Innerörat hos 6 miljoner år gammalt apafossil avslöjar ledtrådar till utvecklingen av mänsklig rörelse

By | January 29, 2024

Den här artikeln har granskats i enlighet med Science X:s redaktionella process och policys. Redaktörerna har lyft fram följande attribut samtidigt som de säkerställer innehållets trovärdighet:

verifierad

pålitlig källa

korrekt


Rekonstruktion av rörelsebeteende och paleomiljö av Lufengpithecus. Kredit: Xiaocong Guo; Bild med tillstånd av Xijun Ni, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences.

× nära


Rekonstruktion av rörelsebeteende och paleomiljö av Lufengpithecus. Kredit: Xiaocong Guo; Bild med tillstånd av Xijun Ni, Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology, Chinese Academy of Sciences.

Människor och våra närmaste släktingar, de levande aporna, uppvisar en anmärkningsvärd mångfald av typer av rörelse, från att gå upprätt på två ben till att klättra i träd och gå med alla fyra lemmar.

Medan forskare länge har fascinerats av frågan om hur människors tvåfotade hållning och rörelse utvecklats från en fyrfotad förfader, har varken tidigare studier eller fossila uppteckningar tillåtit rekonstruktionen av en tydlig, definitiv historia av de första evolutionära stadierna som ledde till mänsklig bipedalism.

En ny studie, som fokuserar på bevis som nyligen upptäckts i skallar från en 6 miljoner år gammal fossil apa, Lufengpithecus, ger dock viktiga ledtrådar om ursprunget till tvåfotingsrörelsen, tack vare en ny metod: analys av det beniga området i det inre öra med hjälp av tredimensionell datortomografi.

“De halvcirkelformade kanalerna, som ligger i skallen mellan vår hjärna och det yttre örat, är viktiga för att ge vår känsla av balans och position när vi rör oss, och tillhandahåller en grundläggande komponent i vår rörelse som de flesta förmodligen inte är medvetna om”, förklarar han … Yinan Zhang, doktorand vid Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology of the Chinese Academy of Sciences (IVPP) och huvudförfattare till artikeln, som visas i tidskriften. Innovationen.

“Storleken och formen på de halvcirkelformade kanalerna korrelerar med hur däggdjur, inklusive apor och människor, rör sig i sin miljö. Med hjälp av modern bildteknik kunde vi visualisera de fossila skallarnas inre struktur och studera “anatomiska detaljer i den halvcirkelformade kanaler för att avslöja hur utdöda däggdjur rörde sig.”


Tre olika vyer av det rekonstruerade inre örat av Lufengpithecus. Kredit: Yinan Zhang, Institutet för ryggradsdjurspaleontologi och paleoantropologi, kinesiska vetenskapsakademin.

× nära


Tre olika vyer av det rekonstruerade inre örat av Lufengpithecus. Kredit: Yinan Zhang, Institutet för ryggradsdjurspaleontologi och paleoantropologi, kinesiska vetenskapsakademin.

“Vår studie pekar på en trestegsutveckling av mänsklig bipedalism”, tillägger Terry Harrison, en antropolog vid New York University och en av tidningens medförfattare.

“För det första rörde sig de första aporna i träd i en stil som var väldigt lik aspekter av hur gibboner gör idag i Asien. För det andra liknade den sista gemensamma förfadern till apor och människor i sin repertoar. lokomotivet till Lufengpithecus, med en ” Kombination av klättring och klättring, upphängning av frambenen, arboreal bipedalism och terrestrial quadrupedalism. “Det är från denna breda förfäders rörelserepertoar som mänsklig bipedalism utvecklades.”

De flesta studier om utvecklingen av apors rörelser hade fokuserat på jämförelser av benen i armar och ben, axlar, bäcken och ryggrad och hur de är associerade med olika typer av rörelsebeteenden som observerats hos apor och människor vid liv. Emellertid har mångfalden av rörelsebeteenden hos bevarade apor och ofullständigheten i fossilregistret hindrat utvecklingen av en tydlig bild av ursprunget till mänsklig bipedalism.

Lufengpithecus-skallar, som ursprungligen upptäcktes i Kinas Yunnan-provins i början av 1980-talet, har gett forskare möjligheten att på nya sätt ta itu med obesvarade frågor om rörelsens utveckling. Den kraftiga kompressionen och förvrängningen av skallarna skymde dock det beniga området i örat och fick tidigare forskare att tro att de ömtåliga halvcirkelformade kanalerna inte bevarades.

För att bättre utforska denna region använde Zhang, Ni och Harrison, tillsammans med andra forskare från IVPP och Yunnan Institute of Archaeology and Cultural Relics (YICRA), tredimensionell skanningsteknik för att belysa dessa delar av skallarna och skapa en virtuell rekonstruktion av skallarna. beniga kanaler i innerörat. De jämförde sedan dessa skanningar med de som samlats in från andra levande och fossila apor och människor från Asien, Europa och Afrika.

“Våra analyser visar att de första aporna delade en rörelserepertoar som var urgammal till mänsklig bipedalism”, förklarar IVPP-professor Xijun Ni, som ledde projektet. “Det verkar som att innerörat ger ett unikt register över apornas evolutionära historia som erbjuder ett ovärderligt alternativ till studiet av det postkraniala skelettet.”

“De flesta fossila apor och deras antagna förfäder har ett rörelseläge mellan gibboner och afrikanska apor,” tillägger Ni. “Senare avvek den mänskliga härstamningen från de stora aporna med förvärvet av bipedalism, som sågs i Australopithecus, en av de tidigaste mänskliga släktingarna från Afrika.”

Genom att studera graden av evolutionär förändring i benlabyrinten föreslog det internationella teamet att klimatförändringar kan ha varit en viktig miljökatalysator för att främja rörelsediversifiering hos apor och människor.

“Kallare globala temperaturer, förknippade med ackumuleringen av isisar på norra halvklotet för cirka 3,2 miljoner år sedan, motsvarar en ökning av hastigheten för benlabyrintförändringar och detta kan indikera en snabb ökning av apans rytm och människans rörelserörelse.” förklarar Harrison.

Mer information:
Det inre örat av Lufengpithecus ger bevis på en gemensam rörelserepertoar som är urgammal till mänsklig bipedalism, Innovationen (2024). DOI: 10.1016/j.xinn.2024.100580. www.cell.com/the-innovation/fu… 2666-6758(24)00018-3

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *