Redaktora piezīme: Reģistrējieties CNN brīnumu teorijas zinātnes biļetenam. Izpētiet Visumu ar ziņām par pārsteidzošiem atklājumiem, zinātnes sasniegumiem un daudz ko citu.
CNN
–
Kad 1974. gadā Etiopijā tika atrastas cilvēka agrīno senču mirstīgās atliekas, atklājums sniedza vēl nebijušu ieskatu sugās, kas dzīvoja miljoniem gadu pirms cilvēku staigāšanas pa zemi.
Retā fosilija, kas veido 40% no skeleta, kas pieder Australopithecus afarensis mātītei, bija Viņas vārds ir “Lucy” no Bītlu dziesmas “Lūcija debesīs ar dimantiem.”
Tagad pētnieki izmanto skeletu, lai noskaidrotu, kā šis senais cilvēka radinieks pārvietojās pirms 3,2 miljoniem gadu. Pētījuma rezultāti tika publicēti otrdien žurnālā Karaliskā atvērtās zinātnes biedrība.
Lūsija bija īsāka par vidējo cilvēku, apmēram 3,3 pēdas (1 metru) gara, viņai bija pērtiķveidīga seja un smadzenes, kas bija apmēram vienu trešdaļu lielākas nekā cilvēka.
Edvīns Rimsbergs/Alamijs Fonda fotoattēls
Lūsijas fosilijas satur 40% no viņas skeleta, un tās ir vienas no vispilnīgākajām australopītu fosilijām, kas līdz šim atrastas.
Lūsijas fosiliju analīze pēdējo 20 gadu laikā liecina, ka viņa un citas viņas sugas staigājušas stāvus. Taču pētījuma vadošā autore Dr. Ešlija La Vismena, pētniece Kembridžas Universitātē Apvienotajā Karalistē, vēlējās spert soli tālāk un atjaunot Lūsijas sastāvdaļu, kas nebija iegravēta: viņas muskuļus.
“Īpašais aspekts, kas padara mūs par cilvēkiem, ir spēja staigāt uz divām kājām, bet izpratne par to, kā un kāpēc tas attīstījās, ir apspriests ilgu laiku,” sacīja Veizmans, Leverhulme Trust stipendiāts un Isaac Newton Trust līdzstrādnieks. . Makdonalda arheoloģisko pētījumu institūtā.
“Pateicoties nesenajiem datormodelēšanas sasniegumiem, tagad ir iespējams izpētīt šos jautājumus. Protams, fosilajos ierakstos mēs skatāmies uz kailiem kauliem. Taču muskuļi kustina ķermeni – tie ļauj staigāt, skriet, lēkt un pat dejot. Tātad, ja mēs vēlamies saprast, kā tas iekustināja mūsu senčus, mums vispirms ir jāatjauno viņu mīkstie audi.
Australopithecus afarensis fosiliju izpēte varētu sniegt ieskatu divkājainības jeb staigāšanas taisni evolūcijā un to parādīšanās agrīnajos cilvēka senčos. Lūsijas muskuļu Veismana rekonstrukciju var izmantot arī, lai noteiktu, kā Lūsija pārvietojas citos veidos.
Weismann un viņas kolēģi izstrādāja un sākotnēji izmantoja metodi, ko sauc par daudzstūra muskuļu modelēšanu Zaudēto mīksto audu atjaunošana No izmirušajiem rāpuļiem, ko sauc par arhozauriem, kas dzīvoja pirms 247 miljoniem gadu.
Tad Visemens pirmo reizi izmantoja to pašu metodi Lūcijai, lai izprastu viņas muskuļu formu un izmēru un to, kā viņa tos izmantoja kustībai, novērtējot, vai tā ir kā izliekta šimpanzes šūpošanās vai cilvēka poza.
Visemens izmantoja Lūsijas fosiliju skenējumus un datus no cilvēkiem, lai izveidotu Australopithecus afarensis kāju un iegurņa muskuļu 3D modeli. Pēc datu apkopošanas no MRI un CT skenēšanas muskuļu un skeleta struktūrām mūsdienu cilvēkiem, pētnieks digitāli izveidoja skeleta muskuļu modeli.
Pēc tam es izmantoju Lūsijas fosiliju skenējumus, lai noteiktu, kā viņas locītavas kustējās dzīvē. Visemens slāņoja 36 muskuļus katrā kājā, izmantojot “muskuļu karti” no jaunākajiem datiem par cilvēkiem, kā arī “muskuļu rētas” vai skaidras muskuļu savienojuma pēdas, ko var noteikt fosilijās.
Dr. Ešlija Veismana / Kembridžas Universitāte
Lūsijas muskuļu modelēšana, kas nodēvēta par “AL 288-1”, tiek salīdzināta ar cilvēka muskuļu kartēm.
Lūsijas skelets atšķiras no cilvēka skeleta ar to, ka viņai ir īsākas kājas un plāksnei līdzīgs iegurnis (skatoties no augšas uz leju).
Veismana modelis parādīja, ka, lai gan mūsdienu cilvēka augšstilbā bija aptuveni 50% muskuļu masas, bet pārējā daļa tika attiecināta uz taukiem un kauliem, Lūsijas augšstilbā bija aptuveni 75% muskuļu. Kopumā Lūsijas kāju muskuļi bija daudz lielāki un aizņēma vairāk vietas nekā mūsdienu cilvēka muskuļi.
Lūsija dzīvoja pirms 3,2 miljoniem gadu Āfrikas savannā. Viņai bija jāiet pa nelīdzenu reljefu un jāizpēta mežu un atklātu zālāju vides sajaukums,” sacīja Visemans.
“Lielāka muskuļu masa parasti nozīmē lielāku muskuļu spēku, un nav īpaši pārsteidzoši konstatēt, ka Lūsijas muskuļu rekonstrukcijas liecina, ka viņai bija lielāka muskuļu masa nekā cilvēkam, ļaujot viņai brīvi pārvietoties starp šīm dažādajām vidēm.”
stāvus stāvus
Paleoantropologi apšaubīja Lūsijas stāvokli, jo viņas skeleta struktūra atšķīrās no mūsdienu cilvēka struktūras.
Cilvēkiem ir stabila stāja ar pilnīgi taisnām kājām, bet, kad šimpanzes stāv taisni, tās nevar iztaisnot kājas. Viņi staigā saliektas stāvoklī saliektu gurnu un ceļgalu dēļ, tāpēc šimpanzes lielākoties staigā četrrāpus.
3D modelis parādīja, ka Lūsijas ietekme Ceļa stiepes muskuļi Tas nozīmē, ka viņi var stāvēt taisni kā mūsdienu cilvēki.
“Es biju ļoti pārsteigts, atklājot, ka ceļgala pagarinājuma muskuļi (tie muskuļi, kas rada un uztur iztaisnotu ceļgalu, kad jūs stāvat vertikāli) ir salīdzināmi ar cilvēku,” sacīja Visemans. “Tas nozīmē, ka Lūsija var stāvēt un, iespējams, staigāt pēc iespējas efektīvāk.”
Australopīti, piemēram, Lūsija, dzīvoja vidē, kurā bija gan atklāti zālāji, gan blīvi meži, un tiem bija ķermeņi, kas bija pielāgoti zelt gan uz zemes, gan kokos.
“Lūsija droši vien gāja un kustējās tā, kā mēs šodien neredzam nevienā dzīvā būtnē,” sacīja Visemans.
“Ja Lūsija būtu divkājains tāpat kā mēs un staigātu tikai uz divām kājām, viņai vajadzētu spēt pārvietoties pēc iespējas līdzīgāk,” sacīja Visemans.
