تشير الأدلة إلى أن سلف الإنسان سار منتصباً في الأشجار

تشير الأدلة إلى أن سلف الإنسان سار منتصباً في الأشجار


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

وصف العلماء قردًا عمره 11.62 مليون عام تحرك مثل أي مخلوق آخر على الأرض باستخدام أرجله البشرية وأذرع إنسان الغاب.

فريق من العلماء من جامعة ايبرهارد كارلس من توبنغن في ألمانيا ورقة بحثية جديدة عن نوع من القردة المتحجرة وجدت في بافاريا والتي يعود تاريخها إلى 11.6 مليون سنة مضت. مُجهزة بأرجل تشبه الإنسان وأذرع تشبه القرود ، يُقال إنها "تسلقت" عبر الأغصان الفارين من الأشجار المتسلقة من الحيوانات المفترسة للقطط. وهو واحد منا!

هل تعدد الزوجات وراثي؟

تم نشر نتائج العلماء في عدد 7 نوفمبر من المجلة طبيعة سجية وربما يكون الاكتشاف الأكثر إثارة للاهتمام والأكثر أهمية هو "الحركة الغريبة" ، إذا كانت حقيقة ، فهي أغرب محرك وهزاز شوهد حتى الآن ، والذي أبلغ الباحثين أن هذا السلف البشري المبكر ربما تطور ليمشي على قدمين.

يبلغ من العمر 11.62 مليون عام دانوف تم اكتشافه في طبقة من الطين في بلدية Pforzen في منطقة Swabian في Ostallgäu وبين عامي 2015 و 2018 قام علماء الحفريات بعمل 37 اكتشافًا فرديًا لعظام الذراع والساق والفقرات والأصابع وأصابع القدم المحفوظة بالكامل والتي أظهرت أوجه تشابه مع الطريقة التي نتحرك بها اليوم .

وصفت الكاتبة الرئيسية للدراسة الجديدة ، مادلين بوهم ، عالمة الحفريات في جامعة إيبرهارد كارلس في توبنغن في ألمانيا ، دانوف كما تزن بين 37 و 68 رطلاً. (17 و 31 كيلوغرامًا) ووجد الباحثون أن الذكور أكبر من الإناث ، مما يشير إلى تعدد الزوجات ، حيث يتزاوج الذكور مع أكثر من الإناث ، وفقًا للورقة.

21 عظمة من الهيكل العظمي الجزئي الأكثر اكتمالا لذكر دانوفيوس. (كريستوف ياكل / طبيعة سجية)

إعادة التفكير في أصولنا القديمة

منذ سبعينيات القرن الماضي ، تم اكتشاف العديد من الأحافير المختلفة لأنواع القردة القديمة في كل من أوروبا وإفريقيا ، وبناءً على الأدلة المتاحة ، "افترضت" جميع الأبحاث السابقة أن البشر قد تطوروا من مخلوق رباعي الأرجل يستخدم راحة يده أو أخمصه على الأرض. يمشون أو يعلقون أجسادهم من الأشجار ، على غرار الشمبانزي الحديث ، في منتصف إلى أواخر العصر الميوسيني منذ حوالي 13 مليون إلى 5.3 مليون سنة.

من هذا "الافتراض" ، كان يُعتقد أن سلالات القرود والبشر بدأت تتباعد في هذا الوقت ، ولكن هذا الاستنتاج استند إلى حفريات بدون عظام أطراف سليمة مما حد إلى حد كبير مما يمكن للباحثين استنتاجه فيما يتعلق بعادات أسلافنا الحركية وقدراتهم وقيودهم على الحركة. هذا ، وفقًا لـ يونيو 2016 العلوم الحية المقال ، كان "افتراضًا" بُني عليه نموذج كامل من البحث.

بشكل أساسي ، ترسم النتائج الجديدة مزيدًا من الصورة حول كيفية تطور أسلاف القردة العليا الحديثة لاستخدام أذرعهم في الحركة وفقًا لتقرير عن العلوم الحية هي "السمة الرئيسية" التي تميز البشر عن القردة الحديثة بما في ذلك الشمبانزي والبونوبو والغوريلا وإنسان الغاب - أقرب أقربائنا الأحياء. وهذا هو وضعنا على قدمين. الموقف المستقيم والقدرة على الحفاظ على التوازن والسير على أقدامنا مما حرر أيدينا لإنتاج الأدوات ، وهي سمة يمكن القول إنها "تسببت" أو خلقتنا ، كما نحن اليوم.

  • تطور البشر الأوائل في النظم البيئية على عكس أي نظام موجود اليوم
  • أدلة صادمة جديدة في أصول الإنسان من كهف قسم
  • عضلات اليد الزاحفة القديمة الموجودة في الأجنة البشرية

الاحتيال جعلنا ما نحن عليه

على عكس البشر ، يمشي الشمبانزي والبونوبو والغوريلا على مفاصل أصابعهم وإنسان الغاب بقبضات أيديهم المغلقة ، وجميعهم قادرون على التأرجح بين الأشجار بسهولة باستخدام أذرعهم في طريقة الحركة المعروفة رسميًا باسم brachiation. ولكن الآن ، تقترح بوهم وزملاؤها أن "النوع الجديد من الحركة" ، الذي أطلقوا عليه اسم "تسلق الأطراف الممتدة" ، قد يكون الشكل الأسلاف للحركة لكل من القردة العليا الحديثة والبشر.

قالت مادلين بوهم العلوم الحية أن الأنواع الجديدة قد تم تسميتها دانوفيوس جوجينموسي. تم أخذ جزء "Danuvius" من الاسم من إله النهر السلتي الروماني Danuvius وكلمة "guggenmosi" تشير إلى عالم الحفريات Sigulf Guggenmos ، الذي اكتشف الموقع الذي تم العثور فيه على الحفرية.

متي دانوف تعيش ، كانت المنطقة عبارة عن منظر طبيعي مسطح حار مع أنهار وغابات من حواف جبال الألب ، وكانت تنتمي إلى نوع يسمى دريوبيثيسينات وهم أسلاف القردة الأفريقية الحديثة.

يقترح مينا أسنان المخلوق السميك دانوف أكلوا أشياء صلبة ولاحظ العلماء أيضًا أذرعها "الممدودة قليلاً" مقارنةً بالعينات الأحفورية الأخرى التي تشير إلى أنها تتدلى من الأشجار كما يظهر في القردة العليا الحديثة وتستخدم أذرعها وأرجلها بشكل متساوٍ تقريبًا ، كما قال الباحثون.

محاولة الإجابة على "لماذا" دانوف لم يفضلوا ذراعيه أو رجليه كما يقول العلماء ربما ، دانوف استخدم أصابع قدمه الكبيرة الطويلة والقوية والمقاومة "للتسلق بسرعة على طول أطراف الأشجار للهروب من القطط الكبيرة".

