Tecniche 3D d’avanguardia per svelare le origini dell’andatura bipede
Per studiare il bipedismo, i paleoantropologi si basano su fonti dirette, quali l’analisi dell’anatomia degli antenati umani vissuti intorno al periodo in cui il bipedismo antropomorfo si è evoluto circa 2 milioni di anni fa. «Purtroppo, non disponiamo di simili prove, e c’è sempre un certo grado di incertezza relativamente alla posizione di questi antenati nell’albero evolutivo», afferma Julia Arias-Martorell, coordinatrice del progetto MOSAIC, finanziato dall’UE. La ricerca è stata intrapresa con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie.
Scoprire le origini dell’essere umano un passo alla volta
Di conseguenza, gli scienziati devono studiare anche altre fonti evolutive, come l’anatomia e il comportamento di scimmie antropomorfe (gorilla, scimpanzé, oranghi, gibboni, siamanghi), scimmie e fossili più antichi nel lignaggio essere umano/scimmia antropomorfa dall’epoca del Miocene all’incirca tra i 20 e i 5 milioni di anni fa. Queste fonti contribuiscono alla comprensione dell’origine e del percorso evolutivo delle caratteristiche anatomiche che successivamente consentirono l’evoluzione del bipedismo. I ricercatori hanno approfondito gli effetti della locomozione, cioè l’atto concreto di spostarsi da un luogo all’altro, sulla struttura interna delle ossa degli arti anteriori delle scimmie antropomorfe viventi e dei nostri antenati scimmia risalenti all’epoca del Miocene. «Abbiamo adottato un approccio olistico, ed esaminato per la prima volta in assoluto l’arto anteriore nel suo complesso piuttosto che isolare ogni singolo osso», spiega la Arias-Martorell. «Lo scopo era quello di costruire una struttura di riferimento dei segnali locomotori degli arti anteriori nelle scimmie antropomorfe e nelle scimmie viventi, in maniera tale da poter dedurre in seguito i comportamenti locomotori delle scimmie antropomorfe fossili». I risultati dimostrano che i carichi locomotori riscontrati nell’osso subcondrale del complesso del gomito corrispondono ai carichi previsti per ciascun tipo locomotorio delle scimmie antropomorfe viventi. Sono state riscontrate differenze inaspettate tra specie che apparentemente utilizzano la stessa modalità locomotoria. Queste differenze implicano un carico tra i gorilla e gli scimpanzé che impiega un tipo di locomozione noto come andatura sulle nocche, per cui utilizzano le falangi (ossa) intermedie delle loro dita. Un altro risultato dimostra che un determinato osso potrebbe non riflettere gli stessi comportamenti locomotori in entrambe le epifisi, o estremità. Ad esempio, nell’omero (osso del braccio), l’estremità inferiore riflette comportamenti di andatura sulle nocche nei gorilla e negli scimpanzé, mentre l’estremità superiore riflette comportamenti arboricoli più acrobatici.
Scenari evolutivi per lo sviluppo del movimento
«Il progetto offre una finestra più diretta sui comportamenti locomotori del passato», dichiara la Arias-Martorell. L’utilizzo di innovativi metodi 3D quali scansioni micro-TC e software di acquisizione di immagini fornisce ai paleoantropologi indizi sul comportamento locomotorio dei fossili nel corso della loro vita. Queste tecniche d’avanguardia non forniscono alla comunità scientifica informazioni sulla capacità potenziale dei fossili relativamente ai comportamenti locomotori, come nel caso degli studi anatomici tradizionali sulla forma esterna dell’osso. «MOSAIC ha dato un contributo alle conoscenze sul rapporto tra forma e funzione dello scheletro, e alla comprensione del comportamento locomotorio dei nostri antenati», conclude la Arias-Martorell. «Tutto ciò ha delle implicazioni per una miriade di altri aspetti della ricostruzione del comportamento dei fossili nel passato».
Parole chiave
MOSAIC, scimmia antropomorfa, locomotorio, osso, bipedismo, fossile, andatura, locomozione, andatura sulle nocche
