Menschen, die auf zwei Beinen gehen, verbrauchen nur ein Viertel der Energie, die Schimpansen beim „Knöchelgehen“ auf allen Vieren verbrauchen, so eine neue Studie.

Das Ergebnis, das in der Ausgabe vom 17. Juli in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, stützt die Idee, dass der frühe Mensch zweibeinig wurde, um die mit der Fortbewegung verbundenen Energiekosten zu senken.

„Der aufrechte Gang auf zwei Beinen ist ein entscheidendes Merkmal, das uns zu Menschen macht“, sagte der Leiter der Studie, Herman Pontzer, ein Anthropologe an der Washington University in St. Louis. „Nach dieser Theorie verschaffte die durch den aufrechten Gang eingesparte Energie unseren Vorfahren einen evolutionären Vorteil gegenüber anderen Affen, indem sie die Kosten für die Nahrungssuche verringerte.

Diese Idee ist nur eine von vielen, die Wissenschaftler als Grund für den menschlichen Gang auf zwei Beinen in Betracht gezogen haben. Jüngste Studien deuten auch darauf hin, dass unsere frühen Vorfahren bereits in dem Moment, in dem sie von den Bäumen herabstiegen, in der Lage waren, aufrecht zu stehen und zu gehen, und nicht, wie gemeinhin angenommen, Millionen von Jahren brauchten, um sich aus einer gebückten Haltung heraus zu entwickeln.

Schimpansen auf einem Laufband

Die Forscher trainierten fünf Schimpansen, sowohl aufrecht als auch auf allen Vieren auf einem Laufband zu gehen. Die Tiere trugen Masken, und der Energieverbrauch wurde als Funktion des Sauerstoffverbrauchs während der Übung gemessen. Die Ergebnisse der Schimpansen wurden mit denen von vier Menschen verglichen, die aufrecht auf dem Laufband liefen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Menschen bei einem bestimmten Gewicht nur ein Viertel der Energie verbrauchten wie die Schimpansen. Im Durchschnitt verbrauchten die Schimpansen beim Gehen auf zwei Beinen genauso viel Energie wie beim Gehen auf vier Beinen. Ein Schimpanse mit einem längeren Schritt war jedoch beim aufrechten Gang effizienter.

Das Team konnte die Leistungsunterschiede zwischen den Schimpansen auf Unterschiede in der Länge ihres Schritts und der Menge an Muskeln, die sie bei jedem Schritt aktivierten, zurückführen. Letzteres maßen sie, indem sie die Schimpansen über eine metallische Kraftmessplatte laufen ließen.

„Das ist im Grunde eine teure Badezimmerwaage“, erklärte Pontzer. „Sie misst, wie viel Kraft von den Gliedmaßen auf den Boden ausgeübt wird.“

Biomechanische Gleichungen sagen voraus, dass der Energieverbrauch entweder mit kürzeren Schritten oder mit mehr aktiver Muskelmasse steigt. Der Schimpanse, der beim zweibeinigen Gehen weniger Energie verbrauchte, tat dies, weil er längere Beine als der Durchschnitt hatte. Wir Menschen sind in der Lage, beide Faktoren aufgrund unserer relativ langen Beine und modifizierten Beckenstrukturen zu reduzieren.

Die Gangart unserer Vorfahren rekonstruieren

Das Team hat seine Erkenntnisse auch auf frühe Hominin-Fossilien angewandt. „Die Ergebnisse ermöglichen es uns, die Fossilien zu untersuchen und festzustellen, ob die fossilen Homininen Anpassungen aufweisen, die den Energieaufwand für den zweibeinigen Gang reduziert haben“, sagt David Raichlen von der University of Arizona, Mitglied des Studienteams. „Wir und viele andere haben diese Anpassungen bei frühen Homininen gefunden, was uns sagt, dass der Energieverbrauch bei der Entwicklung des Zweibeinertums eine ziemlich große Rolle gespielt hat.“

Die neuen Ergebnisse stehen im Einklang mit der traditionellen Theorie über die Ursprünge des Zweibeinertums, die besagt, dass unsere Vorfahren vor etwa 7 Millionen Jahren aus dem Blätterdach des Waldes hinunterkletterten und einen langen Übergang vom Gehen auf allen Vieren zum aufrechten Gang einleiteten. Jüngste Studien haben jedoch begonnen, diese Vorstellung in Frage zu stellen.

Ein Team fand kürzlich heraus, dass wild lebende Orang-Utans oft aufrecht stehen, um auf dünnen Ästen zu balancieren. Ein anderes Team fand heraus, dass die Muskeln, die Gibbons zum Klettern und Schwingen durch die Baumkronen benutzen, auch für das Laufen auf zwei Beinen nützlich sind, so dass unsere baumbewohnenden Vorfahren besser auf den aufrechten Gang vorbereitet gewesen sein könnten als bisher angenommen.

„Das wäre eine andere Sichtweise“, sagte Pontzer gegenüber LiveScience. „Wir müssen nicht darüber nachdenken, was vom Baum abwärts passiert. Es scheint sehr plausibel zu sein, dass es von unten nach oben passiert ist.“

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