یک تیم پژوهشی به سرپرستی دانشکده پزشکی کِک دانشگاه کالیفرنیای جنوبی با مقایسهٔ استحکام استخوانهای اندام فسیلشده، شواهد تازهای دربارهٔ نحوهٔ جابهجایی نیاکان اولیهٔ انسان به دست آورد.
برای استرالوپیتکوس، نیای اولیهٔ انسان که حدود ۲ تا ۴ میلیون سال پیش میزیست، راهرفتن راستقامت لزوماً به معنای ترک درختان نبود. تحلیل جدیدی از استخوانهای اندام فسیلشده نشان میدهد که این نیاکان، زمان چشمگیری را در درختان میگذراندند و در همان حال از پاهای خود به شکلی شبیه ما استفاده میکردند.
این یافتهها به پرسشی دربارهٔ دوپایی، یعنی راهرفتن روی دو پا که ویژگی تعیینکنندهٔ انسان در مقایسه با دیگر کپیهاست، پاسخ میدهد: نیاکان ما چه زمانی از جابهجایی همزمان در درختان و روی زمین به زندگی تقریباً کاملاً زمینی روی آوردند؟
یک تیم بینالمللی به سرپرستی دانشکده پزشکی کِک دانشگاه کالیفرنیای جنوبی این گذار را با استفاده از فسیلهای هفت فرد متعلق به استرالوپیتکوس و نوادگانش، هوموی اولیه، بررسی کرد. قدمت این فسیلها میان حدود ۱٫۵ تا ۳٫۷ میلیون سال است. این مطالعه که در ساینس ادوانسز منتشر شده، به تغییر عمدهای در نحوهٔ حرکت در حدود گذار میان این دو گروه اشاره دارد.
استخوانها شواهد حرکت روزمره را حفظ میکنند
استخوانها میتوانند چیزی از زندگی یک فرد را آشکار کنند، زیرا خود را با نیروهایی که بر آنها وارد میشود سازگار میکنند. جانورانی که بهطور منظم در درختان جابهجا میشوند، معمولاً استخوانهای بازوی نسبتاً قویتری دارند، در حالی که انسانهایی که روی زمین راستقامت راه میروند، استخوانهای ران قویتری دارند. مقایسهٔ این استحکامها شواهدی از نحوهٔ استفادهٔ فرد از اندامهایش به دست میدهد و مکمل مطالعات مربوط به ویژگیهای اسکلتی است که طی نسلهای بسیاری تکامل یافتهاند.
پژوهشگران برای بررسی این شواهد از توموگرافی کامپیوتری، یا سیتیاسکن، استفاده کردند. این اسکنها با پرتوهای ایکس تصاویر دقیقی از استخوانها و ساختار درونی آنها تولید میکنند. تیم پژوهشی ضخامت و ساختار تنهٔ استخوان را اندازهگیری کرد، مقاومت آنها را در برابر خمش و پیچش برآورد کرد و استخوانهای بازو، ران و ساق پا را در هر فرد با یکدیگر مقایسه کرد.
افراد هوموی اولیه که حدود ۱٫۸ تا ۲٫۳ میلیون سال پیش میزیستند، الگویی شبیه انسان امروزی نشان دادند. استخوانهای ران آنها در مقایسه با استخوانهای بازو نسبتاً قوی بود که نشاندهندهٔ اتکای بیشتر به راهرفتن روی زمین است. این نتایج از این ایده پشتیبانی میکند که تا حدود ۲ میلیون سال پیش، تغییری چشمگیر در رفتار رخ داده بود.
کریستیان جی. کارلسون، دکترای تخصصی، نویسندهٔ اصلی این مطالعه و استاد آموزش پزشکی بالینی در دانشکده پزشکی کِک، اظهار داشت: «ما پیشنهاد میکنیم که استحکام نسبی اندامها یک «صفت آستانهای» است؛ تفاوتی که نشانگر تغییری مهم و بنیادین در رفتار میان استرالوپیتکوس و هومو است.»
