Fornmänniskans släktingar sprang på två ben, precis som vi gör idag – men betydligt långsammare. Det visar nya 3D-simuleringar av Australopithecus afarensis, en liten hominin (människoliknande art) som levde för över tre miljoner år sedan. Simuleringarna ger en inblick i hur våra tidiga förfäder rörde sig och avslöjar viktiga detaljer om de fysiska anpassningar som möjliggjorde löpning på långa avstånd för oss moderna människor.
Forskningen, som nyligen publicerades i Current Biology, ger en noggrann inblick i Lucy, en av de mest kända fossilerna av A. afarensis, och hennes förmåga att springa. Herman Pontzer, en evolutionär antropolog vid Duke University i North Carolina, beskriver i en intervju med Scientific American studien som omfattande och detaljerad. Den ger nya perspektiv på hur löpning utvecklades i vår släktingart och hur den skiljer sig från den hos dagens människor.
En art med unika egenskaper
Australopithecus afarensis gick upprätt på två ben, vilket gör dess fossiler särskilt värdefulla för forskare som studerar hur tvåbent gång utvecklades i människans släktträd. Trots att man länge har studerat artens gång, har få studier undersökt deras löpförmåga. Detta beror på att det inte räcker med att analysera fotspår eller ben för att förstå hur dessa tidiga människor rörde sig. Karl Bates, en expert på evolutionär biomekanik vid University of Liverpool, förklarar att det krävs avancerade modeller och simuleringar för att verkligen förstå löpningen hos A. afarensis.
ANNONS FÖR LEXLY
Lucy – långsammare än vi trott
Bates och hans kollegor skapade en digital 3D-modell av det berömda Lucy-skelettet, som är en näst intill fullständig fossil från en A. afarensis som levde för cirka 3,2 miljoner år sedan. De använde moderna apors muskulatur och analyserade Lucy-skelettets yta för att uppskatta hennes muskelmassa. Med hjälp av en simulator fick de modellen att ”springa” och kunde då jämföra hennes löphastighet med en digital modell av en modern människa.
Resultaten visade att Lucy definitivt kunde springa på två ben, men att hon var betydligt långsammare än dagens människor. Trots att hon saknade viktiga fysiska anpassningar, som exempelvis en längre hälsena och förkortade muskelfibrer – båda kännetecken för människans uthållighetslöpning – kunde hon komma upp i en hastighet på cirka fem meter per sekund. När forskarna modifierade Lucy-modellen med mänskliga muskler förbättrades hennes prestation något, men hon var fortfarande långt ifrån lika snabb som den moderna människan, som – om man är vältränad – kan springa cirka åtta meter per sekund. Även när forskarna justerade för storlek och kroppsmassa var Lucy långsammare, vilket tyder på att hennes fysiska proportioner var en avgörande faktor.
Musklernas roll i energiförbrukning
ANNONS FÖR MATHEM
En annan aspekt av forskningen var att undersöka hur olika muskler påverkar energiförbrukningen vid löpning. När forskarna ersatte Lucy-modellens vristmuskler med människoliknande muskler, visade det sig att energikostnaden blev jämförbar med andra djur av samma storlek. Men när de ersatte de mänskliga vristmusklerna med apmuskler, blev löpningen betydligt mer ansträngande för Lucy. Detta tyder på att specifika anpassningar i hälsenan och de omgivande musklerna hos moderna människor gör det möjligt att springa effektivt och uthålligt under längre perioder.
Forskarna tror att det är dessa anpassningar, snarare än bara muskelstyrka, som har möjliggjort för oss människor att springa långa sträckor utan att bli lika trötta som våra förfäder. Den längre hälsenan och den effektivare muskulaturen runt foten gör att vi kan upprätthålla en snabbare löpning.
ANNONS FÖR WELLOBE
Framtida forskning
Bates och hans team planerar nu att gå vidare och undersöka andra faktorer som kan ha påverkat Lucys löpförmåga, såsom trötthet och belastning på skelettet. Genom att utforska hur hennes kropp hanterade stressen från löpning, hoppas de kunna få en ännu tydligare bild av hur våra tidiga förfäder rörde sig och hur de anpassade sig till sina miljöer.
Sammanfattningsvis ger denna forskning oss en unik inblick i hur Australopithecus afarensis rörde sig, och påminner oss om de fysiska förändringar som var nödvändiga för att den moderna människan skulle kunna springa effektivt. Det är en viktig pusselbit i förståelsen av hur vår art utvecklades och hur vi blev de löpare vi är idag.
Fakta. Lucy – en av de mest kompletta fossilerna av arten Australopithecus afarensis
Lucy var en individ av arten Australopithecus afarensis, en tidig människoliknande art som levde för cirka 3,2 miljoner år sedan. Hon upptäcktes 1974 i Etiopien av Donald Johanson och hans forskarlag. Lucy är berömd för att vara en av de mest kompletta fossilerna från denna tid och för att ge viktiga ledtrådar om människans evolution.
Lucy var ungefär 1 meter lång och hade en kropp som var anpassad för både tvåbent gång och klättring i träd. Hennes skelett visade att hon gick upprätt på två ben, vilket var ett viktigt steg i utvecklingen mot dagens människor. Hennes fysiska egenskaper var en blandning av ap- och människoliknande drag, vilket gör henne till en central figur i studier på människans förfäder. Lucy dog troligen vid en ung ålder, omkring 25 år, och forskare tror att hennes död kan ha inträffat efter en olycka, exempelvis en fallskada.
Ta del av mer spännande forskning här.
