Menneskelignende gangmekanik udviklede sig før slægten Homo

Lige siden videnskabsmænd indså, at mennesker udviklede sig fra en række af primater forfædre, den offentlige fantasi har været fokuseret på bøjningspunktet, da disse forfædre skiftede fra abelignende shuffling til at gå oprejst, som vi gør i dag. Forskere har længe været fokuseret på spørgsmålet, også, fordi svaret er vigtigt for at forstå, hvordan vores forfædre levede, jaget og udviklet.

En nøje undersøgelse af 3,6 millioner år gamle hominin-fodspor fundet i Laetoli, Tanzania antyder, at vores forfædre har udviklet kendetegnene for forlænget ben, menneskelignende bipedalisme væsentligt tidligere end tidligere antaget.

"Fossile fodspor er virkelig det eneste direkte bevis på at gå i fortiden, "sagde David Raichlen, PhD, lektor ved University of Arizona. "For 3,6 millioner år siden, vores data tyder på, at hvis du kan tage højde for forskelle i størrelse, homininer gik på en måde, der minder meget om levende mennesker. Selvom der kan have været nogle nuanceforskelle, generelt, disse homininer lignede sandsynligvis os, når de gik."

Raichlen vil præsentere forskningen på American Association of Anatomists årlige møde under 2018 Experimental Biology møde, afholdt 21-25 april i San Diego.

Arten, der omfatter moderne mennesker, Homo sapiens sapiens , dukkede op omkring 200, 000-300, 000 år siden. Slægten Homo menes at være opstået for omkring 2-2,5 millioner år siden. Udtrykket hominin bruges til at henvise til et bredere sæt af forfædre, der eksisterede før det, selvom der er debat om arten af ​​de arter, der indgår i den gruppe, og forholdet mellem dem.

Det menes, at homininer begyndte at gå på to ben for omkring 7 millioner år siden, men baseret på den måde andre primater udviklede sig på, det anses for sandsynligt, at disse tidlige forfædre beholdt en huk, gået med bøjede ben i nogen tid.

Raichlen og hans team bruger en række forskellige metoder til at rekonstruere gangmekanik baseret på fossiliserede fodspor og skeletter fra tidlige menneskelige forfædre. Deres seneste resultater bruger en kombination af eksperimentelle data og morfologiske undersøgelser for at vise, at fodsporene ved Laetoli stemmer overens med fuldt opretstående, menneskelignende tobenet gang.

I et eksperiment, holdet sammenlignede dybden og formen af ​​Laetoli-fodsporene med dem, der blev efterladt af otte frivillige – moderne mennesker – der går i enten en oprejst eller bøjet stilling (hvor knæ og hofter er bøjede). Da de analyserede indtrykket af tåen i forhold til hælen, som afspejler, hvordan trykcentret bevæger sig langs din fod, mens du tager et skridt, de fandt, at fodsporene ved Laeoli lignede meget mere fodsporene, som moderne mennesker går oprejst.

At gå oprejst med benene helt strakte bruger mindre energi end tobenet gang på en mere abelignende sammenkrøbet måde, så man kan holde længere ture. Dette tyder på, at skiftet til en mere menneskelignende gang sandsynligvis havde noget at gøre med, hvordan vores forfædre fandt mad - og hvor langt de skulle rejse for at finde det.

"Dataene tyder på, at på dette tidspunkt i vores evolutionære historie, valget for reducerede energiforbrug under gang var stærkt, " sagde Raichlen. "Dette arbejde tyder på, at for 3,6 millioner år siden, klima- og habitatændringer førte sandsynligvis til behovet for, at forfædres homininer skulle gå længere afstande under deres daglige fourageringskampe. Selection kan have virket på dette tidspunkt for at forbedre energiøkonomien under bevægelse, genererer den menneskelignende mekanik, vi anvender i dag."

Selvom beviset er stærkt for, at homininer gik oprejst for 3,6 millioner år siden, det nøjagtige stadie, hvor vores forfædres bevægelse afveg fra nutidens aber, er stadig ukendt, sagde Raichlen. Det vil sandsynligvis kræve at følge flere - endnu ældre - fodspor.