تم نشر التقرير الكامل في Nature DOI: 10.1038 / s41586-019-1731-0


عندما مشى أسلافنا أولاً طويلاً

تُظهر هذه الصورة موضع المشط الرابع أسترالوبيثكس أفارينسيس (AL 333-160) المستعاد من هادار ، إثيوبيا ، في هيكل عظمي للقدم. الائتمان: كارول وارد / جامعة ميسوري

يمكن لعظم القدم الأحفورية من أسلاف الإنسان الأوائل ، البالغ من العمر 3.2 مليون سنة ، أن تغير بشكل عميق فهمنا لتطور الإنسان. تم اكتشافه في هادار بإثيوبيا ، وهو يجلب أدلة دامغة على أن هذا الإنسان ، وهو نوع يسمى أسترالوبيثكس أفارينسيس، ربما كان أول سلف بشري يمشي منتصباً. في بحث نُشر مؤخرًا في علم، وصف فريق من علماء الأنثروبولوجيا من الولايات المتحدة وإثيوبيا الحفرية التي تم العثور عليها مؤخرًا على أنها عظم مشط رابع ، أو عظم منتصف القدم. إنه & # 8217s الوحيد الذي تم العثور عليه على الإطلاق أسترالوبيثكس أفارينسيس، وكشف ذلك & # 8217s أن هؤلاء البشر القدامى لديهم أقدام مقوسة صلبة ، شبيهة بالبشر ، مما مكنهم من المشي مثلنا.

أسترالوبيثكس أفارينسيس تم اكتشاف الحفريات لأول مرة في إثيوبيا في عام 1974. كانت لوسي واحدة من أشهر ممثلي هذا النوع ، والتي تم العثور عليها أيضًا في هادار. كان هذا هو الاسم المستعار الذي يطلق على عدة مئات من قطع العظام التي تشكل حوالي أربعين في المائة من شخص يعتقد أنه أنثى. كان هناك جدل كبير حول ما إذا كانت لوسي وأقاربها يسيرون على قدمين أو كانوا متسلقين للأشجار أيضًا ، أو كليهما. لكن من المحتمل أن يؤدي اكتشاف هذا العظم الذي يبلغ منتصف القدم إلى ترك هذه الأسئلة للراحة.

اكتشف باحثون من جامعة ميسوري وجامعة ولاية أريزونا عظمة تشير إلى أن أسلاف البشر لديهم أقواس في أقدامهم ، وهو تحول تطوري كبير بالنسبة إلى لوسي وأنواعها. الائتمان: إليزابيث هارمون

قالت إحدى أعضاء الفريق ، البروفيسور كارول وارد ، في بيان صحفي صدر مؤخرًا عن جامعة ميسوري كولومبيا ،

الآن بعد أن علمنا أن لوسي وأقاربها لديهم أقواس في أقدامهم ، فإن هذا يؤثر على الكثير مما نعرفه عنهم ، من المكان الذي يعيشون فيه إلى ما يأكلونه وكيف تجنبوا الحيوانات المفترسة. كان تطور القدمين المقوسة تحولًا أساسيًا نحو حالة الإنسان ، لأنه يعني التخلي عن القدرة على استخدام إصبع القدم الكبير لإمساك الفروع ، مما يشير إلى أن أسلافنا قد تخلوا أخيرًا عن الحياة في الأشجار لصالح الحياة على الأرض.

تعتبر الأقواس في القدمين عنصرًا أساسيًا في المشي الشبيه بالإنسان لأنها تمتص الصدمات وتوفر أيضًا منصة صلبة حتى نتمكن من الدفع من أقدامنا والمضي قدمًا. يعاني الأشخاص الذين يعانون من & # 8216 أقدام مسطحة & # 8217 الذين يفتقرون إلى الأقواس من مجموعة من مشاكل المفاصل في جميع أنحاء الهياكل العظمية. يُظهر فهم أن القوس ظهر في وقت مبكر جدًا من تطورنا أن الهيكل الفريد لأقدامنا أمر أساسي للحركة البشرية. إذا تمكنا من فهم ما صُممنا للقيام به والانتقاء الطبيعي الذي شكل الهيكل العظمي البشري ، فيمكننا اكتساب نظرة ثاقبة حول كيفية عمل الهياكل العظمية لدينا اليوم. كانت الأقواس في أقدامنا لا تقل أهمية عن أسلافنا كما هي بالنسبة لنا.

كان الدليل الأحفوري لأسلاف الإنسان الذي سبق أنواع لوسي & # 8217s أرديبيثيكوس راميدوس. هذا الإنسان ، الذي عاش قبل حوالي 4 ملايين سنة ، كان لديه أرجل إمساك قوية تضمنت إصبع قدم أول متحرك متباعد ، وهي ميزة شوهدت في الرئيسيات التي تعيش في الأشجار والتي تشير إلى أنها تتحرك على جميع الأقدام الأربعة ، وأحيانًا تمشي منتصبة. ومع ذلك ، أشارت الأدلة الأحفورية السابقة للوسي وأنواعها إلى أنهم كانوا ثنائيي الدواسة ، لكن بعض العلماء اعتقدوا أنهم ربما كانوا أيضًا من قاطني الأشجار. الآن ، مع اكتشاف هذا منتصف القدم ، العظمة الوحيدة المعروفة أسترالوبيثكس أفارينسيس، يشير هذا الدليل الجديد بقوة إلى أن لوسي وأقاربها وقفوا وساروا في وضع مستقيم ، وربما كان أول نوع من أسلاف الإنسان يمتلك هذه السمة التشريحية البشرية الحاسمة.

يمكننا فقط أن نتخيل كيف كانت الحياة بالنسبة إلى لوسي ونوعها. كانت قامة صغيرة ، ربما كانت مغطاة بالفراء ، كان الذكور أقل بقليل من خمسة أقدام ووزنها أقل من 100 رطل ، بينما كانت الإناث أقصر ، وطولها ثلاثة أقدام ونصف ، و 60 رطلاً. كانت أدمغتهم أصغر من أدمغتنا ولديهم فكوك قوية تمكنهم من أكل الأوراق والبذور والجذور والفواكه والمكسرات والحشرات. مع اكتشاف عظم القدم الأحفوري هذا ، نعلم الآن أن لديهم أقدام مقوسة ، مثل أقدامنا كثيرًا. من المحتمل أنهم كانوا أول من سار منتصباً عبر الغابات القديمة والأراضي المفتوحة في إثيوبيا بحثًا عن الطعام ، في المسار التطوري نحو الإنسان.

اكتشف العلماء الحفرية التي يبلغ عمرها 3.2 مليون عام في هذا الموقع في هادار بإثيوبيا. مصدر الصورة: كيمبرلي كونجدون


تشير أدلة جديدة إلى أن سلف الإنسان "لوسي" كان متسلقًا للأشجار

منذ اكتشاف الحفرية التي أطلق عليها اسم لوسي قبل 42 عامًا هذا الشهر ، ناقش علماء الأحافير ما إذا كانت سلف الإنسان البالغة من العمر 3 ملايين عام أمضت كل وقتها في المشي على الأرض أو بدلاً من ذلك تمشي مع التسلق المتكرر للأشجار. الآن ، يشير تحليل التصوير المقطعي المحوسب الخاص بواسطة علماء من جامعة جونز هوبكنز وجامعة تكساس في أوستن إلى أن أنثى الهومينين أمضت وقتًا كافيًا في الأشجار وأن الدليل على هذا السلوك محفوظ في البنية الداخلية لعظامها. يظهر وصف الدراسة البحثية في 30 نوفمبر في المجلة بلوس واحد.

يقول المحققون إن تحليل الهيكل العظمي الجزئي المتحجر يظهر أن أطراف لوسي العلوية كانت مبنية بشكل كبير ، على غرار الشمبانزي البطلة التي تتسلق الأشجار ، مما يدعم فكرة أنها أمضت وقتًا في التسلق واستخدمت ذراعيها لسحب نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، كما يقولون ، فإن حقيقة أن قدمها كانت تتكيف بشكل أفضل مع الحركة على قدمين (المشي في وضع مستقيم) بدلاً من الإمساك بها قد يعني أن التسلق وضع تركيزًا إضافيًا على قدرة لوسي على الوقوف بذراعيها وأدى إلى بناء عظام أطرافها العلوية بشكل أكبر.

يقول فريق البحث إنه من الصعب تحديد مقدار الوقت الذي قضته لوسي في الأشجار بالضبط ، لكن دراسة حديثة أخرى تشير إلى أن لوسي ماتت من سقوط شجرة طويلة. يضيف المؤلفون أن هذه الدراسة الجديدة تضيف إلى الأدلة على أنها ربما تعشش في الأشجار ليلاً لتجنب الحيوانات المفترسة. النوم لمدة ثماني ساعات يعني أنها أمضت ثلث وقتها في الأشجار ، وإذا كانت أيضًا تتغذى هناك من حين لآخر ، فإن النسبة المئوية الإجمالية للوقت الذي تقضيه فوق الأرض ستكون أكبر.

لوسي ، الموجودة في المتحف الوطني لإثيوبيا ، هي عينة عمرها 3.18 مليون عام أسترالوبيثكس أفارينسيس—أو القرد الجنوبي لعفر — وهو من بين أقدم الهياكل العظمية الأحفورية وأكثرها اكتمالا التي تم العثور عليها على الإطلاق لأي سلف بشري بالغ منتصب يمشي. تم اكتشافها في منطقة عفار بإثيوبيا عام 1974 من قبل عالم الأنثروبولوجيا بجامعة ولاية أريزونا دونالد جوهانسون وطالب الدراسات العليا توم جراي. حللت الدراسة الجديدة صور الأشعة المقطعية لعظامها بحثًا عن أدلة على كيفية استخدام جسدها خلال حياتها. تشير الدراسات السابقة إلى أنها كانت تزن أقل من 65 رطلاً وكان طولها أقل من 4 أقدام.

يقول كريستوفر روف ، دكتوراه ، أستاذ التشريح والتطور الوظيفي في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز: "تمكنا من إجراء هذه الدراسة بفضل الاكتمال النسبي للهيكل العظمي لوسي". "تحليلنا يتطلب عظامًا علوية وسفلية محفوظة جيدًا من نفس الشخص ، وهو أمر نادر جدًا في سجل الحفريات."

ألقى فريق البحث نظرة أولاً على هيكل لوسي العظمي خلال جولتها في المتحف الأمريكي في عام 2008 ، عندما تم تحويل الحفرية لفترة وجيزة إلى مرفق التصوير المقطعي عالي الدقة بالأشعة السينية في جامعة تكساس في مدرسة أوستن جاكسون لعلوم الأرض. لمدة 11 يومًا ، قام جون كابلمان ، دكتوراه ، أستاذ الأنثروبولوجيا والعلوم الجيولوجية ، وأستاذ العلوم الجيولوجية ريتشارد كيتشام ، دكتوراه ، كلاهما من جامعة تكساس في أوستن ، بمسح جميع عظامها بعناية لإنشاء أرشيف رقمي أكثر من 35000 شريحة مقطعية. كانت فحوصات التصوير المقطعي المحوسب عالية الدقة ضرورية لأن لوسي مليئة بالمعادن بشكل كبير لدرجة أن التصوير المقطعي المحوسب التقليدي ليس قويًا بما يكفي لتصوير الهيكل الداخلي لعظامها.

تقول كيتشام: "كلنا نحب لوسي ، لكن كان علينا مواجهة حقيقة أنها صخرة. كان وقت الفحص الطبي القياسي بالأشعة المقطعية قبل 3.18 مليون سنة. تطلب هذا المشروع ماسحًا أكثر ملاءمة لحالتها الحالية".

تستخدم الدراسة الجديدة شرائح التصوير المقطعي المحوسب من فحوصات عام 2008 لتحديد البنية الداخلية لعظم العضد الأيمن والأيسر (عظام الذراع العلوية) وعظم الفخذ الأيسر (عظم الفخذ).

يقول روف: "تستند دراستنا إلى نظرية الهندسة الميكانيكية حول كيف يمكن للأشياء أن تسهل الانحناء أو تقاومه" ، لكن نتائجنا بديهية لأنها تعتمد على أنواع الأشياء التي نختبرها حول الأشياء - بما في ذلك أجزاء الجسم - في الحياة اليومية. إذا كان للأنبوب أو ماصة الشرب ، على سبيل المثال ، جدار رقيق ، فإنه ينحني بسهولة ، في حين أن الجدار السميك يمنع الانحناء. العظام تُبنى بالمثل ".

يوضح كابلمان: "من الحقائق الراسخة أن الهيكل العظمي يستجيب للأحمال خلال الحياة ، ويضيف العظام لمقاومة القوى العالية ويطرح العظام عندما تقل القوى". "لاعبو التنس هم مثال جيد: فقد أظهرت الدراسات أن العظم القشري في عمود ذراع المضرب يتكوّن بشكل أكبر من العظم الموجود في الذراع غير المضرب."

كانت إحدى القضايا الرئيسية في الجدل حول تسلق شجرة لوسي هي كيفية تفسير السمات الهيكلية التي قد تكون ببساطة "بقايا طعام" من سلف أكثر بدائية كان لديه أذرع طويلة نسبيًا ، على سبيل المثال. يقول روف إن ميزة الدراسة الجديدة هي أنها تركز على الخصائص التي تعكس السلوك الفعلي خلال الحياة.

تمت مقارنة فحوصات لوسي بالأشعة المقطعية من عينة كبيرة من البشر المعاصرين ، الذين يقضون معظم وقتهم يمشون على قدمين على الأرض ، ومع الشمبانزي ، وهو نوع يقضي معظم وقته في الأشجار وعندما يكون على الأرض. الأرض ، وعادة ما تمشي على الأطراف الأربعة.

يقول روف: "تُظهر نتائجنا أن الأطراف العلوية للشمبانزي مبنية بشكل أكبر نسبيًا لأنها تستخدم أذرعها للتسلق ، مع ملاحظة العكس عند البشر ، الذين يقضون وقتًا أطول في المشي ولديهم أطراف سفلية أكثر كثافة". "نتائج لوسي مقنعة وبديهية."

تشير المقارنات الأخرى التي أجريت في الدراسة إلى أنه حتى عندما تسير لوسي في وضع مستقيم ، ربما تكون قد فعلت ذلك بشكل أقل كفاءة من البشر المعاصرين ، مما حد من قدرتها على المشي لمسافات طويلة على الأرض ، كما يقول روف. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على جميع عظام أطرافها لتكون قوية جدًا بالنسبة لحجم جسمها ، مما يشير إلى أن لديها عضلات قوية بشكل استثنائي ، مثل عضلات الشمبانزي الحديث أكثر من الإنسان الحديث. يقول الباحثون إن انخفاض قوة العضلات لاحقًا في التطور البشري قد يكون مرتبطًا بتقنية أفضل تقلل من الحاجة إلى المجهود البدني وزيادة متطلبات التمثيل الغذائي لدماغ أكبر.

