Считается, что древние человекообразные начали ходить на двух ногах от 4 до 7 миллионов лет назад, когда передвигаться от одного дикорастущего плода к другому на четвереньках становилось невыгодно. Эту гипотезу подтверждают новые расчёты американских антропологов, которые построили математическую модель расхода энергии при различных способах перемещения.
Патриция Крамер (Patricia Kramer) из университета Вашингтона (University of Washington) и Адам Сильвестер (Adam Sylvester) из университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) рассчитали, на каких расстояниях прямохождение было более эффективно для наших предков.
Отчёт об этом исследовании опубликован в American Journal of Physical Anthropology.
"Голод. Это всегда был голод, — говорит доктор Крамер. – Нет ничего, кроме голода, что бы могло заставить вас делать то, что не хочется. Именно поэтому обучение животных стимулируют постоянной подачей корма".
По её словам, когда снова и снова надо было вставать на обе ноги, древние антропоиды прибегали к так называемому шарканью (shuffling), пытаясь приблизиться к очередному лакомому кусочку, не опускаясь при этом на землю. Пусть они и не поднимали ноги, как это делают люди, но такая стратегия всё равно была эффективней.
Напомним, что человеческая походка – один из наиболее выгодных способов передвижения с точки зрения расхода энергии: мы постоянно смещаем центр тяжести и как бы немного падаем вперёд на свободную ногу, сами того не замечая, что позволяет прикладывать минимум усилий.
Идея о том, что ходьба возникла вследствие энергетической эффективности, далеко не нова. В частности, мы уже писали о том, что опыты, проведённые с шимпанзе, обнаружили преимущества такого способа перемещения и для наших ближайших родственников (при определённых условиях, разумеется).
Но математической модели, которая могла бы подтвердить или опровергнуть "энергетическую" гипотезу, до сих пор не существовало. Американские исследователи решили оценить, каково пороговое значение расстояния между двумя объектами, по достижении которого двуногое передвижение становится более выгодным, чем четвероногое.
Исходные параметры модели включали сравнительный расход энергии на горизонтальное перемещение обоими способами и затраты на подъём – для того чтобы дотянуться до корма.
Анализ показал, что при расположении источников пищи на расстоянии менее 9 метров более предпочтительно прямохождение, а на дистанциях свыше 16 метров – передвижение на четвереньках. Внутри этого диапазона чётких критериев эффективности нет.
Что характерно: "продвигали" новую походку, скорее всего, молодые особи женского пола – для них, особенно в период беременности, "расход топлива" был наиболее критичен.
По словам авторов исследования, энергетическая эффективность и параметры обмена веществ (поставщика энергии) – важнейшие факторы, повлиявшие на эволюцию в целом.
Полученная модель может быть использована и другими учёными, которые смогут варьировать входные параметры, исходя из биологических характеристик каждого конкретного вида.
С другой стороны, некоторые учёные считают, что прямохождение может быть следствием и каких-то случайных генетических мутаций.
В частности, PhysOrg.com сообщает, что 2 июня на конференции Европейского общества генетики человека (European Human Genetics Conference 2008) были представлены результаты анализа ДНК четырёх семей, члены которых передвигаются исключительно на четвереньках. Исследование, проведённое турецкими учёными, позволило обнаружить ген, ответственный за такую аномалию.
Были выявлены наследственные комбинации, которые наблюдались только у этих странных людей с признаками самой настоящей инволюции: замедлением темпа речи, умственной отсталостью и дефектами некоторых отделов головного мозга.
Логично предположить: поскольку есть мутация, ответственная за переход от двуногой ходьбы к четвероногой, то есть вероятность и обратного процесса. Профессор Николас Хамфри (Nicholas Humphrey) из Лондонской школы экономики (London School of Economics) считает, что у древних антропоидов мог возникнуть "ген прямохождения".
В общем, процесс перехода предков человека к двуногой ходьбе мог быть весьма сложным и многоступенчатым.