Одна из теорий утверждает, что человеческий бипедализм – развитие двуногого передвижения – сводится к экономии энергии. И чтобы это понять, ученые из Университета Аризоны, Калифорнийского университета в Дэвисе и Университета Вашингтона в Сент-Луисе обучили шимпанзе вертикальной ходьбе. Ведь, по мнению ученых, именно этот вид приматов является ближайшим современным родственником человека.
Интересно Мухи также способны учиться: ученые провели новое исследование
Эксперимент с шимпанзе
Пятерых взрослых шимпанзе исследователи поставили на беговую дорожку и измеряли их показатели во время вертикальной ходьбы на задних лапах, а также на четвереньках. Приматы носили специальные маски, которые отслеживали, сколько кислорода они использовали. Исследователи также измерили, какое давление они оказывали на беговую дорожку. Это дало понимание того, какими мышцами пользовались животные. Такие же измерения были проведены для четырех взрослых людей.
Тесты на ходьбу показали, что шимпанзе в среднем тратили то же количество как на двух, так и на четырех лапах. В то же время люди затрачивали на 75% меньше энергии, чем обезьяны.
Шимпанзе / Фото pixabay
Кроме того, анализ видеозаписей ходячих шимпанзе показал, что они обычно используют большие мышцы бедра и делают короткие шаги, когда ходят вертикально. Люди, как правило, используют меньшие мышцы и делают более длинные шаги. Это приводит к улучшению энергоэффективности.
Таким образом, результаты эксперимента проиллюстрировали, как затраты энергии способствовали эволюции человека. А окаменелости ранних людей, которые приспособились к вертикальной ходьбе, показывают, что у некоторых из них развились более длинные ноги, изменилась структура бедра и потолстели кости ног. Это позволило им облегчить хождение и уменьшить количество затраченной энергии.
Другие теории бипедализма
До эксперимента с шимпанзе на беговой дорожке, которое было первым исследованием вертикальной ходьбы у взрослых приматов, ученые обсуждали различные теории, почему люди ходят вертикально. Многие из этих объяснений так или иначе ссылались на идею экономии энергии.
- Ходьба вертикально освобождала руки
Одна из теорий предполагает, что ходьба на двух ногах освобождала руки, которые потом можно было использовать для сбора пищи. Если примат ходил на четырех лапах, то он не был в состоянии принести в семью много продуктов. Когда же самец ходил вертикально, он возвращался домой с достаточным количеством пищи, тем самым экономил свою энергию. Тогда самка могла быть рядом с молодыми и заботиться о них, обеспечивая их защиту от хищников.
- Чтобы пробираться через воду
Вторая теория предполагала, что гоминиды начали ходить вертикально, чтобы путешествовать по воде. Шимпанзе до сих пор это делают, поднимаясь на задние лапы, они пробираются через реку или ручей.
Примат переходит через водоем / Фото EastNews
- Чтобы охладиться
Еще одна теория предполагала, что наши древние предки вставали на задние лапы, чтобы охладиться. Стоя вертикально, их тела меньше подвергались воздействию солнца.
- Изменение условий и среды обитания
Некоторые исследователи считают, что несколько миллионов лет назад потепление и уменьшение лесной среды заставили наших предков пройти более долгий путь для поиска пищи. Ходьба на двух ногах сделала эти путешествия менее энергозатратными. А переменчивый климат привел к тому, что приматы начали жить на земле, а не на деревьях и лесных навесах. Тогда еды стало больше, а ходя на двух ногах, они имели преимущество.
Читайте также У вегетарианцев более здоровый биомаркер болезней, чем у мясоедов
- Никогда не оставляли деревья
Заключительная теория утверждает, что нашим предкам никогда не приходилось покидать деревья, чтобы научиться ходить на двух ногах. Вместо этого они развили такие навыки, живя над землей. Орангутанги являются современным примером, поскольку они часто стоят вертикально на ветвях деревьев и, чтобы сохранить равновесие, хватаются передними конечностями за другие ветви.