Introduktion till Bipedal rörelse

Bipedal rörelse avser att gå på två ben i upprätt läge, och det enda djuret som gör det hela tiden är den moderna människan. Våra förfäderprater bodde i träd och satte sällan foten på marken; vår förfader hominins flyttade ur dessa träd och bodde främst i savannerna. Att gå upprätt hela tiden tros ha varit ett evolutionärt steg framåt om du vill, och ett av kännetecknen för att vara människa.

Forskare har ofta hävdat att gå upprätt är en enorm fördel. Att gå upprätt förbättrar kommunikationen, möjliggör visuell åtkomst till längre avstånd och förändrar kastbeteenden. Genom att gå upprätt frigörs en hominins händer för att göra alla möjliga saker, från att hålla barn till att göra stenverktyg till att kasta vapen. Den amerikanska neurovetenskapsmannen Robert Provine har hävdat att upprätthållen uttryckt skratt, ett drag som i hög grad underlättar sociala interaktioner, är bara möjligt på tvåfaldiga eftersom andningssystemet frigörs för att göra det i en upprättstående placera.

Det finns fyra huvudsakliga sätt som forskare har använt för att ta reda på om ett särskilt forntida hominin främst är bor i träden eller går upprätt: forntida skelettfotkonstruktion, andra benkonfigurationer ovanför fot, fotspår av dessa homininer och diet bevis från stabila isotoper.

Det bästa av dessa är naturligtvis fotkonstruktion: tyvärr är antika förfäder ben svårt att hitta under några omständigheter, och fotben är mycket sällsynta. Fotstrukturer förknippade med bipedal rörelse inkludera en plantarstyvhet - platt fot - vilket innebär att sulan förblir platt från steg till steg. För det andra har homininer som går på jorden i allmänhet kortare tår än homininer som bor i träd. Mycket av detta lärdes av upptäckten av en nästan komplett Ardipithecus ramidus, en förfader till vår som tydligen gick upprätt ibland, för cirka 4,4 miljoner år sedan.

Skelettkonstruktioner ovanför fötterna är något vanligare, och forskare har tittat på ryggradens konfigurationer, lutning och struktur av bäckenet, och hur femuren passar in i bäckenet för att göra antaganden om en hominins förmåga att gå upprätt.

Fotavtryck är också sällsynta, men när de hittas i en sekvens, har de bevis som återspeglar gång, längd på steg och viktöverföring under promenader. Fotavtryckssidor inkluderar Laetoli i Tanzania (för 3,5-3,8 miljoner år sedan, antagligen Australopithecus afarensis; Ileret (För 1,5 miljoner år sedan) och GaJi10 i Kenya, båda troligen Homo erectus; djävulens fotavtryck i Italien, H. heidelbergensis för cirka 345 000 år sedan; och Langebaan Lagoon i Sydafrika, tidiga moderna människor, 117 000 år sedan.

Slutligen har ett fall gjorts som dieten ger miljö: om en viss hominin åt mycket gräs snarare än frukt från träd, är det troligt att hominin bodde främst i gräsmatta savannor. Det kan bestämmas genom stabil isotopanalys.

Hittills var den tidigaste kända bipedala lokomotorn Ardipithecus ramidus, som ibland - men inte alltid - gick på två ben för 4,4 miljoner år sedan. Heltid bipedalism tros för närvarande ha uppnåtts av Australopithecus, vars typ fossil är den berömda Lucy, för cirka 3,5 miljoner år sedan.

Biologer har hävdat att fot- och fotleden förändrades när våra primära förfäder "kom ner från träden", och att efter det evolutionära steget förlorade vi möjligheten att regelbundet klättra i träd utan hjälp av verktyg eller stöd system. En studie från mänsklig evolutionär biolog Vivek Venkataraman och kollegor påpekade dock att det finns det vissa moderna människor som regelbundet och ganska framgångsrikt klättrar höga träd i jakten på honung, frukt och vilt.

Venkataraman och hans kollegor undersökte beteenden och anatomiska benstrukturer hos två moderna grupper i Uganda: Twa jägare-samlare och Bakiga jordbrukare, som har samexisterat i Uganda i flera århundraden. De lärde filmade Twa-klättringsträd och använde stillbilder för att fånga och mäta hur mycket deras fötter böjde sig under trädklättring. De fann att även om den beniga strukturen på fötterna är identisk i båda grupperna, finns det en skillnad i flexibilitet och längd på mjukvävnadsfibrer i fötterna hos människor som lätt kunde klättra i träd jämfört med dem som kan inte.

Flexibiliteten som gör det möjligt för människor att klättra i träd omfattar endast mjuk vävnad, inte själva benen. Venkataraman och kollegor varnar för att fot- och fotledskonstruktionen Australopithecustill exempel utesluter inte trädklättring, även om det tillåter upprätt tvåvägs rörelse.

Been, Ella et al. "Morfologi och funktion i korsryggen i Kebara 2 Neandertal." American Journal of Physical Anthropology 142.4 (2010): 549-57. Skriva ut.

Crompton, Robin H., et al. "Mänskliknande yttre funktion av foten och helt upprätt gång, bekräftad under 3,66 miljoner år gammal Laetoli Hominin-fotavtryck av topografisk statistik, experimentell fotavtryck och dator Simulering." Journal of The Royal Society Interface 9.69 (2012): 707-19. Skriva ut.

DeSilva, Jeremy M. och Zachary J. Throckmorton. "Lucys platta fötter: förhållandet mellan fotleden och fotbågen i tidiga hominins." PLOS EN 5.12 (2011): e14432. Skriva ut.

Haeusler, Martin, Regula Schiess och Thomas Boeni. "Nytt vertebralt och revbenmaterial pekar på modern Bauplan av Nariokotome Homo Erectus Skelett." Journal of Human Evolution 61.5 (2011): 575-82. Skriva ut.

Harcourt-Smith, William E. H. "Ursprunget till Bipedal rörelse." Paleoanthropology handbook. Eds. Henke, Winfried och Ian Tattersall. Berlin Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2015. 1919-59. Skriva ut.

Huseynov, Alik, et al. "Utvecklingsbevis för obstetrisk anpassning av det mänskliga kvinnliga bäckenet." Proceedings of the National Academy of Sciences 113.19 (2016): 5227-32. Skriva ut.

Lipfert, Susanne W., et al. "En modellexperimentjämförelse av systemdynamik för mänsklig promenad och löpning." Journal of Theoretical Biology 292. Tillägg C (2012): 11-17. Skriva ut.

Mitteroecker, Philipp och Barbara Fischer. "Vuxen bäckenformändring är en evolutionär biverkning." Fortsättningar från National Academy of Sciences 113,26 (2016): E3596-E96. Skriva ut.

Provine, Robert R. "Skratt som en strategi för vokal evolution: Bipedal-teorin." Psychonomic Bulletin & Review 24.1 (2017): 238-44. Skriva ut.

Raichlen, David A., et al. "Laetoli-fotavtryck bevarar tidigaste direkta bevis på mänsklig-liknande bipedal biomekanik." PLoS ONE 5.3 (2010): e9769. Skriva ut.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Kraft och Nathaniel J. Dominy. "Trädklättring och mänsklig evolution." Fortsättningar från National Academy of Sciences (2012). Skriva ut.

Ward, Carol V., William H. Kimbel och Donald C. Johanson. "Komplett fjärde metatarsalandarker i foten av Australopithecus Afarensis." Science 331 (2011): 750-53. Skriva ut.

Winder, Isabelle C., et al. "Komplex topografi och mänsklig evolution: den saknade länken." antiken 87 (2013): 333-49. Skriva ut.