Inleiding tot tweevoetige voortbeweging

David Paul Morris/Getty Images

Tweevoetige voortbeweging verwijst naar het lopen op twee benen in een rechtopstaande positie, en het enige dier dat dat altijd doet, is de moderne mens. Onze voorouderlijke primaten leefden in bomen en zetten zelden een voet op de grond; onze voorouder mensachtigen verhuisden uit die bomen en leefden voornamelijk in de savannes. De hele tijd rechtop lopen wordt beschouwd als een evolutionaire stap voorwaarts als je wilt, en een van de kenmerken van het mens-zijn.

Geleerden hebben vaak beweerd dat rechtop lopen een enorm voordeel is. Rechtop lopen verbetert de communicatie, geeft visuele toegang tot grotere afstanden en verandert het werpgedrag. Door rechtop te lopen, worden de handen van een mensachtige vrij om allerlei dingen te doen, van het vasthouden van baby's tot het maken van stenen werktuigen tot het gooien van wapens. De Amerikaanse neurowetenschapper Robert Provine heeft betoogd dat aanhoudend lachen met een stem, een eigenschap die sociale interacties enorm vergemakkelijkt, alleen mogelijk is bij tweevoeters omdat het ademhalingssysteem vrij is om dat in een rechtopstaande positie te doen.

Bewijs voor tweevoetige voortbeweging

Er zijn vier belangrijke manieren die wetenschappers hebben gebruikt om erachter te komen of een bepaalde oude mensachtigen voornamelijk in de bomen leeft of rechtop loopt: oude skeletachtige voetconstructie, andere botconfiguraties boven de voet, voetafdrukken van die mensachtigen, en voedingsbewijs van stabiele isotopen.

De beste hiervan is natuurlijk de voetconstructie: helaas zijn oude voorouderlijke botten onder geen enkele omstandigheid moeilijk te vinden, en voetbotten zijn inderdaad zeer zeldzaam. Voetstructuren geassocieerd met tweevoetige voortbeweging omvatten een plantaire stijfheid - platte voet - wat betekent dat de zool van stap tot stap plat blijft. Ten tweede hebben mensachtigen die op aarde rondlopen over het algemeen kortere tenen dan mensachtigen die in bomen leven. Veel hiervan is geleerd van de ontdekking van een bijna volledige Ardipithecus ramidus , een voorouder van ons die blijkbaar soms rechtop liep, zo'n 4,4 miljoen jaar geleden.

Skeletconstructies boven de voeten komen iets vaker voor, en wetenschappers hebben gekeken naar de configuraties van de wervelkolom, de kanteling en structuur van het bekken, en de manier waarop het dijbeen in het bekken past om aannames te doen over het vermogen van een mensachtig om rechtop te lopen.

Voetafdrukken en dieet

Voetafdrukken zijn ook zeldzaam, maar wanneer ze in een reeks worden gevonden, bevatten ze bewijs dat het lopen, de lengte van de pas en de gewichtsoverdracht tijdens het lopen weerspiegelt. Footprint-sites omvatten: Laetoli in Tanzania (3,5-3,8 miljoen jaar geleden, waarschijnlijk Australopithecus afarensis ; Dringend (1,5 miljoen jaar geleden) en GaJi10 in Kenia, beide waarschijnlijk staande man ; de voetafdrukken van de duivel in Italië, H. heidelbergensis ongeveer 345.000 jaar geleden; en Langebaan-lagune in Zuid-Afrika, vroegmoderne mensen , 117.000 jaar geleden.

Ten slotte is aangetoond dat voeding de omgeving afleidt: als een bepaalde hominine veel grassen at in plaats van fruit van bomen, leefde de hominine waarschijnlijk voornamelijk in met gras begroeide savannes. Dat kan worden bepaald doorstabiele isotopenanalyse.

Vroegste Bipedalisme

Tot nu toe was de vroegst bekende tweevoetige locomotor: Ardipithecus ramidus , die 4,4 miljoen jaar geleden soms - maar niet altijd - op twee benen liep. Fulltime bipedalisme wordt momenteel verondersteld te zijn bereikt door: Australopithecus , waarvan het type fossiel de beroemde Lucy is, ongeveer 3,5 miljoen jaar geleden.

Biologen hebben betoogd dat voet- en enkelbotten veranderden toen onze voorouders van primaten 'uit de bomen kwamen', en dat we na die evolutionaire stap de mogelijkheid verloren om regelmatig in bomen te klimmen zonder de hulp van gereedschap of ondersteuningssystemen. Een onderzoek uit 2012 door de menselijke evolutionaire bioloog Vivek Venkataraman en collega's wijst er echter op dat er enkele moderne mensen zijn die regelmatig en vrij succesvol in hoge bomen klimmen, op zoek naar honing, fruit en wild.

