaip požiūris į vokalinę evoliuciją: Bipedalio teorija“. Psichonominis biuletenis ir apžvalga (2017 m. Sausio 24 d.): 238–44. Spausdinti.

Raichlenas, Davidas A. ir kt. „„ Laetoli “pėdsakai išsaugo ankstyviausius tiesioginius į žmonėms panašius bipedalio biomechanikos įrodymus. „PLOS ONE 5.3“ (2010): e9769. Spausdinti.

Venkataramanas, Vivekas V., Tomas S. Kraftas ir Nathanielis Dž. Dominykas. "Medžių laipiojimas ir žmogaus evoliucija". Nacionalinės mokslų akademijos leidiniai (2012). Spausdinti.

Ward, Carol V., William H. Kimbelis ir Donaldas C. Johansonas. "Užbaigti ketvirtieji metatarsaliniai andai Australopithecus Afarensis papėdėje". Mokslas 331 (2011): 750–53. Spausdinti.

Winder, Isabelle C. ir kt. „Sudėtinga topografija ir žmogaus evoliucija: trūkstamas saitas“. Antika 87 (2013): 333-49. Spausdinti.