Oude schedels onthullen geheimen van het menselijke tweevoetigheid

By | January 30, 2024

Samenvatting: Een recent onderzoek met driedimensionale CT-scans van de 6 miljoen jaar oude aap Lufengpithecus biedt nieuwe inzichten in de evolutie van het menselijke tweevoetigheid. Door het benige binnenoorgebied van de aap te analyseren, ontdekten de onderzoekers een verband tussen de halfcirkelvormige kanalen en het bewegingsgedrag, wat duidt op een evolutie in drie fasen van het menselijke tweevoetige gedrag vanuit voorouderlijke boom- en landbewegingen.

De studie toont aan dat vroege apen, inclusief menselijke voorouders, methoden van voortbeweging deelden die de voorlopers waren van tweevoetigheid. Dit onderzoek vertegenwoordigt een aanzienlijke vooruitgang in het begrijpen van de motorische ontwikkeling bij mensen en apen.

Belangrijke feiten:

  1. De studie concentreerde zich op het benige binnenoorgebied van Lufengpithecus-schedels en maakte gebruik van geavanceerde beeldvorming om bewegingspatronen zichtbaar te maken.
  2. Het suggereert een ontwikkeling in drie fasen van het menselijke tweevoetigheid, beginnend met boombeweging in bomen en eindigend met een combinatie van klimmen, ophangen van de voorpoten en quadrupedalisme op land.
  3. Het onderzoek suggereert dat klimaatverandering de evolutie van de locomotorische diversiteit bij apen en mensen ongeveer 3,2 miljoen jaar geleden mogelijk heeft versneld.

Bron: NYU

Mensen en onze naaste verwanten, de levende mensapen, vertonen een opmerkelijke diversiteit in voortbewegingsvermogen, van rechtop lopen op twee benen en in bomen klimmen tot lopen met alle vier de ledematen.

Hoewel wetenschappers lang hebben bestudeerd hoe de menselijke tweevoetige houding en beweging evolueerde uit een vierpotige voorouder, hebben noch eerdere studies, noch fossiele ontdekkingen de reconstructie mogelijk gemaakt van een duidelijke en definitieve geschiedenis van de vroege evolutionaire stadia die leidden tot de menselijke tweevoeter.

Reconstructie van het bewegingsgedrag en de paleoomgeving van Lufengpithecus. Illustratie door Xiaocong Guo; Afbeelding met dank aan Xijun Ni, Instituut voor paleontologie en paleoantropologie van gewervelde dieren, Chinese Academie van Wetenschappen.

Een nieuwe studie die zich richt op recent ontdekt bewijsmateriaal uit de schedels van een 6 miljoen jaar oude fossiele aap, Lufengpithecusbiedt belangrijke aanwijzingen voor de oorsprong van de tweevoetige voortbeweging dankzij een nieuwe methode: de analyse van het benige binnenoorgebied met behulp van driedimensionale CT-scans.

“De halfcirkelvormige kanalen in de schedel tussen onze hersenen en het uitwendige oor zijn cruciaal voor ons gevoel van evenwicht en positie terwijl we bewegen, en ze vertegenwoordigen een fundamenteel onderdeel van onze voortbeweging waar de meeste mensen zich waarschijnlijk niet van bewust zijn, zegt Yinan Zhang, een promovendus. aan het Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology van de Chinese Academy of Sciences (IVPP) en hoofdauteur van het artikel, dat verschijnt in het tijdschrift The innovatie.

“De grootte en vorm van de halfcirkelvormige kanalen correleren met hoe zoogdieren, waaronder apen en mensen, zich in hun omgeving bewegen. Met behulp van moderne beeldvormingstechnologieën konden we de interne structuur van fossiele schedels visualiseren en de anatomische details van de halfcirkelvormige kanalen onderzoeken om te onthullen hoe uitgestorven zoogdieren zich bewogen.”

“Onze studie suggereert een evolutie in drie fasen van het menselijk tweevoetig gedrag”, zegt Terry Harrison, een antropoloog aan de New York University en een van de co-auteurs van het onderzoek. “Ten eerste bewogen de eerste apen zich door de bomen op een manier die het meest leek op die van hedendaagse gibbons in Azië.