استرالوپیتکوس راهرفتن را با جابهجایی در درختان ترکیب میکرد
استخوانهای استرالوپیتکوس ترکیب متفاوتی نشان دادند. بازوهای آنها نسبت به رانها قوی بود، بسیار شبیه کپیهای امروزی. اما در پاها، رابطهٔ میان استحکام ران و ساق پا الگویی شبیهتر به انسان داشت. این مقایسهها در مجموع نشان میدهد که اندامهای فوقانی همچنان برای جابهجایی در درختان مهم بودند، در حالی که اندامهای تحتانی از راهرفتن راستقامت پشتیبانی میکردند.
کارلسون گفت: «استرالوپیتکوس استحکام اندام فوقانی شبیه کپیها را با الگویی شبیه انسان در پاها ترکیب میکرد که نشان میدهد آنها راهبرد حرکتی منحصربهفردی داشتند که مقایسهٔ امروزی برایش وجود ندارد.»
این ترکیب مستقیماً به اختلاف دیرینهای مربوط میشود دربارهٔ اینکه استرالوپیتکوس چه مقدار زمان را در هر محیط میگذراند. برخی پژوهشگران استدلال کردهاند که این نیاکان بیشتر روی زمین راستقامت راه میرفتند. به گفتهٔ کارلسون، شواهد جدید در عوض نشان میدهد که جابهجایی در درختان بخش چشمگیری از زندگی آنها باقی مانده بود.
آیا راهرفتن بیشتر به رشد مغز کمک کرد؟
تغییر در استفاده از اندامها همچنین تقریباً با آغاز افزایش چشمگیر اندازهٔ مغز همزمان است. دانشمندان توضیحاتی برای این رشد ارائه کردهاند که شامل زبان، استفاده از ابزار و تغییرات در شیوهٔ یافتن غذا توسط نیاکان انسان میشود. کارلسون و همکارانش پیشنهاد میکنند که راهرفتن مسافتهای بیشتر روی زمین ممکن است به پیوند دادن تغییرات استحکام اندام و اندازهٔ مغز کمک کند.
کارلسون گفت: «ما گمان میکنیم که گرایش به راهرفتن بیشتر ممکن است خواستههای تازهای بر بدن و مغز تحمیل کرده باشد که میتواند توضیح دهد چرا این تغییرات در حدود یک زمان رخ دادهاند.»
منبع: «استحکام نسبی اندامها نشانگر تغییری سازشی در درختزیستی در تکامل اولیهٔ انسان است» نوشتهٔ کریستیان جی. کارلسون، کریستوفر بی. راف، ام. لورینگ برجس، آدام دی. سیلوستر، تیا جاشاشویلی، جیسون ال. هیتون، تراویس آر. پیکرینگ، لورن سارینگهاوس، تیموتی ام. رایان، آملی بُدِه، رابین اچ. کرامپتون، ای. جی. هایل، دومینیک استراتفورد، کاتلین کومان، دیوید لردکیپانیدزه و رونالد جی. کلارک، ۱۶ سپتامبر ۲۰۲۶، ساینس ادوانسز.
DOI: 10.1126/sciadv.aeh1752
این کار توسط استاندارد بانک و جیپی مورگان چیس؛ بنیاد علمی دیرینهشناسی؛ بنیاد ملی پژوهش (آفریقای جنوبی) پلتفرم خاستگاههای آفریقایی، کمکهزینهٔ زیرساخت پژوهشی راهبردی [#75430] و مرکز تعالی در دیرینهعلوم؛ بنیاد ملی علوم [BCS-2609570, SBR-8919155, SBR-8919749, BCS-1316104 and BCS-1419564]؛ بنیاد ونر-گرن برای پژوهش انسانشناسی؛ بنیاد ال. اس. بی. لیکی؛ و دانشکده پزشکی کِک دانشگاه کالیفرنیای جنوبی حمایت شده است.