Humans walking on two legs consume only a quarter of the energy that chimpanzees use while „knuckle-walking” on all fours, according to a new study.

Znalezisko, wyszczególnione w wydaniu z 17 lipca czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences, wspiera ideę, że pierwsi ludzie stali się dwunożni jako sposób na zmniejszenie kosztów energii związanych z poruszaniem się.

„Chodzenie wyprostowane na dwóch nogach jest cechą definiującą, która czyni nas ludźmi”, powiedział lider badania Herman Pontzer, antropolog z Washington University w St. „To odróżnia całą naszą linię od wszystkich innych małp.”

Według tej teorii, energia zaoszczędzona dzięki chodzeniu w pozycji pionowej dała naszym starożytnym przodkom ewolucyjną przewagę nad innymi małpami, zmniejszając koszty poszukiwania pożywienia.

Pomysł ten jest tylko jednym z wielu, które naukowcy rozważali jako powody, dla których ludzie chodzą na dwóch nogach. Ostatnie badania sugerują również, że zamiast zajmować miliony lat, aby wyewoluować z pochylonej pozycji, jak się powszechnie uważa, nasi wcześni przodkowie byli już zdolni do stania i chodzenia w pozycji pionowej w momencie, gdy zeszli z drzew.

Chimpy na bieżni

Badacze wyszkolili pięć szympansów do chodzenia zarówno w pozycji pionowej, jak i na czworakach na bieżni. Zwierzęta nosiły maski, a zużycie energii było mierzone jako funkcja tego, ile tlenu zostało zużyte podczas ćwiczeń. Wyniki szympansów zostały porównane do czterech ludzi chodzących w pozycji pionowej na bieżni.

Wyniki pokazały, że dla danej wagi, ludzie używali tylko jedną czwartą energii jako szympansy. Średnio, szympansy zużywały tyle samo energii chodząc na dwóch nogach, co na czterech. Jednak jeden szympans, z dłuższym kroku, był bardziej wydajny chodzenie w pozycji pionowej.

Zespół był w stanie przypisać różnice w wydajności między szympansami do różnic w długości ich kroku i ilości mięśni, które aktywowali z każdym krokiem. Zmierzyli to ostatnie, każąc szympansom przejść przez metalową płytę siłową.

„To w zasadzie droga waga łazienkowa,” wyjaśnił Pontzer. „Mierzy ona, jak duża siła jest przykładana przez kończynę do podłoża.”

Równania biomechaniczne przewidują, że zużycie energii wzrasta albo przy krótszych krokach, albo przy bardziej aktywnej masie mięśniowej. Szympans, który zużył mniej energii chodząc dwunożnie, zrobił to, ponieważ miał dłuższe niż przeciętne nogi. My, ludzie, jesteśmy w stanie zmniejszyć oba czynniki dzięki naszym stosunkowo długim nogom i zmodyfikowanym strukturom miednicy.

Reconstrukcja chodu naszych przodków

Zespół zastosował również swoje odkrycia do skamieniałości wczesnych homininów. „Wyniki pozwalają nam spojrzeć na zapis kopalny i zobaczyć, czy kopalne homininy wykazują adaptacje, które zmniejszyłyby dwunożne wydatki energetyczne” – powiedział członek zespołu David Raichlen z University of Arizona. „My i wielu innych znaleźliśmy te adaptacje u wczesnych homininów, co mówi nam, że energetyka odegrała całkiem dużą rolę w ewolucji dwunożności.”

Nowe odkrycia są zgodne z tradycyjną teorią początków dwunożności, która głosi, że nasi przodkowie wspięli się z leśnego baldachimu około 7 milionów lat temu i rozpoczęli długie przejście od chodzenia na czworakach do chodzenia w pozycji wyprostowanej. Jednak ostatnie badania zaczęły kwestionować ten pomysł.

Jeden zespół niedawno stwierdził, że dzikie orangutany często stoją w pozycji pionowej, aby zachować równowagę na cienkich gałęziach. Inny stwierdził, że mięśnie, których gibony używają do wspinania się i huśtania w leśnym baldachimie, są również przydatne do biegania na dwóch nogach, a zatem nasi arborealni przodkowie mogli być lepiej przygotowani do chodzenia w pozycji pionowej, niż wcześniej sądzono.

„To byłby inny pogląd” – powiedział Pontzer w wywiadzie dla LiveScience. „Nie musimy myśleć o zdarzeniu z drzewa w dół. Wydaje się bardzo prawdopodobne, że stało się to z dołu do góry.”

• Top 10 Missing Links
• Did Upright Walking Start in Trees?
• Walk This Way: The Amazing Complexity of Getting Around

.