يقول كابلمان: "قد يبدو فريدًا من وجهة نظرنا أن أشباه البشر الأوائل مثل لوسي جمعوا بين المشي على الأرض على قدمين مع قدر كبير من تسلق الأشجار" ، لكن لوسي لم تكن تعلم أنها كانت "فريدة" - فقد انتقلت إلى الأرض وتسلقت الأشجار ، تعشش وتبحث عن الطعام هناك ، حتى انقرضت حياتها على الأرجح بسبب السقوط - ربما من شجرة. "


كان سلف الإنسان "لوسي" متسلق شجرة ، وتشير أدلة جديدة

تشير الأدلة المحفوظة في البنية الهيكلية الداخلية للحفورة المشهورة عالميًا ، لوسي ، إلى أن الأنواع البشرية القديمة كانت تتسلق الأشجار بشكل متكرر ، وفقًا لتحليل جديد أجراه علماء من جامعة جونز هوبكنز وجامعة تكساس في أوستن.

منذ اكتشاف Lucy & rsquos في إثيوبيا قبل 42 عامًا هذا الشهر من قبل عالم الأنثروبولوجيا بجامعة ولاية أريزونا دونالد جوهانسون وطالب الدراسات العليا توم جراي ، ناقش علماء الأحافير ما إذا كانت عينة عمرها 3.18 مليون عام من أسترالوبيثكس أفارينسيس & [مدش] أو القرد الجنوبي من عفار و [مدش] أمضت حياتها تمشي على الأرض أو تمشي جنبًا إلى جنب مع التسلق المتكرر للأشجار.

يُظهر تحليل جديد للهيكل العظمي المتحجر جزئيًا ، والذي سيتم نشره في 30 نوفمبر في مجلة PLOS ONE ، أن أطراف Lucy & rsquos العلوية كانت مبنية بشكل كبير ، على غرار الشمبانزي المتسلق للأشجار ، مما يدعم فكرة أنها غالبًا ما تستخدم ذراعيها لسحب نفسها. ، على الأرجح على أغصان الأشجار. يقترح الباحثون أيضًا أنه نظرًا لأن قدمها كانت تتكيف بشكل أفضل مع الحركة على قدمين و [مدش] أو المشي في وضع مستقيم و [مدش] بدلاً من الإمساك ، كان على لوسي الاعتماد على قوة الجزء العلوي من الجسم عند التسلق ، مما أدى إلى بناء عظام الطرف العلوي بشكل أكبر.

& ldquo قد يبدو فريدًا من وجهة نظرنا أن أشباه البشر الأوائل مثل لوسي كانوا يجمعون بين المشي على الأرض على قدمين مع قدر كبير من تسلق الأشجار ، لكن لوسي لم تكن تعلم أنها كانت فريدة من نوعها ، & rdquo قال جون كابيلمان عالم الإنسان القديم في جامعة أوستن ، الذي اقترحت دراسته الأخيرة لوسي ربما ماتت بعد سقوطها من شجرة طويلة ، حيث ربما كانت تعشش لتجنب الحيوانات المفترسة. قال Kappelman إن الصعود الليلي يعادل ثلث حياتها التي تقضيها في الأشجار و [مدش] أو أكثر إذا كانت تتغذى هناك من حين لآخر.

& ldquo تمكنا من إجراء هذه الدراسة بفضل الاكتمال النسبي للهيكل العظمي Lucy & rsquos ، وقال المؤلف الرئيسي للدراسة ، كريستوفر روف ، أستاذ التشريح والتطور الوظيفي في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز. & ldquo يتطلب تحليلنا عظامًا علوية وسفلية محفوظة جيدًا من نفس الشخص ، وهو أمر نادر جدًا في السجل الأحفوري.

قام فريق البحث أولاً بفحص لوسي ، وهي من بين أقدم الهياكل العظمية وأكثرها اكتمالاً لأي سلف بشري بالغ يمشي منتصباً ، خلال جولتها في المتحف بالولايات المتحدة في عام 2008 ، عندما تم تحويل الحفرية لفترة وجيزة إلى التصوير المقطعي عالي الدقة بالأشعة السينية منشأة (UTCT) في مدرسة UT Jackson لعلوم الأرض. لمدة 10 أيام ، قام Kappelman وأستاذ العلوم الجيولوجية في UT Austin Richard Ketcham بمسح جميع عظامها بعناية لإنشاء أرشيف رقمي لأكثر من 35000 شريحة مقطعية.

& ldquo كلنا نحب لوسي ، لكن كان علينا أن نواجه حقيقة أنها صخرة ، وقال كيتشام ، مضيفًا أن التصوير المقطعي المحوسب التقليدي ليس قويًا بما يكفي لتصوير الهيكل الداخلي لـ Lucy & rsquos الهيكل العظمي المعدني بشكل كبير. & ldquo كان وقت الفحص الطبي القياسي بالأشعة المقطعية قبل 3.18 مليون سنة. يتطلب هذا المشروع ماسحًا أكثر ملاءمة لحالتها الحالية. & rdquo

منذ ذلك الحين ، اعتمد الباحثون على عمليات المسح للبحث عن أدلة حول كيفية عيش لوسي وموتها واستخدام جسدها و [مدش] يقدر بحوالي 3 أقدام و 6 بوصات و 60 رطلاً و [مدش] خلال حياتها. ركزت أحدث دراسة على البنية الداخلية لعظام Lucy & rsquos اليمنى واليسرى (عظم الذراع) وعظم الفخذ الأيسر (عظم الفخذ).

كانت إحدى القضايا الرئيسية في الجدل حول تسلق شجرة Lucy & rsquos هي كيفية تفسير الميزات الهيكلية التي قد تكون ببساطة & ldquoleftover & rdquo من سلف أكثر بدائية كان لديه أذرع طويلة نسبيًا ، على سبيل المثال. قال روف إن ميزة الدراسة الجديدة هي أنها تركز على الخصائص التي تعكس السلوك الفعلي خلال الحياة. قال باحثون إن بعض الأدلة تشير إلى أنها كانت يمينية.

& ldquo ترتكز دراستنا على نظرية الهندسة الميكانيكية حول كيف يمكن للأشياء أن تسهل الانحناء أو تقاومه ، كما قال روف. & ldquo نتائجنا بديهية لأنها تعتمد على أنواع الأشياء التي نختبرها حول الأشياء و [مدش] بما في ذلك أجزاء الجسم و [مدش] في الحياة اليومية. إذا كان للأنبوب أو ماصة الشرب ، على سبيل المثال ، جدار رقيق ، فإنه ينحني بسهولة ، بينما يمنع الجدار السميك الانحناء. عظام بنيت بالمثل. & rdquo

تمت مقارنة فحوصات Lucy & rsquos بالأشعة المقطعية من عينة كبيرة من البشر المعاصرين ، الذين يقضون معظم وقتهم يمشون على قدمين على الأرض ، ومع الشمبانزي ، وهو نوع يقضي معظم وقته في الأشجار وعندما يكون على الأرض. الأرض ، وعادة ما تمشي على الأطراف الأربعة.

وقال كابيلمان إن من الحقائق الراسخة أن الهيكل العظمي يستجيب للأحمال أثناء الحياة ، ويضيف العظام لمقاومة القوى العالية ويطرح العظام عند تقليل القوى. & ldquo يُعد لاعبو التنس مثالًا رائعًا: فقد أظهرت الدراسات أن العظم القشري في عمود ذراع المضرب يتكوّن بشكل أكبر من العظم الموجود في الذراع غير المضرب. & rdquo

تشير مقارنات أخرى في الدراسة إلى أنه حتى عندما تسير لوسي في وضع مستقيم ، ربما تكون قد فعلت ذلك بشكل أقل كفاءة من البشر المعاصرين ، مما يحد من قدرتها على المشي لمسافات طويلة على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على جميع عظام أطرافها لتكون قوية جدًا بالنسبة لحجم جسمها ، مما يشير إلى أن لديها عضلات قوية بشكل استثنائي ، مثل عضلات الشمبانزي الحديث أكثر من الإنسان الحديث. قال الباحثون إن انخفاض قوة العضلات في وقت لاحق من التطور البشري قد يكون مرتبطًا بتقنية أفضل تقلل من الحاجة إلى المجهود البدني وزيادة متطلبات التمثيل الغذائي لدماغ أكبر.

المواد الدراسية الأخرى والملفات ثلاثية الأبعاد متاحة على موقع eLucy.org. تم منح التصاريح لمسح ودراسة وتصوير لوسي من قبل هيئة البحث وحفظ التراث الثقافي والمتحف الوطني لإثيوبيا التابع لوزارة السياحة والثقافة. تم دعم UTCT بثلاث منح من مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية.

UT Austin لديها HD قمر صناعي واستوديوهات سكايب متاحة للمقابلات الإعلامية.

للمزيد من المعلومات الرجاء الاتصال: راشيل جريس ، كلية الآداب ، 512-471-2689


علف الأرض

لذا ، فبدلاً من التطور للسير على قدمين بعد الخربشة على الأرض على أربع ، تقترح النظرية أن أسلافنا كان لديهم بالفعل الوسائل البدائية للمشي على قدمين قبل أن يتركوا الأشجار.

عندما غادر أسلاف الشمبانزي والغوريلا الأشجار ، كانوا بحاجة للحفاظ على القدرة على تسلق جذوع الأشجار. قادت هذه الحاجة إلى قوة تسلق الأشجار والتشريح تطورها على حساب حركة أرضية أكثر كفاءة ، وبالتالي أدت إلى المشي على المفصل ، كما يقول كرومبتون.

أورانج أوتان هي الأبعد بين أقاربنا بين القردة العليا ، تليها الغوريلا ، ثم البونوبو والشمبانزي. انفصل أسلاف النوعين الأخيرين عن الخط البشري منذ حوالي 6 ملايين سنة ، وانفصل سلف أورانج-أوتان عن سلف الإنسان منذ حوالي 10 ملايين سنة.

يقترح ثورب وزملاؤه أنه في وقت ما في العصر الميوسيني - قبل 24 إلى 5 ملايين سنة - كان للفجوات المتزايدة في مظلة الغابة التي نشأت نتيجة لتقلبات المناخ تأثير عميق على أسلافنا من القردة.

بعضهم - أسلاف الشمبانزي والغوريلا - تخصصوا في التسلق عالياً في المظلة وعبور الفجوات بين الأشجار عن طريق المشي على مفاصل الأصابع. احتفظ آخرون - أسلاف البشر - بقدرتهم على المشي على قدمين ، وتخصصوا في جمع الطعام من الأشجار الصغيرة والأرض.


تشير أدلة جديدة إلى أن سلف الإنسان لوسي البالغ من العمر 3.2 مليون عام كان متسلقًا للأشجار

منذ اكتشاف الحفرية قبل 42 عامًا هذا الشهر ، ناقش علماء الأحافير ما إذا كانت سلف الإنسان البالغة من العمر 3.2 مليون عام ، والتي يطلق عليها اسم لوسي ، أمضت كل وقتها في المشي على الأرض أو بدلاً من ذلك تمشي مع التسلق المتكرر للأشجار.

شرح الصورة: الحفريات التي تشكل الهيكل العظمي لوسي

رصيد الصورة: جون كابلمان / جامعة تكساس في أوستن

الآن ، يشير تحليل الأشعة المقطعية الخاصة من قبل علماء من جامعة جونز هوبكنز وجامعة تكساس في أوستن إلى أن أنثى الهومينين أمضت وقتًا كافيًا في الأشجار وأن الدليل على هذا السلوك محفوظ في البنية الداخلية لعظامها. يظهر وصف الدراسة البحثية اليوم في المجلة بلوس واحد.

يقول المحققون إن تحليل الهيكل العظمي الجزئي المتحجر يظهر أن أطراف لوسي العلوية كانت مبنية بشكل كبير ، على غرار الشمبانزي البطلة التي تتسلق الأشجار ، مما يدعم فكرة أنها أمضت وقتًا في التسلق واستخدمت ذراعيها لسحب نفسها. بالإضافة إلى ذلك ، كما يقولون ، فإن حقيقة أن قدمها كانت تتكيف بشكل أفضل مع الحركة على قدمين (المشي في وضع مستقيم) بدلاً من الإمساك بها قد يعني أن التسلق وضع تركيزًا إضافيًا على قدرة لوسي على الوقوف بذراعيها وأدى إلى بناء عظام أطرافها العلوية بشكل أكبر.

يقول فريق البحث إنه من الصعب تحديد مقدار الوقت الذي قضته لوسي في الأشجار بالضبط ، لكن دراسة حديثة أخرى تشير إلى أن لوسي ماتت من سقوط شجرة طويلة. هذه الدراسة الجديدة تضيف إلى الأدلة على أنها ربما تكون قد تعششت في الأشجار ليلاً لتجنب الحيوانات المفترسة ، كما يقول المؤلفون. النوم لمدة ثماني ساعات يعني أنها أمضت ثلث وقتها في الأشجار ، وإذا كانت أيضًا تتغذى هناك من حين لآخر ، فإن النسبة المئوية الإجمالية للوقت الذي تقضيه فوق الأرض ستكون أكبر.

لوسي ، الموجودة في المتحف الوطني لإثيوبيا ، هي عينة عمرها 3.2 مليون عام من أسترالوبيثكس أفارينسيس& # 8212 أو القرد الجنوبي لعفار & # 8212 وهو من بين أقدم الهياكل العظمية الأحفورية الأكثر اكتمالا التي تم العثور عليها على الإطلاق لأي سلف بشري بالغ يمشي منتصبًا. تم اكتشافها في منطقة عفار بإثيوبيا عام 1974 من قبل عالم الأنثروبولوجيا بجامعة ولاية أريزونا دونالد جوهانسون وطالب الدراسات العليا توم جراي.

حللت الدراسة الجديدة صور الأشعة المقطعية لعظامها بحثًا عن أدلة على كيفية استخدام جسدها خلال حياتها. تشير الدراسات السابقة إلى أنها كانت تزن أقل من 65 رطلاً وكان طولها أقل من 4 أقدام.

يقول كريستوفر روف ، أستاذ التشريح والتطور الوظيفي في كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز: "تمكنا من إجراء هذه الدراسة بفضل الاكتمال النسبي للهيكل العظمي لوسي". "تحليلنا يتطلب عظامًا علوية وسفلية محفوظة جيدًا من نفس الشخص ، وهو أمر نادر جدًا في سجل الحفريات."

انظر أيضا
تشير الدراسة إلى أن لوسي البالغة من العمر 3.2 مليون عام قضت الكثير من الوقت في الأشجار

ألقى فريق البحث نظرة أولاً على هيكل لوسي العظمي خلال جولتها في المتحف الأمريكي في عام 2008 ، عندما تم تحويل الحفرية لفترة وجيزة إلى مرفق التصوير المقطعي عالي الدقة بالأشعة السينية في جامعة تكساس في مدرسة أوستن جاكسون لعلوم الأرض. لمدة 11 يومًا ، قام جون كابلمان وريتشارد كيتشام ، كلاهما أستاذ في جامعة تكساس في أوستن ، بمسح جميع عظامها بعناية لإنشاء أرشيف رقمي لأكثر من 35000 شريحة مقطعية. كانت فحوصات التصوير المقطعي المحوسب عالية الدقة ضرورية لأن لوسي مليئة بالمعادن بشكل كبير لدرجة أن التصوير المقطعي المحوسب التقليدي ليس قويًا بما يكفي لتصوير الهيكل الداخلي لعظامها.

تقول كيتشام: "كلنا نحب لوسي ، لكن كان علينا مواجهة حقيقة أنها صخرة. كان وقت الفحص الطبي القياسي بالأشعة المقطعية قبل 3.18 مليون سنة. تطلب هذا المشروع ماسحًا أكثر ملاءمة لحالتها الحالية".

تستخدم الدراسة الجديدة شرائح التصوير المقطعي المحوسب من فحوصات عام 2008 لتحديد البنية الداخلية لعظم العضد الأيمن والأيسر (أو عظم الذراع) وعظم الفخذ الأيسر (أو عظم الفخذ).

يقول روف: "تستند دراستنا إلى نظرية الهندسة الميكانيكية حول كيف يمكن للأشياء أن تسهل الانحناء أو تقاومه". "لكن نتائجنا بديهية لأنها تعتمد على أنواع الأشياء التي نختبرها حول الأشياء & # 8212 بما في ذلك أجزاء الجسم & # 8212 في الحياة اليومية. على سبيل المثال ، إذا كان للأنبوب أو ماصة الشرب جدار رقيق ، فإنه ينحني بسهولة ، في حين أن الجدار يمنع الانحناء. العظام تبنى بالمثل ".

يضيف Kappelman: "من الحقائق الراسخة أن الهيكل العظمي يستجيب للأحمال أثناء الحياة ، ويضيف العظام لمقاومة القوى العالية ويطرح العظام عند تقليل القوى. يعتبر لاعبو التنس مثالًا رائعًا: أظهرت الدراسات أن العظم القشري في إن عمود ذراع المضرب مبني بشكل أكبر من ذلك الموجود في ذراع المضرب ".

كانت إحدى القضايا الرئيسية في الجدل حول تسلق شجرة لوسي هي كيفية تفسير السمات الهيكلية التي قد تكون ببساطة "بقايا طعام" من سلف أكثر بدائية كان لديه أذرع طويلة نسبيًا ، على سبيل المثال. يقول روف إن ميزة الدراسة الجديدة هي أنها تركز على الخصائص التي تعكس السلوك الفعلي خلال الحياة.

تمت مقارنة فحوصات لوسي بالأشعة المقطعية من عينة كبيرة من البشر المعاصرين ، الذين يقضون معظم وقتهم يمشون على قدمين على الأرض ، ومع الشمبانزي ، وهو نوع يقضي معظم وقته في الأشجار وعندما يكون على الأرض. الأرض ، وعادة ما تمشي على الأطراف الأربعة.

يقول روف: "تُظهر نتائجنا أن الأطراف العلوية للشمبانزي مبنية بشكل أكبر نسبيًا لأنها تستخدم أذرعها للتسلق ، والعكس يظهر عند البشر ، الذين يقضون وقتًا أطول في المشي ولديهم أطراف سفلية أكثر كثافة". "نتائج لوسي مقنعة وبديهية."

تشير المقارنات الأخرى التي أجريت في الدراسة إلى أنه حتى عندما تسير لوسي في وضع مستقيم ، ربما تكون قد فعلت ذلك بكفاءة أقل من البشر المعاصرين ، مما يحد من قدرتها على المشي لمسافات طويلة على الأرض ، كما يقول روف. بالإضافة إلى ذلك ، تم العثور على جميع عظام أطرافها لتكون قوية جدًا بالنسبة لحجم جسمها ، مما يشير إلى أن لديها عضلات قوية بشكل استثنائي ، مثل عضلات الشمبانزي الحديث أكثر من الإنسان الحديث. يقول الباحثون إن انخفاض قوة العضلات لاحقًا في التطور البشري قد يكون مرتبطًا بتقنية أفضل تقلل من الحاجة إلى المجهود البدني وزيادة متطلبات التمثيل الغذائي لدماغ أكبر.

يقول كابلمان: "قد يبدو الأمر فريدًا من وجهة نظرنا أن أشباه البشر الأوائل مثل لوسي جمعوا بين المشي على الأرض على قدمين مع قدر كبير من تسلق الأشجار". "لكن لوسي لم تكن تعلم أنها" فريدة "و # 8212 ، فقد تحركت على الأرض وتسلقت الأشجار ، وتعشش بحثًا عن الطعام هناك ، حتى انقرضت حياتها على الأرجح بسبب السقوط & # 8212 على الأرجح من الشجرة."


لوسي ، أسلافنا الشهير ، تم بناؤه لسكن الأشجار

ربما كانت لوسي ، أسلافنا البشرية المشهورة ، تفضل أسلوب حياة الأشجار ، استنادًا إلى فحوصات العظام التي نُشرت يوم الأربعاء في PLOS ONE. يضيف البحث وضوحًا إلى السلوك البشري المبكر ويشير إلى أن أسلافنا ربما أمضوا ملايين السنين "يتجولون" حول الفروع.

منذ أن اكتشف عالم الأنثروبولوجيا القديمة الأمريكي دونالد جوهانسون بقايا لوسي في عام 1974 ، سافروا حول العالم لفحصها بعناية. لقد قرر العلماء أنها بالتأكيد تمشي منتصبة مثل الإنسان ولديها نسب في مكان ما بين الإنسان والشمبانزي. ومع ذلك ، لا يزال الجدل والأسئلة تحيط بكيفية تصرفها.

كانت لوسي ذات أذرع طويلة مثل الشمبانزي ، لكن هل تحركت وعاشت كواحدة؟ أم أنها فقط ورثت تلك السمات المتبقية من سلف عاش في الأشجار؟

من خلال تحليل صور الأشعة السينية عالية الدقة لعظم ذراع لوسي ، أظهر عالم التشريح التطوري كريستوفر راف أن أشباه البشر الأوائل طوروا قوة الذراع من خلال الاستخدام المتسق & # 8212 على الأرجح عن طريق تسلق الأشجار.

قال روف عن الدراسة الجديدة لفريقه: "كانت لا تزال تتسلق الأشجار بشكل منتظم". "لا يمكنك تطوير هذا النوع من عظام الأطراف العلوية القوية إذا تسلقت شجرة مرة واحدة في الأسبوع."

قام فريق راف أيضًا بفحص عظمة لوسي وخلصوا إلى أن مشيتها كانت ستكون أقل كفاءة من البشر.

Lucy’s inherited her long arms, so these features don’t expose much about her day-to-day behavior. However, the strength of your limb bones is a more “plastic” trait that changes based on how you use them as you grow. That’s why Lucy’s strong arms indicate that she was, in fact, supporting her weight in trees.

Scientists have speculated for a long time that Lucy and her family must have spent at least some time in trees, especially as recent analysis has demonstrated that she died falling out of one. That study found injuries at or around the time of Lucy’s death are consistent with wounds suffered by people who have fallen from a great height and then have put their arms in front of them to break the impact. Ruff noted that those results are further evidence of tree-dwelling.

But other experts disagree and believe Lucy lived a more terrestrial life. Evolutionary anatomy professor Carol Ward, who focuses on apes and early hominins, said that Lucy had many more adaptations for living on the ground.

For example, humans and Lucy have flat feet, which are suited for walking on the ground. Plus, tree-dwelling apes have grasping big toes, with feet that look like hands.

“We gave that up, Lucy gave that up, in favor of feet that were better at being on the ground.” Ward said. “So not only do we know that the most important thing was for these animals to be able to move effectively on the ground, we also know that being in the trees wasn’t very important to them.”

However, scientists agree that Lucy and her أسترالوبيثكس أفارينسيس family moved in both land and tree environments.

“The question in some ways isn’t whether Lucy was able to climb trees,” Ward said. “My kids climb trees, people climb trees now.”

Likewise, tree-dwelling apes can walk on the ground when needed, but not as well or as upright as a human or Australopithecus.

Left: A composite image of Lucy the Australopithecus (center) and two Malapa hominins (sides.) Photo by Peter Schmid


Human ancestor "Lucy" was a tree climber, evidence suggests

She was discovered 42 years ago, but the 3-million-year-old human ancestor dubbed &ldquoLucy&rdquo is still providing new insights on the human origin story. Now, new research suggests this predecessor to modern humans was an adept tree climber.

The fossils that make up Lucy&rsquos skeleton. John Kappelman/University of Texas at Austin

The evidence of Lucy&rsquos tree-climbing habits was found in high-resolution CT scans of her fossilized bones, according to scientists from the Johns Hopkins University and the University of Texas at Austin. Those CT scans were intricately 3D printed, allowing for direct comparisons to the bones of early hominids, modern humans, and modern chimpanzees. The researchers&rsquo work was published this week in the journal PLOS ONE.

Lucy&rsquos arms were heavily toned, supporting the idea that she routinely used them to pull herself up on branches, the researchers said. Her muscle mass would have been similar to that of tree-climbing chimpanzees. Meanwhile, her feet were better suited to walking upright than gripping branches.

&ldquoThe upper limbs of chimpanzees are relatively more heavily built because they use their arms for climbing, with the reverse seen in humans, who spend more time walking and have more heavily built lower limbs,&rdquo Christopher Ruff, Ph.D., a professor of functional anatomy and evolution at the Johns Hopkins University School of Medicine, said in a press statement.

&ldquoThe results for Lucy are convincing and intuitive.&rdquo

A three-dimensional model of the early human ancestor, Australopithecus afarensis, known as Lucy, on display at the Houston Museum of Natural Science. Pat Sullivan, AP

Clues found in Lucy&rsquos skeleton are key to understanding the lifestyle she led, according to study co-author John Kappelman.

&ldquoIt is a well-established fact that the skeleton responds to loads during life, adding bone to resist high forces and subtracting bone when forces are reduced,&rdquo Kappelman said.

Trending News

Tree climbing may have helped Lucy forage for food and escape from nearby predators.

Scholars have debated whether Lucy spent all her time walking on the ground or combined walking with tree climbing.

Previous research has suggested that perhaps Lucy died from falling from a tree.

Lucy&rsquos skeleton is one of the oldest, most complete fossils ever found of an adult human ancestor who walked upright. Previous studies suggest she stood less than 4 feet tall and weighed less than 65 pounds.

Lucy&rsquos bones were found in Ethiopia in 1974. About 40 percent of the complete skeleton was recovered and pieced together.


Human Ancestor ‘Lucy’ Was a Tree Climber, New Evidence Suggests

A new analysis using CT scans of the world-famous, ancient human fossil, Lucy, suggests she was a tree climber.

AUSTIN, Texas — Evidence preserved in the internal skeletal structure of the world-famous fossil, Lucy, suggests the ancient human species frequently climbed trees, according to a new analysis by scientists from The Johns Hopkins University and The University of Texas at Austin.

Since Lucy’s discovery in Ethiopia 42 years ago this month by Arizona State University anthropologist Donald Johanson and graduate student Tom Gray, paleontologists have debated whether the 3.18 million-year-old specimen of أسترالوبيثكس أفارينسيس — or southern ape of Afar — spent her life walking on the ground or combined walking with frequent tree climbing.

A new analysis of the partially fossilized skeleton, to be published Nov. 30 in the journal PLOS ONE, shows that Lucy’s upper limbs were heavily built, similar to tree-climbing chimpanzees, supporting the idea that she often used her arms to pull herself up, most likely onto tree branches. Researchers also suggest that because her foot was better adapted for bipedal locomotion — or upright walking — rather than grasping, Lucy had to rely on upper-body strength when climbing, which resulted in more heavily built upper-limb bones.

“It may seem unique from our perspective that early hominins like Lucy combined walking on the ground on two legs with a significant amount of tree climbing, but Lucy didn’t know she was unique,” said UT Austin paleoanthropologist John Kappelman, whose most recent study proposed Lucy probably died after falling from a tall tree, where she may have been nesting to avoid predators. A nightly ascent would equate to one-third of her life spent in trees — or more if she occasionally foraged there, Kappelman said.

“We were able to undertake this study thanks to the relative completeness of Lucy’s skeleton,” said the study’s lead author, Christopher Ruff, a professor of functional anatomy and evolution at the Johns Hopkins University School of Medicine. “Our analysis required well-preserved upper and lower limb bones from the same individual, something very rare in the fossil record.”

The research team first examined Lucy, who is among the oldest, most complete skeletons of any adult, erect-walking human ancestor, during her U.S. museum tour in 2008, when the fossil was detoured briefly to the High-Resolution X-ray Computed Tomography Facility (UTCT) in the UT Jackson School of Geosciences. For 10 days, Kappelman and UT Austin geological sciences professor Richard Ketcham carefully scanned all of her bones to create a digital archive of more than 35,000 CT slices.

“We all love Lucy, but we had to face the fact that she is a rock,” said Ketcham, adding that conventional CT is not powerful enough to image the internal structure of Lucy’s heavily mineralized skeleton. “The time for standard medical CT scanning was 3.18 million years ago. This project required a scanner more suited to her current state.”

Since then, researchers have relied on the scans to look for clues about how Lucy lived, died and used her body — estimated to be about 3 feet 6 inches and 60 pounds — during her lifetime. The most recent study focused on the internal structure of Lucy’s right and left humeri (upper arm bones) and left femur (thigh bone).

A major issue in the debate about Lucy’s tree climbing has been how to interpret skeletal features that might be simply “leftover” from a more primitive ancestor that had relatively long arms, for example. The advantage of the new study, Ruff said, is that it focused on characteristics that reflect actual behavior during life. Some evidence even suggests she was right-handed, researchers said.

“Our study is grounded in mechanical engineering theory about how objects can facilitate or resist bending,” Ruff said. “Our results are intuitive because they depend on the sorts of things that we experience about objects — including body parts — in everyday life. If, for example, a tube or drinking straw has a thin wall, it bends easily, whereas a thick wall prevents bending. Bones are built similarly.”

Lucy’s scans were compared with CT scans from a large sample of modern humans, who spend the majority of their time walking on two legs on the ground, and with chimpanzees, a species that spends more of its time in the trees and, when on the ground, usually walks on all four limbs.

“It is a well-established fact that the skeleton responds to loads during life, adding bone to resist high forces and subtracting bone when forces are reduced,” Kappelman said. “Tennis players are a nice example: Studies have shown that the cortical bone in the shaft of the racquet arm is more heavily built up than that in the non-racquet arm.”

Other comparisons in the study suggest that even when Lucy walked upright, she may have done so less efficiently than modern humans do, limiting her ability to walk long distances on the ground, Ruff said. In addition, all of her limb bones were found to be very strong relative to her body size, indicating that she had exceptionally strong muscles, more like those of modern chimpanzees than modern humans. A reduction in muscle power later in human evolution may be linked to better technology that reduced the need for physical exertion and the increased metabolic demands of a larger brain, the researchers said.

Other scholastic materials and the 3-D files are available on eLucy.org. Permissions to scan, study and photograph Lucy were granted by the Authority for Research and Conservation of Cultural Heritage and the National Museum of Ethiopia of the Ministry of Tourism and Culture. The UTCT was supported by three grants from the U.S. National Science Foundation.

UT Austin has HD satellite and Skype studios available for media interviews.


Human ancestor 'Lucy' was a tree climber, new evidence suggests

Since the discovery of the fossil dubbed Lucy 42 years ago this month, paleontologists have debated whether the 3 million-year-old human ancestor spent all of her time walking on the ground or instead combined walking with frequent tree climbing. Now, analysis of special CT scans by scientists from The Johns Hopkins University and the University of Texas at Austin suggests the female hominin spent enough time in the trees that evidence of this behavior is preserved in the internal structure of her bones. A description of the research study appears November 30 in the journal بلوس واحد.

Analysis of the partial fossilized skeleton, the investigators say, shows that Lucy's upper limbs were heavily built, similar to champion tree-climbing chimpanzees, supporting the idea that she spent time climbing and used her arms to pull herself up. In addition, they say, the fact that her foot was better adapted for bipedal locomotion (upright walking) than grasping may mean that climbing placed additional emphasis on Lucy's ability to pull up with her arms and resulted in more heavily built upper limb bones.

Exactly how much time Lucy spent in the trees is difficult to determine, the research team says, but another recent study suggests Lucy died from a fall out of a tall tree. This new study adds to evidence that she may have nested in trees at night to avoid predators, the authors say. An eight-hour slumber would mean she spent one-third of her time up in the trees, and if she also occasionally foraged there, the total percentage of time spent above ground would be even greater.

Lucy, housed in the National Museum of Ethiopia, is a 3.18 million-year-old specimen of Australopithecus afarensis -- or southern ape of Afar -- and is among the oldest, most complete fossil skeletons ever found of any adult, erect-walking human ancestor. She was discovered in the Afar region of Ethiopia in 1974 by Arizona State University anthropologist Donald Johanson and graduate student Tom Gray. The new study analyzed CT scan images of her bones for clues to how she used her body during her lifetime. Previous studies suggest she weighed less than 65 pounds and was under 4 feet tall.

"We were able to undertake this study thanks to the relative completeness of Lucy's skeleton," says Christopher Ruff, Ph.D., a professor of functional anatomy and evolution at the Johns Hopkins University School of Medicine. "Our analysis required well-preserved upper and lower limb bones from the same individual, something very rare in the fossil record."

The research team first had a look at Lucy's bone structure during her U.S. museum tour in 2008, when the fossil was detoured briefly to the High-Resolution X-Ray Computed Tomography Facility in the University of Texas at Austin Jackson School of Geosciences. For 11 days, John Kappelman, Ph.D., anthropology and geological sciences professor, and geological sciences professor Richard Ketcham, Ph.D., both of the University of Texas at Austin, carefully scanned all of her bones to create a digital archive of more than 35,000 CT slices. High-resolution CT scans were necessary because Lucy is so heavily mineralized that conventional CT is not powerful enough to image the internal structure of her bones.

"We all love Lucy," Ketcham says, "but we had to face the fact that she is a rock. The time for standard medical CT scanning was 3.18 million years ago. This project required a scanner more suited to her current state."

The new study uses CT slices from those 2008 scans to quantify the internal structure of Lucy's right and left humeri (upper arm bones) and left femur (thigh bone).

"Our study is grounded in mechanical engineering theory about how objects can facilitate or resist bending," says Ruff, "but our results are intuitive because they depend on the sorts of things that we experience about objects -- including body parts -- in everyday life. If, for example, a tube or drinking straw has a thin wall, it bends easily, whereas a thick wall prevents bending. Bones are built similarly."

"It is a well-established fact that the skeleton responds to loads during life, adding bone to resist high forces and subtracting bone when forces are reduced," explains Kappelman. "Tennis players are a nice example: Studies have shown that the cortical bone in the shaft of the racquet arm is more heavily built up than that in the nonracquet arm."

A major issue in the debate over Lucy's tree climbing has been how to interpret skeletal features that might be simply "leftovers" from a more primitive ancestor that had relatively long arms, for example. The advantage of the new study, Ruff says, is that it focused on characteristics that reflect actual behavior during life.

Lucy's scans were compared with CT scans from a large sample of modern humans, who spend the majority of their time walking on two legs on the ground, and with chimpanzees, a species that spends more of its time in the trees and, when on the ground, usually walks on all four limbs.

"Our results show that the upper limbs of chimpanzees are relatively more heavily built because they use their arms for climbing, with the reverse seen in humans, who spend more time walking and have more heavily built lower limbs," says Ruff. "The results for Lucy are convincing and intuitive."

Other comparisons carried out in the study suggest that even when Lucy walked upright, she may have done so less efficiently than modern humans, limiting her ability to walk long distances on the ground, Ruff says. In addition, all of her limb bones were found to be very strong relative to her body size, indicating that she had exceptionally strong muscles, more like those of modern chimpanzees than modern humans. A reduction in muscle power later in human evolution may be linked to better technology that reduced the need for physical exertion and the increased metabolic demands of a larger brain, the researchers say.

"It may seem unique from our perspective that early hominins like Lucy combined walking on the ground on two legs with a significant amount of tree climbing," says Kappelman, "but Lucy didn't know she was "unique" -- she moved on the ground and climbed in trees, nesting and foraging there, until her life was likely cut short by a fall -- probably out of a tree."

Graduate student M. Loring Burgess of the Johns Hopkins University School of Medicine was also an author on the paper.


شاهد الفيديو: الدكتور مصطفى محمود ينتقد داروين و يفاجئ الجميع برأيه في نظرية التطور


تعليقات:

  1. Lacey

    سيكون رأيك مفيدا

  2. Alvino

    إنه لأمر مؤسف أنني لا أستطيع المشاركة في المناقشة الآن. أنها ليست معلومات كافية. لكن هذا الموضوع لي الكثير من الاهتمامات.

  3. Achilles

    هذه الفكرة قد تأثرت

  4. Idas

    poohsticks!



اكتب رسالة