Introduzione alla locomozione bipede

La locomozione bipede si riferisce al camminare su due gambe in posizione eretta e l'unico animale che lo fa continuamente è l'essere umano moderno. I nostri primati antenati vivevano sugli alberi e raramente mettevano piede a terra; il nostro antenato ominidi si trasferì da quegli alberi e visse principalmente nelle savane. Camminare in posizione eretta per tutto il tempo si pensa sia stato un passo evolutivo in avanti, se lo desideri, e uno dei tratti distintivi dell'essere umano.

Gli studiosi hanno spesso sostenuto che camminare eretti è un enorme vantaggio. Camminare in posizione eretta migliora la comunicazione, consente l'accesso visivo a distanze più lontane e cambia i comportamenti di lancio. Camminando in posizione verticale, le mani di un ominino vengono liberate per fare ogni sorta di cose, dal tenere in braccio i bambini alla fabbricazione di strumenti di pietra al lancio di armi. Il neuroscienziato americano Robert Provine ha sostenuto che le risate sonore sono state sostenute, un tratto che facilita notevolmente interazioni sociali, è possibile solo nei bipedi perché il sistema respiratorio è libero di farlo in posizione verticale posizione.

Ci sono quattro modi principali in cui gli studiosi hanno usato per capire se un particolare antico ominino è principalmente vivere tra gli alberi o camminare in posizione eretta: antica costruzione del piede scheletrico, altre configurazioni ossee sopra la piede, impronte di questi ominidi e prove dietetiche da isotopi stabili.

Il migliore di questi, ovviamente, è la costruzione del piede: sfortunatamente, le ossa ancestrali antiche sono difficili da trovare in nessuna circostanza e le ossa del piede sono davvero molto rare. Strutture del piede associate a locomozione bipede include una rigidità plantare — piede piatto — che significa che la suola rimane piatta da un passo all'altro. In secondo luogo, gli ominidi che camminano sulla terra hanno generalmente dita più corte degli ominidi che vivono sugli alberi. Gran parte di questo è stato appreso dalla scoperta di un quasi completo Ardipithecus ramidus, un nostro antenato che apparentemente camminava eretto a volte, circa 4,4 milioni di anni fa.

Le costruzioni scheletriche sopra i piedi sono leggermente più comuni e gli studiosi hanno esaminato le configurazioni della colonna vertebrale, la inclinazione e struttura del bacino e il modo in cui il femore si adatta al bacino per fare ipotesi sulla capacità di un ominino di camminare in posizione verticale.

Anche le impronte sono rare, ma quando si trovano in una sequenza, contengono prove che riflettono l'andatura, la lunghezza del passo e il trasferimento di peso durante la deambulazione. I siti di impronta includono Laetoli in Tanzania (3,5-3,8 milioni di anni fa, probabilmente Australopithecus afarensis; Ileret (1,5 milioni di anni fa) e GaJi10 in Kenya, entrambi probabilmente Homo erectus; le impronte del diavolo in Italia, H. heidelbergensis circa 345.000 anni fa; e Laguna di Langebaan in Sudafrica, primi umani moderni, 117.000 anni fa.

Infine, è stato ipotizzato che la dieta influenzi l'ambiente: se un particolare ominina mangiava molte erbe anziché frutti dagli alberi, è probabile che l'ominina vivesse principalmente nelle savane erbose. Questo può essere determinato attraverso analisi isotopica stabile.

Finora, il primo locomotore bipede noto era Ardipithecus ramidus, che a volte - ma non sempre - camminava su due gambe 4,4 milioni di anni fa. Attualmente si ritiene che il bipedalismo a tempo pieno sia stato raggiunto Australopithecus, il cui tipo fossile è la famosa Lucy, circa 3,5 milioni di anni fa.

I biologi hanno sostenuto che le ossa del piede e della caviglia sono cambiate quando i nostri antenati dei primati "sono scesi dagli alberi", e che dopo quel passo evolutivo, abbiamo perso la possibilità di arrampicarci regolarmente sugli alberi senza l'aiuto di strumenti o supporto sistemi. Tuttavia, uno studio del 2012 del biologo evoluzionista umano Vivek Venkataraman e colleghi sottolinea che ci sono alcuni umani moderni che si arrampicano regolarmente e con successo su alberi ad alto fusto, alla ricerca di miele, frutta e selvaggina.

Venkataraman e i suoi colleghi hanno studiato comportamenti e strutture anatomiche delle gambe di due gruppi di oggi Uganda: i cacciatori-raccoglitori Twa e gli agricoltori Bakiga, che convivono in Uganda da diversi secoli. Gli studiosi hanno filmato gli alberi rampicanti di Twa e hanno utilizzato gli alambicchi per catturare e misurare quanto i loro piedi si flettevano durante l'arrampicata sugli alberi. Hanno scoperto che sebbene la struttura ossea dei piedi sia identica in entrambi i gruppi, c'è una differenza nel flessibilità e lunghezza delle fibre di tessuto molle nei piedi delle persone che potrebbero arrampicarsi sugli alberi con facilità rispetto a quelle che non può.

La flessibilità che consente alle persone di arrampicarsi sugli alberi coinvolge solo i tessuti molli, non le ossa stesse. Venkataraman e colleghi avvertono che la costruzione del piede e della caviglia di Australopithecus, ad esempio, non esclude l'arrampicata sugli alberi, anche se consente la locomozione bipede verticale.

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