Въведение в двупосочния локомотив

Двупосочната локомоция се отнася до ходене на два крака в изправено положение и единственото животно, което прави това през цялото време, е съвременният човек. Приматите на нашите предци са живели в дървета и рядко са стъпвали на земята; нашият прародител hominins се измъкнаха от тези дървета и живееха предимно в саваните. Стъпването в изправено положение през цялото време се смята, че е било еволюционна стъпка напред, ако желаете, и един от отличителните белези на това да сте хора.

Учените често спорят, че ходенето изправено е огромно предимство. Ходенето изправено подобрява комуникацията, позволява визуален достъп до по-големи разстояния и променя хвърлянето на поведение. Като вървите в изправено положение, ръцете на хоминин се освобождават да правят всякакви неща, от задържане на бебета до изработване на каменни инструменти до хвърляне на оръжие. Американският невролог Робърт Провин твърди, че продължителният глас на смеха, черта, която значително улеснява социални взаимодействия, е възможно само в двуноги, тъй като дихателната система е освободена да прави това в изправено положение позиция.

Има четири основни начина, по които учените са използвали, за да разберат дали даден древен хоминин е преди всичко живеене сред дърветата или ходене в изправено положение: древна скелетна конструкция на стъпалото, други костни конфигурации над крак, стъпки от тези хоминини и хранителни доказателства от стабилни изотопи.

Най-доброто от тях, разбира се, е изграждането на крака: за съжаление, древните кости на предците е трудно да се намерят при никакви обстоятелства, а костите на краката наистина са много редки. Структури на краката, свързани с двуходова локомоция включва плантарна твърдост - плосък крак - което означава, че ходилото остава плоско от стъпка към стъпка. Второ, хоминините, които ходят по земята, обикновено имат по-къси пръсти от хоминините, които живеят в дървета. Голяма част от това научихме от откриването на почти пълно Ardipithecus ramidus, наш прародител който очевидно ходеше понякога в изправено положение, преди около 4,4 милиона години.

Скелетните конструкции над краката са малко по-често срещани и учените са разгледали конфигурациите на гръбначния стълб, наклон и структура на таза и начина, по който бедрената кост се вписва в таза, за да се правят предположения за способността на хоминин да ходи изправено.

Отпечатъци на краката също са рядкост, но когато се открият в последователност, те притежават доказателства, които отразяват походката, дължината на крака и преноса на тегло по време на ходене. Сайтовете с отпечатъци включват Летоли в Танзания (вероятно преди 3,5-3,8 милиона години) Australopithecus afarensis; Илерет (Преди 1,5 милиона години) и GaJi10 в Кения, и двете вероятно Homo erectus; Дяволските стъпки в Италия, H. Хайделбергски преди около 345 000 години; и Лангебанската лагуна в Южна Африка, ранните съвременни хора, Преди 117 000 години.

И накрая, беше направен случай, че диетата въздейства върху околната среда: ако определен хоминин яде много треви, а не плодове от дървета, вероятно хомининът е живял предимно в тревисти савани. Това може да се определи чрез стабилен анализ на изотопи.

Досега най-ранният известен двупедален локомотор беше Ardipithecus ramidus, който понякога - но не винаги - ходи на два крака преди 4.4 милиона години. В момента се смята, че бипедализмът на пълен работен ден е постигнат от Australopithecus, чийто вкаменелост е известната Люси, преди около 3,5 милиона години.

Биолозите твърдят, че костите на краката и глезените са се променили, когато нашите предци-предци "слязоха от дърветата", и че след тази еволюционна стъпка загубихме съоръжението редовно да се изкачваме по дървета без помощта на инструменти или подкрепа системи. Въпреки това, проучване от 2012 г. на човешкия еволюционен биолог Вивек Венкатараман и негови колеги посочва, че има някои съвременни хора, които редовно и доста успешно катерят високи дървета в търсене на мед, плодове и дивеч.

Венкатараман и неговите колеги са изследвали поведението и анатомичните структури на краката на две групи от съвременния период Уганда: ловците-събирачи на Тва и земеделците от Бакига, които съществуват в Уганда от няколко века. Учените заснеха катерещите дървета на Twa и използваха филмови снимки, за да заснемат и измерят колко краката им се огъват, докато се катерят по дървета. Те откриха, че макар костната структура на краката да е идентична и в двете групи, има разлика в гъвкавост и дължина на меките тъканни влакна в краката на хората, които биха могли да се катерят по дървета с лекота в сравнение с тези, които не мога.

Гъвкавостта, която позволява на хората да се катерят по дървета, включва само мека тъкан, а не самите кости. Venkataraman и колегите му предупреждават, че конструкцията на стъпалото и глезена на Australopithecusнапример, не изключва катеренето на дървета, въпреки че позволява вертикално двупосочно движение.

Бил, Ела и др. "Морфология и функция на лумбалния гръбначен стълб на неандерталеца Кебара 2." Американско списание за физическа антропология 142.4 (2010): 549-57. Печат.

Crompton, Robin H. et al. „Човекоподобна външна функция на стъпалото и напълно изправена походка, потвърдена през 3,66 милиона години Отпечатъци на Laetoli Hominin по топографска статистика, експериментално формиране на отпечатъци и компютър Симулация ". Списание на интерфейса на Кралското общество 9.69 (2012): 707-19. Печат.

Десилва, Джеръми М. и Захари Дж. Throckmorton. "Плоските крака на Люси: Връзката между глезена и арката на задните крака в ранните хоминини." PLOS ONE 5.12 (2011): e14432. Печат.

Хауслер, Мартин, Регула Шис и Томас Боени. "Новият материал на прешлените и ребрата насочва към съвременния Bauplan от скелета на Nariokotome Homo Erectus." Списание за човешката еволюция 61.5 (2011): 575-82. Печат.

Harcourt-Smith, William E. H. „Произход на двупосочния локомотив.“ Наръчник по палеоантропология. Изд. Хенке, Уинфрид и Йън Татърсол. Берлин, Хайделберг: Springer Berlin Heidelberg, 2015. 1919-59. Печат.

Хусейнов, Алик и др. „Развитие на доказателства за акушерска адаптация на таза на човека.“ Трудове на Националната академия на науките 113.19 (2016): 5227-32. Печат.

Lipfert, Susanne W. et al. „Сравнение на модел-експеримент на динамиката на системата за ходене и бягане при хора.“ Списание за теоретична биология 292.Допълнение С (2012): 11-17. Печат.

Митроекер, Филип и Барбара Фишер. „Промяната на тазова форма на възрастни е еволюционен страничен ефект.“ Сборник на Националната академия на науките 113,26 (2016): E3596-E96. Печат.

Провин, Робърт Р. „Смехът като подход към вокалната еволюция: Теорията на двугласата“. Психономичен бюлетин и преглед 24.1 (2017): 238-44. Печат.

Райхлен, Дейвид А. и др. "Отпечатъците на лаетоли запазват най-ранните преки доказателства за биомеханиката, подобна на човека, като бипедал." PLOS ONE 5.3 (2010): e9769. Печат.

Venkataraman, Vivek V., Thomas S. Крафт и Натаниел Дж. Dominy. "Катерене на дървета и човешка еволюция." Сборник на Националната академия на науките (2012). Печат.

Уорд, Карол В., Уилям Х. Кимбел и Доналд С. Йохансон. "Пълни четвърти метатарсални андархи в подножието на Australopithecus Afarensis." Science 331 (2011): 750-53. Печат.

Уиндер, Изабел С. и др. „Сложна топография и човешка еволюция: Липсващата връзка“. античност 87 (2013): 333-49. Печат.