Η έρευνα δείχνει ότι η «κάθοδος» από τα δέντρα έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην πρώιμη ανθρώπινη εξέλιξη.
Η κινητικότητα στους ανθρώπινους ώμους και η ευελιξία των αγκώνων μας, που επιτρέπουν ενέργειες όπως το να φτάσουμε σε ψηλά ράφια ή να πετάξουμε μια μπάλα, μπορεί να είχαν αρχικά αναπτυχθεί ως μηχανισμός ασφαλείας για τους προγόνους μας πρωτεύοντα που κατεβαίνουν από τα δέντρα.
Μια μελέτη από ερευνητές του Dartmouth, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Royal Society Open Science, υποδηλώνει ότι οι πίθηκοι και οι πρώτοι άνθρωποι πιθανότατα ανέπτυξαν αυτές τις κινητές αρθρώσεις για να ρυθμίζουν την ταχύτητά τους όταν κατεβαίνουν από τα δέντρα λόγω της έλξης της βαρύτητας στα πιο βαριά πλαίσια τους. Καθώς οι πρώτοι άνθρωποι πέρασαν από τα δάση στις σαβάνες, αυτά τα προσαρμόσιμα μέλη αποδείχθηκαν ζωτικής σημασίας για εργασίες όπως η συλλογή τροφής και η χρήση εργαλείων για το κυνήγι και την προστασία.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν λογισμικό αθλητικής ανάλυσης και στατιστικής για να συγκρίνουν βίντεο και ακίνητα καρέ που τράβηξαν με χιμπατζήδες και μικρούς πιθήκους που ονομάζονται mangabeys που σκαρφαλώνουν στην άγρια φύση. Βρήκαν ότι οι χιμπατζήδες και οι μανγκάμπεη έκαναν παρόμοια κλίμακα στα δέντρα, με τους ώμους και τους αγκώνες κυρίως λυγισμένους κοντά στο σώμα. Όταν κατέβαιναν, ωστόσο, οι χιμπατζήδες άπλωσαν τα χέρια τους πάνω από τα κεφάλια τους για να κρατηθούν σε κλαδιά σαν άτομο που κατεβαίνει μια σκάλα καθώς το μεγαλύτερο βάρος τους τραβούσε πρώτα προς τα κάτω.
Διαβάστε επίσης: Οι χιμπατζήδες παρουσιάζουν εκπληκτική ικανότητα να συνδυάζουν κλήσεις
Ο Luke Fannin, πρώτος συγγραφέας της μελέτης και μεταπτυχιακός φοιτητής στο πρόγραμμα Ecology, Evolution, Environment and Society του Dartmouth, είπε ότι τα ευρήματα είναι από τα πρώτα που εντοπίζουν τη σημασία της «κάθοδος» στην εξέλιξη των πιθήκων και των πρώιμων ανθρώπων. πιο γενετικά συγγενείς μεταξύ τους παρά με πιθήκους. Η υπάρχουσα έρευνα παρατήρησε χιμπατζήδες να ανεβαίνουν και να πλοηγούνται στα δέντρα – συνήθως σε πειραματικές εγκαταστάσεις – αλλά το εκτενές βίντεο των ερευνητών από τη φύση τους επέτρεψε να εξετάσουν πώς τα σώματα των ζώων προσαρμόστηκαν στο σκαρφάλωμα, είπε ο Fannin.
«Η μελέτη μας αναλύει την ιδέα της κατάβασης ως έναν υποτιμημένο, αλλά απίστευτα σημαντικό παράγοντα στις αποκλίνουσες ανατομικές διαφορές μεταξύ πιθήκων και πιθήκων που θα εκδηλωνόταν τελικά στους ανθρώπους», είπε ο Fannin. «Η κατάβαση αντιπροσώπευε μια τόσο σημαντική φυσική πρόκληση δεδομένου του μεγέθους των πιθήκων και των πρώιμων ανθρώπων που η μορφολογία τους θα ανταποκρινόταν μέσω της φυσικής επιλογής λόγω του κινδύνου πτώσεων».
«Το χωράφι μας είχε σκεφτεί για πολύ καιρό τους πιθήκους να σκαρφαλώνουν στα δέντρα – αυτό που ουσιαστικά απουσίαζε από τη βιβλιογραφία ήταν η εστίαση στο να βγουν από ένα δέντρο. Αγνοούσαμε το δεύτερο μισό αυτής της συμπεριφοράς», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Jeremy DeSilva, καθηγητής και πρόεδρος ανθρωπολογίας στο Dartmouth.
«Οι πρώτοι πίθηκοι εξελίχθηκαν πριν από 20 εκατομμύρια χρόνια σε ένα είδος διάσπαρτων δασών όπου ανέβαιναν σε ένα δέντρο για να πάρουν την τροφή τους και μετά κατέβαιναν για να προχωρήσουν στο επόμενο δέντρο», είπε ο DeSilva.
