Et løbebåndsexperiment giver antropologer løbende beviser om evolution: de tidlige menneskelige forfædre er måske begyndt at gå oprejst, fordi processen sparer energi sammenlignet med den fire-lemme knogelvandring af sjimpanser.
Forskere har drøftet, hvorfor hominider begyndte at gå med to ben engang for omkring seks millioner år siden - da det vigtigste kendetegn, der adskiller dem fra deres sidste abe forfædre dukkede op. Nogle har givet udtryk for energibesparelsesteorien - delvis fordi det kølige, tørre klima under miocenen kunne have adskilt madrettelser med store afstande. Andre har argumenteret for posturale årsager til ændringen og antydet, at en opretstående holdning gjorde det muligt for forfædre mennesker at se over højt græs og plet rovdyr eller at nå frem til frugt i træer eller buske.
Tidligere sammenligninger af to- eller firbenet vandring har givet uoverensstemmende resultater. En undersøgelse, der involverede unge chimpanser, fandt, at aberne brugte mere energi end mennesker gjorde, mens de gik, men mange forskere mente, at omkostningerne ville ændre sig med voksne aber. En nylig undersøgelse af makakker konstaterede, at tobenede gåture krævede højere energimængder, men aber - i modsætning til chimpanser - slentre ikke sædvanligvis oprejst.
I den nye analyse indsamlede en gruppe forskere fra tre universiteter data om den energi, der blev brugt af fire personer og fem voksne chimpanser, da de gik på en løbebånd; Chimpanserne gik lodret og på fire. Forskerne målte åndedræt, bevægelsesvinkler, positioner af kritiske led og kraften, som hver lem har lagt på jorden.
Folk brugte ca. 25 procent mindre energi end chimpanser gjorde, uanset hvilken stil aberne vandrede, rapporterer gruppen i 24. juli Proceedings of the National Academy of Sciences . Derudover forudsagde anatomiske modeller af mennesker og aber i forskellige gåforhold nøjagtigt denne omkostningsforskel.
"Det er dybt vigtige data om oprindelsen af, hvorfor vi begyndte [at gå på to ben], " siger biologisk antropolog Daniel E. Lieberman fra Harvard University, som ikke var tilknyttet undersøgelsen. For at sætte energitallet i perspektiv, siger han, bruger folk cirka 30 procent mere energi på at køre, end de går.
En gruppe forskere indsamlede data om den energi, der blev brugt af fire personer og fem voksne chimpanser, da de gik på en løbebånd; Chimpanserne gik lodret og på fire. Folk brugte omkring 25 procent mindre energi end chimpanser gjorde, uanset hvilken stil aberne gik, rapporterer de. (Cary Wolinsky) 
"Hvis vi skulle gå som en chimpanse, ville det koste os [i energi] dybest set, hvad det koster at køre, " siger Daniel Lieberman. (Cary Wolinsky) 
Chimpansen med den mest menneskelignende gang og kropstype gik lodret oprejst mere effektivt, end han knugede - et konstatering, som undersøgelsesmedforfatter Herman Pontzer kalder et øjebliksbillede af, hvordan denne udvikling kan have fundet sted. (Dette sammensatte fotografi hylder den ikoniske Evolution of Man.) (Cary Wolinsky) ”Hvis vi skulle gå som en chimpanse, ville det koste os dybest set, hvad det koster at køre, ” siger han. "[Oprejst gå] sparer dig meget energi."
I betragtning af gruppen af chimpanse som en helhed fandt forskerne ingen forskel i energiomkostningerne mellem gåstilerne. Men det er ikke overraskende, at tobenede gåture koster chimpanser meget energi, siger studiemedforfatter Herman Pontzer fra Washington University i St. Louis, fordi aber går oprejst med knæene bøjede - forestil dig at gå hele dagen i en skiløb - og har korte bagben. Disse to træk kræver masser af energi at kompensere for.
Det vigtigste er måske, at sjimpansen med den mest menneskelignende gang og kropstype gik oprejst mere effektivt, end han knugede - et resultat, som Pontzer kalder et øjebliksbillede af, hvordan denne udvikling kan have fundet sted.
"Fordi vi forstår mekanikken [ved at gå], kunne vi se, hvad evolution kunne kløe med for at gøre det billigere, " siger Pontzer. Sådanne ændringer inkluderer udretning af knæene og forlængelse af benene.
Udseendet af disse træk i en ab antyder tilstrækkelig variation i befolkningen til, at den naturlige selektion har taget fat om nødvendigt, siger Lieberman. Hvis miljøet fik aber til at gå meget længere, kunne de høje energiske omkostninger ved at gå i gang have ændret adfærden over tid.
”Sådan fungerer evolutionen, ” siger Lieberman. "Den ene [chimpanse] viste sig at være bedre end den anden chimpanse, fordi han tilpassede en mere udvidet kropsholdning."
Skønt fossilprotokollen ikke strækker sig tilbage til, når forskere mener, at den menneskelige chimpanse blev opstået, afspejler flere ben- og hofteben fra senere tidsperioder - især en hofteben, der er tre millioner år gamle - de ændringer, der reducerer omkostningerne ved toben gå.
"Mindst for tre millioner år siden, " siger Lieberman, "hominider regnede ud, hvordan man ikke skulle have denne [energi] omkostning."
Smithsonian.com's læser forum
Indsendt 16. juli 2007
