Experiment s běžícím pásem dává antropologům průlomové důkazy o evoluci: časní lidští předkové možná začali chodit vzpřímeně, protože tento proces šetří energii ve srovnání se čtyřmi ohnutými kloubovými procházkami šimpanzů.
Vědci diskutovali o tom, proč hominidové začali chodit se dvěma nohama někdy před asi šesti miliony let - když se objevila klíčová charakteristika, která je odlišuje od jejich předků opic. Někteří se zasazovali o teorii zachování energie - částečně proto, že chladné a suché klima během Miocenu mohlo oddělit potravní skvrny na velké vzdálenosti. Jiní argumentovali posturálními důvody pro změnu, což naznačuje, že vzpřímený postoj umožnil předkům, aby viděli nad vysokou trávou a dravci skvrny nebo sáhli po ovoci ve stromech nebo keřích.
Předchozí srovnání dvou versus čtyřnohých chůze vedla k neprůkazným výsledkům. Jedna studie týkající se juvenilních šimpanzů zjistila, že lidoopy utratily při chůzi více energie než lidé, ale mnoho vědců se domnívalo, že náklady se u dospělých lidoopů změní. Nedávná studie o makakech zjistila, že dvounohé chůzi si vyžádaly vyšší energetické mýtné, ale opice - na rozdíl od šimpanzů - se běžně nepohybují vzpřímeně.
V nové analýze skupina vědců ze tří univerzit shromáždila údaje o energii vynaložené čtyřmi lidmi a pěti dospělými šimpanzy, když šli na běžícím pásu; šimpanzi šli vzpřímeně a na všech čtyřech. Vědci měřili dýchání, úhly pohybu, polohy kritických kloubů a sílu, kterou každá končetina vyvíjí na zem.
Lidé spotřebovali o 25 procent méně energie než šimpanzi, bez ohledu na to, jaký styl opice šli, skupina uvádí ve 24. sborníku Národní akademie věd . Anatomické modely lidí a lidoopů v různých postojích kráčení navíc přesně předpovídaly tento rozdíl v nákladech.
„Je to nesmírně důležitá data o původu toho, proč jsme začali [chůzi po dvou nohách], “ říká biologický antropolog Daniel E. Lieberman z Harvardské univerzity, který nebyl do studie zapojen. Abychom uvedli energetickou postavu do perspektivy, říká, že lidé utrácejí asi o 30 procent více energie než chodí.
Skupina vědců shromáždila údaje o energii vynaložené čtyřmi lidmi a pěti dospělými šimpanzy, když šli na běžícím pásu; šimpanzi šli vzpřímeně a na všech čtyřech. Lidé spotřebovali o 25 procent méně energie než šimpanzi, bez ohledu na to, jaký styl opice šli, hlásí. (Cary Wolinsky) 
„Kdybychom šli chodit jako šimpanz, stálo by nás to [v energii] v podstatě to, co stojí běhat, “ říká Daniel Lieberman. (Cary Wolinsky) 
Šimpanz s nejoblíbenějším pohybem a typem těla chodil vzpřímeně efektivněji než chodil kloubem - zjištění, že spoluautor studie Herman Pontzer nazývá snímek toho, jak k tomuto vývoji mohlo dojít. (Tato složená fotografie vzdává hold kultovní evoluci člověka.) (Cary Wolinsky) „Kdybychom šli chodit jako šimpanz, stálo by nás to v podstatě to, co stálo běžet, “ říká. "[Upright walking] vám ušetří spoustu energie."
Když vezmeme skupinu šimpanzů jako celek, nezjistili vědci žádný rozdíl v nákladech na energii mezi styly chůze. Není divu, že náklady na chůzi se dvěma nohama šimpanzům hodně energie, říká spoluautor studie Herman Pontzer z Washingtonské univerzity v St. Louis, protože opice chodí svisle s ohnutými koleny - představte si, že chodíte celý den v lyžařské poloze - a mají krátké zadní nohy. Tyto dva rysy vyžadují hodně energie k vyrovnání.
Nejdůležitější je, že šimpanz s nejvíce lidskou chutí a typem těla kráčel vzpřímeně efektivněji, než chodil klouby - zjištění, že Pontzer nazývá snímek toho, jak k tomuto vývoji mohlo dojít.
„Protože rozumíme mechanice [chůze], viděli jsme, s čím vývojem by se mohla pohrávat, aby byla levnější, “ říká Pontzer. Mezi takové změny patří narovnání kolen a prodloužení nohou.
Vzhled těchto rysů v jednom lidoopu naznačuje dostatečné rozdíly v populaci, aby se přirozený výběr v případě potřeby uchytil, říká Lieberman. Pokud prostředí způsobí lidoopům chodit mnohem dále, vysoké energetické náklady na chůzi v kloubech by mohly chování v průběhu času změnit.
„Takto evoluce funguje, “ říká Lieberman. "Ukázalo se, že jeden [šimpanz] je lepší než ostatní šimpanzi, protože si přizpůsobil delší polohu těla."
Ačkoli fosilní záznamy se netýkají až do doby, kdy se vědci domnívají, že došlo k rozštěpení šimpanzů na člověka, několik kostí nohou a kyčlí z pozdějších časových období - zejména kyčelní kosti tří milionů let - odráží změny, které snižují náklady na dvounohé chůze.
"Nejméně před třemi miliony let, " říká Lieberman, "hominidi přišli na to, jak tyto náklady na energii nemají."
Fórum čtenářů Smithsonian.com
Zveřejněno 16. července 2007
