Najnowsze techniki 3D pomagają poznać początki chodzenia na dwóch nogach
Zgłębiając dwunożność, paleoantropolodzy sięgają po bezpośrednie źródła, na przykład badając anatomię przodków ludzi żyjących w czasach rozwijania się tej cechy ewolucyjnej, tj. około dwóch milionów lat temu. „Niestety, takie dowody są bardzo skąpe, a do tego umiejscowienie tych przodków na drzewie ewolucyjnym nigdy nie jest do końca pewne”, mówi Julia Arias-Martorell, koordynatorka finansowanego przez Unię Europejską projektu MOSAIC. Omawiane badanie przeprowadzono dzięki wsparciu ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie”.
Odkrywanie pochodzenia człowieka krok po kroku
To oznacza, że naukowcy muszą zbadać również inne źródła ewolucyjne, na przykład dotyczące anatomii i zachowania małp człekokształtnych (goryli, szympansów, orangutanów, gibonów, siamangów), małp zwierzokształtnych, a także starsze skamieniałości człekokształtne z epoki miocenu obejmującej okres od około 20 do 5 milionów lat temu. Źródła takie pomagają w zrozumieniu pochodzenia i ścieżki ewolucji cech anatomicznych, które później pozwoliły na rozwinięcie się dwunożności. Uczeni badali wpływ przemieszczania się na wewnętrzną strukturę kości kończyn przednich żywych małp człekokształtnych i naszych przodków z epoki miocenu. „Po raz pierwszy zbadaliśmy kończynę przednią jako całość, zamiast koncentrować się na tylko jednej wybranej kości”, wyjaśnia Arias-Martorell. „Miało to na celu stworzenie ram odniesienia dla sygnałów lokomotorycznych u żyjących małp zwierzo- i człekokształtnych, tak aby móc na ich podstawie określić zachowania lokomotoryczne u małp znanych nam ze skamielin”. Wyniki badania pokazują, że obciążenia lokomotoryczne zaobserwowane w kości podchrząstkowej w obrębie łokcia odpowiadają przewidywanym obciążeniom dla każdego sposobu przemieszczania się u żyjących małp człekokształtnych. Zaobserwowano nieoczekiwane różnice pomiędzy gatunkami, które pozornie wykorzystują ten sam sposób przemieszczania się – dotyczą one obciążeń u goryli i szympansów, które poruszają się, podpierając kośćmi dłoni: paliczkami środkowymi. Ustalono także, że nasady tej samej kości mogą odpowiadać za odmienne zachowania lokomotoryczne. Na przykład w kości ramiennej dolna nasada jest związana z chodzeniem na odwróconych dłoniach u goryli i szympansów, natomiast górny koniec służy im do bardziej akrobatycznego poruszania się po drzewach.
Ewolucyjne scenariusze rozwoju ruchu
„Projekt daje możliwość bardziej bezpośredniego przyjrzenia się dawnym zachowaniom związanym z poruszaniem się”, mówi Arias-Martorell. Zastosowanie nowatorskich technik 3D, takich jak skany mikrotomograficzne i oprogramowanie do obrazowania, daje paleoantropologom możliwość wglądu w sposoby poruszania się naszych dawno wymarłych przodków. Te nowoczesne techniki dostarczają naukowcom informacji nie tylko o potencjalnych zdolnościach przodków człowieka do zachowań lokomotorycznych, jak ma to miejsce w przypadku tradycyjnych badań anatomicznych kształtu kości. „Projekt MOSAIC pozwoli na zgłębienie relacji między formą i funkcją szkieletu oraz zrozumienie tego, do czego byli zdolni nasi przodkowie, jeśli chodzi o przemieszczanie się”, podsumowuje Arias-Martorell. „Badania te niosą ze sobą implikacje dla mnóstwa innych aspektów rekonstrukcji zachowań dawnych gatunków”.
Słowa kluczowe
MOSAIC, małpa człekokształtna, poruszanie się, kość, dwunożność, skamielina, chodzenie, lokomocja, podpieranie się kośćmi dłoni
