Umiejętność chodzenia na dwóch nogach jest jedną z najważniejszych cech odróżniających ludzi od innych małp człekokształtnych. Wciąż jednak nie wiadomo dokładnie, kiedy i dlaczego nasi praprzodkowie przeszli od życia spędzanego w dużej mierze na drzewach do życia niemal wyłącznie na ziemi.

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie „Science Advances” międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z amerykańskiej Keck School of Medicine Uniwersytetu Południowej Kalifornii przeanalizował dane ze skamieniałości siedmiu przodków człowieka, żyjących od około 1,5 do 3,7 mln lat temu. Byli to przedstawiciele dwóch grup – Australopithecus i rodzaju Homo.

Naukowcy zmierzyli wytrzymałość kości ich ramion i ud. Kości dostosowują się bowiem do obciążeń, jakim poddawane są w ciągu życia, dlatego ich budowa może dostarczyć informacji m.in. o sposobach poruszania się. Zwierzęta, które dużo czasu spędzają na drzewach, mają zazwyczaj stosunkowo mocne kości kończyn górnych. U ludzi, którzy poruszają się w pozycji wyprostowanej po ziemi, silniejsze są natomiast kości udowe.

Badacze odkryli, że budowa Australopithecusa, żyjącego mniej więcej 2–4 mln lat temu, łączyła cechy współczesnych małp i ludzi. Kości ramion u tego rodzaju człowiekowatych były stosunkowo mocne w porównaniu z kośćmi udowymi, podobnie jak u współczesnych małp człekokształtnych. Kiedy jednak naukowcy przyjrzeli się wyłącznie kończynom dolnym i porównali kości udowe z kośćmi podudzia, zauważyli układ charakterystyczny dla ludzi. Oznacza to, że już Australopithecus wykorzystywał kończyny dolne do poruszania się w pozycji wyprostowanej, jednocześnie nadal używając kończyn górnych podczas poruszania się po drzewach.

„Australopithecus łączył małpią wytrzymałość kończyn górnych z charakterystycznym dla ludzi układem kończyn dolnych. Sugeruje to wyjątkową strategię poruszania się, która nie ma współczesnego odpowiednika” – powiedział prof. Kristian J. Carlson z Keck School of Medicine, główny autor badania, cytowany w prasowym komunikacie.

W przypadku wczesnych przedstawicieli rodzaju Homo, potomków Australopithecusa, którzy żyli około 1,8–2,3 mln lat temu, sytuacja wyglądała inaczej. Mieli oni stosunkowo mocne kości nóg i słabsze kości ramion, podobnie jak współcześni ludzie.

Wyniki wskazują więc, że przejściu od Australopithecus do Homo towarzyszyła zasadnicza zmiana sposobu poruszania się i życia.

„Uważamy, że względna wytrzymałość kończyn jest cechą progową, różnicą, która wskazuje na fundamentalną zmianę zachowania między grupami Australopithecus a Homo” – wyjaśnił Carlson.

Do oszacowania wytrzymałości kości, naukowcy wykorzystali tomografię komputerową (CT), która za pomocą promieniowania rentgenowskiego pozwala uzyskać serię szczegółowych obrazów kości i ich wewnętrznej struktury. Na podstawie tych obrazów badacze określili grubość i strukturę trzonów kości, a następnie sprawdzili ich odporność na zginanie i skręcanie. W obrębie poszczególnych osobników porównali wytrzymałość kości ramienia, uda i podudzia.

„Wyniki badań dostarczają nowych argumentów w trwającej od lat dyskusji o tym, ile czasu Australopithecus spędzał na ziemi, a ile na drzewach. Część badaczy uważała, że ci wcześni przodkowie człowieka większość czasu spędzali na ziemi, poruszając się w pozycji wyprostowanej. Nowe dane sugerują jednak, że nadal znaczną część życia spędzali również na drzewach” – powiedział prof. Carlson.

Uzyskane wyniki wspierają tezę, że około 2 mln lat temu doszło do istotnej zmiany sposobu poruszania się naszych przodków. Zdaniem naukowców szczególnie interesujące jest zestawienie tej zmiany z innym ważnym wydarzeniem w ewolucji człowieka, czyli gwałtownym wzrostem rozmiarów mózgu, który rozpoczął się mniej więcej w tym samym okresie.

Naukowcy przedstawiali wiele możliwych wyjaśnień tego zjawiska. Wśród nich wymienia się rozwój języka, korzystanie z narzędzi oraz zmiany w sposobie zdobywania pożywienia. Prof. Carlson i jego współpracownicy sugerują natomiast, że większa aktywność związana z chodzeniem po ziemi i pokonywaniem dłuższych dystansów mogła przyczynić się zarówno do zmiany wytrzymałości kończyn, jak i do zwiększenia rozmiarów mózgu.

„Przypuszczamy, że przejście do częstszego chodzenia mogło stawiać nowe wymagania zarówno przed ciałem, jak i mózgiem, co może pomóc wyjaśnić, dlaczego te zmiany zachodziły mniej więcej w tym samym czasie” – zaznaczył prof. Carlson. (PAP)

ekr/ agt/