In bomen klimmen en tweevoetige voortbeweging

Venkataraman en zijn collega's onderzochten het gedrag en de anatomische beenstructuren van twee hedendaagse groepen in Oeganda: de Twa-jager-verzamelaars en Bakiga-landbouwers, die al eeuwenlang naast elkaar in Oeganda bestaan. De geleerden filmden de Twa die in bomen klimt en gebruikten filmstills om vast te leggen en te meten hoeveel hun voeten gebogen waren tijdens het boomklimmen. Ze ontdekten dat hoewel de benige structuur van de voeten identiek is in beide groepen, er een verschil is in de flexibiliteit en lengte van zachte weefselvezels in de voeten van mensen die gemakkelijk in bomen kunnen klimmen in vergelijking met mensen die dat niet kunnen.

De flexibiliteit waarmee mensen in bomen kunnen klimmen, heeft alleen betrekking op zacht weefsel, niet op de botten zelf. Venkataraman en collega's waarschuwen dat de voet- en enkelconstructie van Australopithecus , bijvoorbeeld, sluit boomklimmen niet uit, hoewel het wel rechtop tweevoetige voortbeweging mogelijk maakt.

bronnen

Been, Ella, et al. 'Morfologie en functie van de lumbale wervelkolom van de Kebara 2 Neanderthaler.' American Journal of Physical Anthropology 142,4 (2010): 549-57. Afdrukken.

Crompton, Robin H., et al. 'Mensachtige externe functie van de voet en volledig rechtop lopen, bevestigd in de 3,66 miljoen jaar oude Laetoli-hominine-voetafdrukken door topografische statistieken, experimentele voetafdrukvorming en computersimulatie.' Journal of The Royal Society Interface 9,69 (2012): 707-19. Afdrukken.

DeSilva, Jeremy M. en Zachary J. Throckmorton. 'Lucy's platvoeten: de relatie tussen de enkel en de achtervoetboog bij vroege mensachtigen.' PLoS ONE 5.12 (2011): e14432. Afdrukken.

Haeusler, Martin, Regula Schiess en Thomas Boeni. 'Nieuw materiaal van wervels en ribben wijst op modern Bauplan van het Nariokotome Homo Erectus-skelet.' Tijdschrift voor menselijke evolutie 61,5 (2011): 575-82. Afdrukken.

Harcourt-Smith, William EH 'Oorsprong van tweevoetige voortbeweging.' Handboek van paleoantropologie. Ed. Henke, Winfried en Ian Tattersall. Berlijn, Heidelberg: Springer Berlijn Heidelberg, 2015. 1919-59. Afdrukken.

Huseynov, Alik, et al. 'Ontwikkelingsbewijs voor obstetrische aanpassing van het menselijke vrouwelijke bekken.' Proceedings van de National Academy of Sciences 113.19 (2016): 5227-32. Afdrukken.

Lipfert, Susanne W., et al. 'Een model-experiment vergelijking van systeemdynamica voor menselijk lopen en hardlopen.' Tijdschrift voor theoretische biologie 292. Aanvulling C (2012): 11-17. Afdrukken.

Mitteroecker, Philipp en Barbara Fischer. 'Verandering van de bekkenvorm bij volwassenen is een evolutionair neveneffect.' Proceedings van de National Academy of Sciences 113.26 (2016): E3596-E96. Afdrukken.

Provine, Robert R. 'Lachen als een benadering van vocale evolutie: de tweevoetige theorie.' Psychonomic Bulletin & Review 24,1 (2017): 238-44. Afdrukken.

Raichlen, David A., et al. 'Laetoli-voetafdrukken behouden het vroegste directe bewijs van mensachtige tweevoetige biomechanica.' PLoS ONE 5.3 (2010): e9769. Afdrukken.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Kraft en Nathaniel J. Dominy. 'Boomklimmen en menselijke evolutie.' Proceedings van de National Academy of Sciences (2012). Afdrukken.

Ward, Carol V., William H. Kimbel en Donald C. Johanson. 'Volledige vierde middenvoetsbeentje in de voet van Australopithecus Afarensis.' Wetenschap 331 (2011): 750-53. Afdrukken.

Winder, Isabelle C., et al. 'Complexe topografie en menselijke evolutie: de ontbrekende schakel.' Oudheid 87 (2013): 333-49. Afdrukken.