Eksperiment na jednoj stazi daje antropolozima bijesne dokaze o evoluciji: rani ljudski preci možda su počeli hodati uspravno jer proces štedi energiju u usporedbi s šimpanzama u četveronožnom hodu.
Istraživači su raspravljali zašto su hominidi počeli hodati s dvije noge prije otprilike šest milijuna godina - kada se pojavila ključna karakteristika koja ih je razlikovala od njihovih posljednjih majmunskih predaka. Neki su se zalagali za teoriju očuvanja energije - dijelom zato što je hladna i suha klima tijekom miocena mogla razdvojiti mrlje od hrane na velike udaljenosti. Drugi su argumentirali posturalne razloge promjene, sugerirajući da je uspravno držanje omogućilo ljudima predaka da vide iznad visoke trave i mrlje predatore ili da posegnu za voćem u drveću ili grmlju.
Dosadašnje usporedbe hodanja s dvije nogu u odnosu na četveronožne nogu dale su neuvjerljive rezultate. Jedna studija koja je uključivala maloljetničke čimpanze otkrila je da majmuni troše više energije nego što su ljudi činili dok hodaju, ali mnogi su istraživači smatrali da će se troškovi promijeniti kod odraslih majmuna. Nedavno istraživanje makake utvrdilo je da hodanje s dva nogu preuzima veće troškove, ali majmuni - za razliku od čimpanza - obično ne hodaju uspravno.
U novoj analizi, skupina istraživača s tri sveučilišta prikupila je podatke o utrošku energije četiri osobe i pet odraslih čimpanza dok su hodali na trkačkoj stazi; čimpanze su hodale uspravno i na sve četiri. Istraživači su izmjerili disanje, kutove pokreta, položaje kritičnih zglobova i silu koju je svaki ud stavio na tlo.
Ljudi su koristili oko 25 posto manje energije od šimpanzi, bez obzira na to kojim su stilom majmuni hodali, izvijestila je skupina u zborniku Nacionalne akademije znanosti 24. srpnja. Osim toga, anatomski modeli ljudi i majmuna različitih stajališta hodaju precizno su predvidjeli ovu razliku u troškovima.
"Izuzetno su važni podaci o podrijetlu zašto smo započeli [hodanje na dvije noge]", kaže biološki antropolog Daniel E. Lieberman sa Sveučilišta Harvard, koji nije bio povezan sa studijom. Da bi se energetska figura stavila u perspektivu, kaže, ljudi troše oko 30 posto više energije trčeći nego što hodaju.
Skupina istraživača prikupila je podatke o energiji koju su trošile četiri osobe i pet odraslih čimpanza dok su hodali na traci za trčanje; čimpanze su hodale uspravno i na sve četiri. Ljudi su koristili oko 25 posto manje energije od čimpanza, bez obzira na to koji su stil majmuni hodali, javljaju oni. (Cary Wolinsky) 
"Kad bismo hodali poput šimpanze, to bi nas koštalo [u energiji] u osnovi koliko košta trčanje", kaže Daniel Lieberman. (Cary Wolinsky) 
Šimpanza s najviše ljudskog hodanja i tjelesnog oblika hodala je uspravno učinkovitije nego što je kleknuo-hodao - nalaz koji suautor studije Herman Pontzer naziva snimkom kako se mogla dogoditi ta evolucija. (Ova kompozitna fotografija odaje počast ikoničnom Evoluciji čovjeka.) (Cary Wolinsky) "Kad bismo hodali poput šimpanze, to bi nas u osnovi koštalo koliko košta trčanje", kaže on. "[Uspravno hodanje] štedi vam puno energije."
Uzimajući skupinu čimpanza u cjelini, istraživači nisu utvrdili razliku u troškovima energije između stilova hodanja. Ali nije iznenađujuće da hodanje s dva nogu košta šimpanze puno energije, kaže koautor studije Herman Pontzer sa Sveučilišta Washington u St. Louisu, jer majmuni hodaju uspravno sa savijenim koljenima - zamislite kako cijeli dan hodaju u skijaškom položaju - i imaju kratke zadnje noge. Te dvije osobine zahtijevaju puno energije da bi se nadoknadile.
Možda najvažnije, čimpanza s najviše ljudske hodanja i tjelesnog oblika hodala je uspravno učinkovitije nego što je kleknuo-hodao - otkriće da Pontzer naziva snimku kako se mogla dogoditi ta evolucija.
"Budući da razumijemo mehaniku [hodanja], mogli smo vidjeti čime se evolucija može usitniti da bi bila jeftinija", kaže Pontzer. Takve izmjene uključuju ispravljanje koljena i produljenje nogu.
Pojava ovih osobina kod jednog majmuna sugerira dovoljno varijacija u populaciji da bi se prirodna selekcija mogla riješiti, kaže Lieberman. Ako je okruženje uzrokovalo da majmuni hodaju mnogo dalje, visoki energetski troškovi hodanja rukavima mogli bi vremenom promijeniti ponašanje.
"Tako djeluje evolucija", kaže Lieberman. "Jedan [čimpanza] pokazao se bolji od ostalih šimpanze, jer je prilagodio više produljeno držanje."
Iako se zapis o fosilima ne širi na vrijeme kada znanstvenici vjeruju da je došlo do rascjepa ljudske šimpanze, nekoliko kostiju nogu i kuka iz kasnijih vremenskih razdoblja - posebno kosti kuka stara tri milijuna godina - odražavaju promjene koje smanjuju troškove dvonoge hodanje.
"Barem prije tri milijuna godina", kaže Lieberman, "hominidi su osmislili kako to ne bi koštalo ovaj [energetski] trošak."
Čitateljski forum Smithsonian.com
Objavljeno 16. srpnja 2007
