Самая старая отличительная черта между людьми и нашими двоюродными братьями-обезьянами - наша способность ходить на двух ногах - черта, известная как прямохождение. Среди млекопитающих только люди и наши предки выполняют этот нетипичный балансирующий акт. Новое исследование, проведенное профессором анатомии Медицинской школы Университета Кейс Вестерн Резерв, свидетельствует о большей зависимости человеческого предка от наземного двуногого хождения, чем предполагалось ранее в древней летописи окаменелостей.
Скотт В. Симпсон, доктор философии, руководил анализом фрагмента женского скелета предка человека Ardipithecus ramidus возрастом 4,5 миллиона лет, который был обнаружен в исследовательской зоне проекта Гона в региональном штате Эфиопия Афар.
Недавно проанализированные окаменелости свидетельствуют о большей, но далекой от совершенства адаптации к прямохождению у Ar. ramidus лодыжки и большого пальца стопы, чем раньше. «Наше исследование показывает, что, хотя Ардипитек был паршивым двуногим, он был несколько лучше, чем мы думали раньше», - сказал Симпсон.
Окаменелости этого возраста редки и представляют малоизвестный период эволюции человека. Более полно документируя функцию бедра, лодыжки и стопы при передвижении ардипитеков, анализ Симпсона помогает пролить свет на современное понимание времени, контекста и анатомических деталей древней прямоходящей ходьбы.
Предыдущие исследования других окаменелостей Ardipithecus показали, что он был способен к наземному двуногому движению, а также к способности карабкаться по деревьям, но ему не хватало анатомической специализации, наблюдаемой в окаменелостях Гоны, изученных Симпсоном. Таким образом, новый анализ, опубликованный в Journal of Human Evolution, указывает на разнообразие адаптаций во время перехода к тому, как сегодня ходят современные люди. «Тот факт, что ардипитеки могли как ходить прямо, хотя и несовершенно, так и бегать по деревьям, делает его ключевой переходной фигурой в нашем человеческом происхождении», - сказал Симпсон..
Ключом к адаптации двуногости являются изменения в нижних конечностях. Например, в отличие от мартышек и человекообразных обезьян, у человека большой палец ноги расположен параллельно другим пальцам, что позволяет стопе функционировать как движущий рычаг при ходьбе. В то время как у ардипитеков был смещенный хватательный большой палец, полезный для лазания по деревьям, анализ Симпсона показывает, что он также использовал большой палец, чтобы двигаться вперед, демонстрируя смешанную переходную адаптацию к наземному прямохождению.
В частности, Симпсон изучал область суставов между сводом стопы и большим пальцем, что позволило ему реконструировать диапазон движений стопы. Хотя у ископаемых Ardipithecus суставного хряща больше не осталось, поверхность кости имеет характерную текстуру, которая показывает, что когда-то она была покрыта хрящом. «Эти данные о наличии хряща показывают, что большой палец ноги использовался для отталкивания более по-человечески», - сказал Симпсон. «Это переходная стопа, демонстрирующая примитивные физические характеристики лазания по деревьям, но также отличающаяся более человеческим использованием стопы для вертикальной ходьбы». Кроме того, когда шимпанзе стоят, их колени находятся «вне» лодыжки, то есть они кривоногие. Когда люди стоят, колени находятся прямо над лодыжками, что, как обнаружил Симпсон, верно и для ископаемых ардипитеков.
Проект Гона проводит непрерывные полевые исследования с 1999 года. Область исследования расположена в части Афарской депрессии восточноафриканского рифта, а его богатые ископаемыми отложения охватывают последние 6,3 миллиона лет. Гона наиболее известен тем, что задокументировал самые ранние свидетельства технологии олдованских каменных орудий. Первые окаменелости Ardipithecus ramidus в Гоне были обнаружены в 1999 году и описаны в журнале Nature в 2005 году. Гона также задокументировал одного из самых ранних известных ископаемых предков человека, датируемого 6,3 миллиона лет назад. Проект Gona возглавляют Силеши Семав, доктор философии, научный сотрудник исследовательского центра CENIEH в Бургосе, Испания, и Майкл Роджерс, доктор философии, из Университета штата Южный Коннектикут. Геологическим и контекстуальным исследованием для настоящего исследования руководили Наоми Левин, доктор философии, из Мичиганского университета, и Джей Куэйд, доктор философии, из Университета Аризоны.