«Το να βγεις από ένα δέντρο παρουσιάζει κάθε είδους νέες προκλήσεις. Οι μεγάλοι πίθηκοι δεν έχουν την πολυτέλεια να πέσουν γιατί θα μπορούσε να τους σκοτώσει ή να τους τραυματίσει άσχημα. Η φυσική επιλογή θα είχε ευνοήσει εκείνες τις ανατομίες που τους επέτρεπαν να κατέβουν με ασφάλεια».
Οι εύκαμπτοι ώμοι και οι αγκώνες που πέρασαν από τους προγονικούς πιθήκους θα επέτρεπαν στους πρώτους ανθρώπους όπως π.χ Αυστραλοπίθηκος να σκαρφαλώνεις τα δέντρα τη νύχτα για ασφάλεια και να κατέβεις στο φως της ημέρας αλώβητος, είπε ο DeSilva. Μια φορά Όρθιος άνθρωπος μπορούσε να χρησιμοποιήσει τη φωτιά για να προστατευτεί από τους νυχτερινούς θηρευτές, η ανθρώπινη μορφή πήρε ευρύτερους ώμους ικανούς για γωνία 90 μοιρών που -σε συνδυασμό με τους ώμους και τους αγκώνες που κινούνται ελεύθερα- έκαναν τους προγόνους μας εξαιρετικές βολές με δόρυ (οι πίθηκοι δεν μπορούν να ρίξουν με ακρίβεια).
«Είναι η ίδια ανατομία του πρώιμου πιθήκου με μερικές τροποποιήσεις. Τώρα έχετε κάτι που μπορεί να πετάξει ένα δόρυ ή πέτρες για να προστατευτεί από το να φαγωθεί ή να σκοτώσει πράγματα για να φάει μόνος του. Αυτό κάνει η εξέλιξη—είναι μεγάλος τεχνίτης», είπε ο DeSilva.
«Η αναρρίχηση από ένα δέντρο έθεσε το ανατομικό στάδιο για κάτι που εξελίχθηκε εκατομμύρια χρόνια αργότερα», είπε. “Όταν ένας στρατηγός του NFL ρίχνει ένα ποδόσφαιρο, αυτή η κίνηση οφείλεται στους προγόνους μας πιθήκους.”
Παρά την έλλειψη χάρης των χιμπατζήδων, είπε ο Fannin, τα χέρια τους έχουν προσαρμοστεί για να εξασφαλίσουν ότι τα ζώα φτάνουν στο έδαφος με ασφάλεια – και τα άκρα τους είναι εντυπωσιακά παρόμοια με εκείνα των σύγχρονων ανθρώπων.
“Είναι το πρότυπο από το οποίο προήλθαμε – το να κατέβουμε ήταν πιθανώς πολύ μεγαλύτερη πρόκληση και για τους πρώτους προγόνους μας”, είπε ο Fannin. «Ακόμη και από τη στιγμή που οι άνθρωποι έγιναν όρθιοι, η ικανότητα να ανεβαίνουν και μετά να κατεβαίνουν, ένα δέντρο θα ήταν απίστευτα χρήσιμο για ασφάλεια και τροφή, όπως είναι το όνομα του παιχνιδιού όταν πρόκειται για την επιβίωση. Είμαστε τροποποιημένοι, αλλά τα χαρακτηριστικά της καταγωγής των πιθήκων μας παραμένουν στους σύγχρονους σκελετούς μας».
Οι ερευνητές μελέτησαν επίσης την ανατομική δομή των χεριών χιμπατζήδων και mangabey χρησιμοποιώντας σκελετικές συλλογές στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ και στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο, αντίστοιχα. Όπως οι άνθρωποι, έτσι και οι χιμπατζήδες έχουν έναν ρηχό ώμο με μπίλια και υποδοχή που -ενώ πιο εύκολα εξαρθρώνεται- επιτρέπει μεγαλύτερο εύρος κίνησης, είπε ο Fannin. Και όπως οι άνθρωποι, οι χιμπατζήδες μπορούν να επεκτείνουν πλήρως τα χέρια τους χάρη στο μειωμένο μήκος του οστού ακριβώς πίσω από τον αγκώνα, γνωστό ως διαδικασία ωλεκράνων.
Οι Mangabey και άλλοι πίθηκοι είναι χτισμένοι περισσότερο σαν τετράποδα ζώα όπως οι γάτες και οι σκύλοι, με βαθιές υποδοχές ώμου σε σχήμα αχλαδιού και αγκώνες με προεξέχουσα διαδικασία ωλεκράνου που κάνει την άρθρωση να μοιάζει με το γράμμα L. Ενώ αυτές οι αρθρώσεις είναι πιο σταθερές, έχουν πολύ πιο περιορισμένη ευελιξία και εύρος κίνησης.
Η ανάλυση των ερευνητών έδειξε ότι η γωνία των ώμων ενός χιμπατζή ήταν 14 μοίρες μεγαλύτερη κατά την κάθοδο από ό,τι κατά την αναρρίχηση. Και το χέρι τους εκτεινόταν προς τα έξω στον αγκώνα 34 μοίρες περισσότερο όταν κατέβαιναν από ένα δέντρο παρά ανέβαιναν. Οι γωνίες στις οποίες τα mangabey τοποθετούσαν τους ώμους και τους αγκώνες τους ήταν οριακά διαφορετικές – 4 μοίρες ή λιγότερο – όταν ανέβαιναν σε ένα δέντρο αντί να κατέβαιναν.
«Αν οι γάτες μπορούσαν να μιλήσουν, θα σου έλεγαν ότι το να κατέβεις είναι πιο δύσκολο από το να ανέβεις και πολλοί άνθρωποι αναρριχητές θα συμφωνούσαν. Αλλά το ερώτημα είναι γιατί είναι τόσο δύσκολο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Nathaniel Dominy, ο καθηγητής Ανθρωπολογίας Charles Hansen και σύμβουλος του Fannin.
«Ο λόγος είναι ότι όχι μόνο αντιστέκεσαι στην έλξη της βαρύτητας, αλλά πρέπει επίσης να επιβραδύνεις», είπε ο Dominy. «Η μελέτη μας είναι σημαντική για την αντιμετώπιση ενός θεωρητικού προβλήματος με επίσημες μετρήσεις του τρόπου με τον οποίο τα άγρια πρωτεύοντα ανεβαίνουν και κατεβαίνουν. Βρήκαμε σημαντικές διαφορές μεταξύ πιθήκων και χιμπατζήδων που μπορεί να εξηγήσουν γιατί οι ώμοι και οι αγκώνες των πιθήκων εξέλιξαν μεγαλύτερη ευελιξία».
Η συν-συγγραφέας Mary Joy, η οποία ηγήθηκε της μελέτης με τη Fannin για την προπτυχιακή της διατριβή και αποφοίτησε από το Dartmouth το 2021, εξέταζε βίντεο με χιμπατζήδες που είχε γυρίσει η DeSilva όταν παρατήρησε τη διαφορά στο πώς τα ζώα κατέβαιναν από τα δέντρα από το πώς τα ανέβαιναν.
«Ήταν πολύ άτακτο, απλά έπεσε κάτω, όλα πετούσαν. Είναι πολύ μια ελεγχόμενη πτώση», είπε ο Joy. «Στο τέλος, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι ο τρόπος με τον οποίο οι χιμπατζήδες κατεβαίνουν ένα δέντρο σχετίζεται πιθανότατα με το βάρος. Η μεγαλύτερη ορμή δυνητικά ξοδεύει λιγότερη ενέργεια και είναι πολύ πιο πιθανό να φτάσουν στο έδαφος με ασφάλεια παρά κάνοντας μικρές, περιορισμένες κινήσεις».
Αλλά ως δρομέας μονοπατιού, η Τζόι ήξερε το οδυνηρό συναίσθημα του να κατεβαίνει μια κλίση σε σύντομα κλιπ αντί απλώς να κατεβαίνει στο μονοπάτι με την έλξη της βαρύτητας, τα πόδια της να τεντώνονται προς τα εμπρός για να την πιάσουν στο τέλος κάθε διασκελισμού.
“Όταν κινούμαι κατηφορικά, όσο πιο αργά πηγαίνω και περιορίζω την κίνησή μου, τόσο πιο πολύ κουράζομαι. Με πιάνει πολύ γρήγορα. Κανείς δεν θα πίστευε ότι η ταχύτητα και η εγκατάλειψη με την οποία οι χιμπατζήδες κατεβαίνουν από τα δέντρα θα ήταν η προτιμώμενη μέθοδος για ένα βαρύτερο πρωτεύον, αλλά η εμπειρία μου μου λέει ότι είναι πιο ενεργειακά αποδοτική», είπε.
«Η κίνηση στους ανθρώπους είναι ένα αριστούργημα εξελικτικών συμβιβασμών», είπε ο Τζόι. «Αυτό το αυξημένο εύρος κίνησης που ξεκίνησε στους πιθήκους κατέληξε να είναι πολύ καλό για εμάς. Ποιο θα ήταν το πλεονέκτημα να το χάσεις; Αν η εξέλιξη επιλέγεται για άτομα με μικρότερο εύρος κίνησης, ποια πλεονεκτήματα θα προσέφερε αυτό; Δεν βλέπω κανένα πλεονέκτημα να το χάσω».
Παραπομπή: «Downclimbing and the evolution of ape forelimb morphologies» των Luke D. Fannin, Mary S. Joy, Nathaniel J. Dominy, W. Scott McGraw and Jeremy M. DeSilva, 6 Σεπτεμβρίου 2023, Royal Society Open Science.
DOI: 10.1098/rsos.230145
Αυτή η εργασία υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το Clare Garber Goodman Fund και το James O. Freedman Presidental Scholars Research Fund στο Dartmouth, μια επιχορήγηση Mamont Scholars από το The Explorers Club, το Leakey Foundation και την Primate Society of Great Britain.
Διαβάστε επίσης:
Οι πίθηκοι αγαπούν να περιστρέφονται και ο λόγος μπορεί να σας εκπλήξει