“Ten tweede was de laatste gemeenschappelijke voorouder van apen en mensen vergelijkbaar in zijn bewegingsrepertoire Lufengpithecus, waarbij gebruik wordt gemaakt van een combinatie van klimmen en klauteren, ophanging van de voorpoten, tweevoetigheid in de boom en viervoetigheid op de grond. Het menselijke tweevoetigheid ontwikkelde zich vanuit dit brede voorouderlijke bewegingsrepertoire.”

De meeste onderzoeken naar de evolutie van de voortbeweging bij apen hebben zich geconcentreerd op vergelijkingen van de botten van de ledematen, schouders, bekken en wervelkolom en hun relatie tot de verschillende soorten voortbewegingsgedrag die worden waargenomen bij levende apen en mensen.

De diversiteit van het bewegingsgedrag bij levende apen en de onvolledigheid van het fossielenbestand hebben echter de ontwikkeling van een duidelijk beeld van de oorsprong van de menselijke tweevoeter belemmerd.

De schedels van Lufengpithecus– oorspronkelijk ontdekt in de Chinese provincie Yunnan begin jaren tachtig – hebben wetenschappers de kans gegeven om onbeantwoorde vragen over de evolutie van de voortbeweging op nieuwe manieren te beantwoorden.

De ernstige compressie en vervorming van de schedels verduisterde echter het benige oorgebied, waardoor eerdere onderzoekers dachten dat de delicate halfcirkelvormige kanalen niet behouden waren gebleven.

Om deze regio beter te verkennen, gebruikten Zhang, Ni en Harrison, samen met andere onderzoekers van IVPP en het Yunnan Institute of Cultural Relics and Archaeology (YICRA), driedimensionale scantechnologieën om deze delen van de schedels te verlichten en een virtuele reconstructie te creëren van de botten van de schedel Kanalen in het binnenoor. Vervolgens vergeleken ze deze scans met die van andere levende en fossiele apen en mensen uit Azië, Europa en Afrika.

“Onze analyses laten zien dat vroege apen een bewegingsrepertoire hadden dat voortkwam uit het menselijke tweevoetige gedrag”, legt IVPP-professor Xijun Ni uit, die het project leidde. “Het lijkt erop dat het binnenoor een uniek verslag biedt van de evolutionaire geschiedenis van de voortbeweging van apen, en een waardevol alternatief biedt voor het bestuderen van het postcraniale skelet.”

“De meeste fossiele apen en hun vermeende voorouders bevinden zich qua bewegingsapparaat tussen de gibbons en de Afrikaanse apen in”, voegt Ni toe. “Later scheidde de menselijke afstamming zich van die van de mensapen door de verwerving van tweevoetigheid, zoals te zien is in Australopithecus, een vroeg menselijk familielid uit Afrika.”

Door de snelheid van evolutionaire veranderingen in het benige labyrint te bestuderen, suggereerde het internationale team dat klimaatverandering mogelijk een belangrijke milieukatalysator is geweest bij het stimuleren van locomotorische diversificatie bij apen en mensen.

“Koelere temperaturen op aarde die verband houden met de vorming van gletsjerijs op het noordelijk halfrond, ongeveer 3,2 miljoen jaar geleden, houden verband met een toename van de snelheid waarmee het botlabyrint verandert, en dit kan een teken zijn van een snelle toename van de snelheid van de veranderingen in het botlabyrint. apen en apen.”Evolutie van het menselijk bewegingsapparaat”, legt Harrison uit.

Beelden van de reconstructie van het bewegingsgedrag en de omgeving van Lufengpithecus en het gereconstrueerde binnenoor van Lufengpithecus zijn op aanvraag verkrijgbaar.

Over dit nieuws uit evolutionair neurowetenschappelijk onderzoek

Auteur: James Devitt
Bron: NYU
Contact: James Devitt – NYU
Afbeelding: Illustratie door Xiaocong Guo; Afbeelding met dank aan Xijun Ni, Instituut voor paleontologie en paleoantropologie van gewervelde dieren, Chinese Academie van Wetenschappen.

Originele onderzoek: De resultaten verschijnen in De innovatie

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *