Ievads divvirzienu kustībā

Divkāju pārvietošanās attiecas uz staigāšanu uz divām kājām vertikālā stāvoklī, un vienīgais dzīvnieks, kas visu laiku to dara, ir mūsdienu cilvēks. Mūsu senču primāti dzīvoja kokos un reti lika kāju uz zemes; mūsu sencis hominins izcēlās no šiem kokiem un galvenokārt dzīvoja savannās. Tiek uzskatīts, ka visu laiku stāvus staigāšana ir bijis evolūcijas solis uz priekšu, ja vēlaties, un viena no pazīmēm būt cilvēciskai.

Pētnieki bieži apgalvoja, ka ejoša ejot ir milzīga priekšrocība. Pastaigas laikā uzlabo saziņu, ļauj vizuāli piekļūt tālākiem attālumiem un maina mešanas paradumus. Staigājot taisni, hominīna rokas tiek atbrīvotas darīt visu veidu lietas, sākot no mazuļu turēšanas līdz akmens instrumentu izgatavošanai un beidzot ar ieroču mešanu. Amerikāņu neirozinātnieks Roberts Provins ir apgalvojis, ka ilgstoši izteikti smiekli ir īpašība, kas to ievērojami atvieglo sociālā mijiedarbība, ir iespējama tikai divriteņos, jo elpošanas sistēma ir atbrīvota, lai to izdarītu vertikālā stāvoklī pozīcija.

Ir četri galvenie veidi, kā zinātnieki izmantojuši, lai noskaidrotu, vai konkrētais senais hominīns ir galvenokārt dzīvo kokos vai staigā taisni: sena skeleta pēdu konstrukcija, citas kaulu konfigurācijas virs pēda, pēdu nospiedumi no šiem hominīniem, un uztura pierādījumi no stabiliem izotopiem.

Labākais no tiem, protams, ir pēdu uzbūve: diemžēl senos senču kaulus nekādos apstākļos ir grūti atrast, un pēdu kauli patiešām ir ļoti reti. Pēdu struktūras, kas saistītas ar divpusēja pārvietošanās iekļaujiet plantāra stingrību - plakanu pēdu -, kas nozīmē, ka zole paliek plakana no vienas pakāpes uz soli. Otrkārt, hominīniem, kas staigā pa zemi, parasti ir īsāki pirksti nekā hominīniem, kuri dzīvo kokos. Liela daļa no tā tika apgūta, atklājot gandrīz pilnīgu Ardipithecus ramidus, mūsu sencis kurš acīmredzot dažreiz gāja taisni, pirms kādiem 4,4 miljoniem gadu.

Skeleta konstrukcijas virs kājām ir nedaudz biežāk sastopamas, un zinātnieki ir apskatījuši mugurkaula, iegurņa slīpums un struktūra, kā arī veids, kā augšstilba kauls iekļaujas iegurnī, lai izdarītu pieņēmumus par hominīna spēju staigāt taisni.

Pēdas ir arī reti sastopamas, taču, kad tās tiek atrastas secībā, tām ir pierādījumi, kas atspoguļo gaitu, soļa garumu un svara pārvietošanos pastaigas laikā. Vietnes ar pēdas nospiedumu ietver Laetoli Tanzānijā (iespējams, pirms 3,5-3,8 miljoniem gadu) Australopithecus afarensis; Ileret (Pirms 1,5 miljoniem gadu) un GaJi10 Kenijā, iespējams, abi Homo erectus; velna pēdas Itālijā, H. heidelbergensis apmēram pirms 345 000 gadiem; un Langebaan lagūna Dienvidāfrikā, agrīnie mūsdienu cilvēki, Pirms 117 000 gadiem.

Visbeidzot, ir parādījies gadījums, ka uzturs ietekmē vidi: ja kāds konkrēts hominīns ēda daudz zāles, nevis koku augļus, visticamāk, hominīns dzīvoja galvenokārt apstādītās savannās. To var noteikt, izmantojot stabila izotopu analīze.

Līdz šim agrākais zināmais divvirzienu lokomotors bija Ardipithecus ramidus, kurš dažreiz - bet ne vienmēr - staigāja uz divām kājām pirms 4,4 miljoniem gadu. Pašlaik tiek uzskatīts, ka pilna laika bipedalisms ir sasniegts Australopithecus, kuras fosilijas ir slavenā Lūcija, aptuveni pirms 3,5 miljoniem gadu.

Biologi apgalvoja, ka pēdu un potīšu kauli mainījās, kad mūsu primātu senči "nokāpa no kokiem", un ka pēc šī evolūcijas posma mēs zaudējām iespēju regulāri kāpt kokos bez instrumentu un atbalsta sistēmas. Tomēr cilvēku evolūcijas biologa Viveka Venkataramana un kolēģu 2012. gada pētījumā norādīts, ka tādi ir daži mūsdienu cilvēki, kuri regulāri un diezgan veiksmīgi kāpj uz augstiem kokiem, lai iegūtu medu, augļus un medījumus.

Venkataramans un viņa kolēģi izpētīja divu mūsdienu grupu uzvedību un anatomiskās kāju struktūras Uganda: Twa mednieki-savācēji un Bakiga lauksaimnieki, kuri Ugandā dzīvojuši jau vairākus gadsimtus. Zinātnieki filmēja Twa kāpšanas kokus un izmantoja filmu fotoattēlus, lai fiksētu un izmērītu, cik daudz viņu kājas noliecās, kāpjot kokos. Viņi atklāja, ka, lai arī pēdu kaulainā struktūra ir identiska abās grupās, ir atšķirība mīksto audu šķiedru elastība un garums to cilvēku pēdās, kuri varētu viegli kāpt kokos, salīdzinot ar tiem, kuri nevar.

Elastība, kas ļauj cilvēkiem kāpt kokos, ietver tikai mīkstos audus, nevis pašus kaulus. Venkataraman un kolēģi brīdina, ka pēdu un potīšu konstrukcija AustralopithecusPiemēram, neizslēdz kāpšanu pa kokiem, kaut arī tas ļauj divvirzienu pārvietošanos vertikālā stāvoklī.

Bijuši, Ella, et al. "Neandertāla Kebara 2 jostas mugurkaula morfoloģija un darbība." Amerikas fiziskās antropoloģijas žurnāls 142.4 (2010): 549-57. Drukāt.

Kromptons, Robins H., et al. "Cilvēkam līdzīga pēdas ārējā funkcija un pilnīgi taisna gaita, kas apstiprināta 3,66 miljonu gadu vecumā Laetoli Hominin pēdas pēc topogrāfiskās statistikas, eksperimentālās pēdas veidošanas un datora Simulācija. " The Royal Society Interface žurnāls 9.69 (2012): 707-19. Drukāt.

DeSilva, Džeremijs M. un Zaharijs Dž. Throckmorton. "Lūsijas plakanās pēdas: potīšu un aizmugurējo kāju savienojums agrīnajās Hominīnās." PLOS VIENS 5.12 (2011): e14432. Drukāt.

Hauslers, Martins, Regula Šiesa un Tomass Boeni. "Jauns vertebral un ribu materiāls norāda uz Nariokotome Homo Erectus Skeleton mūsdienu Bauplan." Cilvēka evolūcijas žurnāls 61.5 (2011): 575-82. Drukāt.

Harkorts Smits, Viljams E. H. "Bipedal Locomotion izcelsme." Paleoantropoloģijas rokasgrāmata. Red. Henke, Winfried un Ian Tattersall. Berlīne, Heidelberga: Springer Berlin Heidelberg, 2015. 1919-59. Drukāt.

Huseynov, Alik, et al. "Attīstības pierādījumi cilvēka sievietes iegurņa dzemdību adaptācijai." Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti 113.19 (2016): 5227-32. Drukāt.

Lipfert, Susanne W., et al. "Sistēmas dinamikas parauga un eksperimenta salīdzinājums cilvēku staigāšanai un skriešanai." Teorētiskās bioloģijas žurnāls 292.C papildinājums (2012): 11.-17. Drukāt.

Mitteroecker, Philipp un Barbara Fišers. "Pieaugušo iegurņa formas maiņa ir evolucionāra blakusparādība." Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti 113.26 (2016): E3596-E96. Drukāt.

Provens, Roberts R. "Smiekli kā pieeja vokālajai evolūcijai: Bipedalas teorija." Psihonomijas biļetens un pārskats 24.1 (2017): 238.-44. Drukāt.

Raichlen, David A., et al. "Laetoli pēdas saglabā agrākās tiešās tiešās liecības par cilvēkiem līdzīgām Bipedal biomehānikām." PLOS ONE 5.3 (2010): e9769. Drukāt.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Krafts un Nataniels Dž. Dominy. "Koku kāpšana un cilvēka evolūcija." Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti (2012). Drukāt.

Ward, Carol V., William H. Kimbela un Donalds C. Johansons. "Pilnīgas ceturtās metatarsālo andardas Australopithecus Afarensis pakājē." Zinātne 331 (2011): 750–53. Drukāt.

Winder, Isabelle C., et al. "Sarežģīta topogrāfija un cilvēka evolūcija: trūkstošā saite." Senatne 87 (2013): 333-49. Drukāt.