Witamy w nowej serii Hominid Hunting „Becoming Human”, w której co jakiś czas będziemy przyglądać się ewolucji głównych cech i zachowań definiujących ludzi, takich jak duże mózgi, język, technologia i sztuka. Dziś przyglądamy się najbardziej podstawowej ludzkiej właściwości: chodzeniu w pozycji wyprostowanej.
Chodzenie w pozycji wyprostowanej na dwóch nogach jest cechą, która definiuje linię hominidów: dwunożność oddzieliła pierwsze hominidy od reszty czworonożnych małp człekokształtnych. Minęło trochę czasu, zanim antropolodzy zdali sobie z tego sprawę. Na przełomie XIX i XX wieku naukowcy uważali, że to duże mózgi czynią hominidy wyjątkowymi. Był to rozsądny wniosek, ponieważ jedyne znane skamieniałości hominidów należały do gatunków o dużych mózgach – Neandertalczyków i Homo erectus.
To myślenie zaczęło się zmieniać w latach 20. XX wieku, kiedy anatom Raymond Dart odkrył w Afryce Południowej czaszkę znaną jako Dziecko Taung. Dziecko Taung miało mały mózg i wielu badaczy uważało, że liczący około trzech milionów lat Taung był po prostu małpą. Ale jedna cecha wyróżniała się jako podobna do ludzkiej. Foramen magnum, otwór, przez który rdzeń kręgowy opuszcza głowę, był umieszczony bardziej do przodu pod czaszką niż u małpy, co wskazywało, że Taung trzymał głowę w pozycji wyprostowanej i dlatego prawdopodobnie chodził w pozycji wyprostowanej. W latach 30. i 40. XX w. kolejne odkrycia skamieniałości dwunożnych małp człekokształtnych, które poprzedzały neandertalczyków i H. erectus (zwanych wspólnie australopitektynami), pomogły przekonać antropologów, że chodzenie w pozycji wyprostowanej wyprzedziło w ewolucji człowieka duże mózgi. Zostało to wykazane najbardziej imponująco w 1974 roku wraz z odnalezieniem Lucy, prawie kompletnego szkieletu australopiteka. Chociaż Lucy była mała, miała anatomię dwunożną, w tym szeroką miednicę i kości udowe, które zagięły się w kierunku kolan, co sprowadza stopy do linii ze środkiem ciężkości ciała i tworzy stabilność podczas chodzenia.
W ostatnich dekadach antropolodzy ustalili, że dwunożność ma bardzo stare korzenie. W 2001 roku grupa francuskich paleoantropologów odkopała siedmiomilionowy Sahelanthropus tchadensis w Czadzie. Znany tylko z czaszki i zębów, status Sahelanthropus jako pionowego piechura opiera się wyłącznie na umiejscowieniu jego foramen magnum, a wielu antropologów pozostaje sceptycznych co do formy lokomocji tego gatunku. W 2000 r. paleoantropolodzy pracujący w Kenii znaleźli zęby i dwie kości udowe sześciomilionowego Orrorin tugenensis. Kształt kości udowych potwierdza, że Orrorin był dwunożny. Najwcześniejszym hominidem z najobszerniejszymi dowodami na dwunożność jest liczący 4,4 mln lat Ardipithecus ramidus. W 2009 r. naukowcy ogłosili wyniki ponad 15 lat analiz tego gatunku i przedstawili światu niemal kompletny szkielet o nazwie Ardi.
Pomimo że najwcześniejsze hominidy były zdolne do chodzenia w pozycji pionowej, prawdopodobnie nie poruszały się dokładnie tak, jak my dzisiaj. Zachowały prymitywne cechy – takie jak długie, zakrzywione palce u rąk i nóg, a także dłuższe ręce i krótsze nogi – które wskazują, że spędzały czas na drzewach. Dopiero pojawienie się H. erectus 1,89 miliona lat temu sprawiło, że hominidy urosły, rozwinęły długie nogi i stały się całkowicie lądowymi stworzeniami.
Podczas gdy oś czasu ewolucji pionowego chodu jest dobrze zrozumiała, nie wiadomo, dlaczego hominidy postawiły pierwsze dwunożne kroki. W 1871 roku Charles Darwin zaproponował wyjaśnienie w swojej książce The Descent of Man: Hominidy potrzebowały chodzić na dwóch nogach, aby uwolnić swoje ręce. Napisał, że „…ręce i ramiona nie mogły stać się na tyle doskonałe, by produkować broń lub ciskać kamieniami i włóczniami z prawdziwym celem, dopóki były zwyczajowo używane do poruszania się”. Jednym z problemów z tym pomysłem jest to, że najwcześniejsze kamienne narzędzia nie pojawiają się w zapisie archeologicznym aż do około 2,5 miliona lat temu, około 4,5 miliona lat po pochodzeniu dwunożności.
Ale po odsłonięciu Ardi w 2009 roku, antropolog C. Owen Lovejoy z Kent State University ożywił wyjaśnienie Darwina wiążąc dwunożność z pochodzeniem monogamii. Napisałem o hipotezie Lovejoya dla magazynu EARTH w 2010 roku. Lovejoy zaczyna od zauważenia, że odkrywcy Ardi twierdzą, że gatunek ten żył w lesie. Ponieważ zmiany klimatyczne uczyniły afrykańskie lasy bardziej sezonowymi i zmiennymi środowiskami, znalezienie pożywienia stałoby się trudniejsze i bardziej czasochłonne dla osobników. Byłoby to szczególnie trudne dla samic wychowujących potomstwo. W tym momencie, Lovejoy sugeruje, ewoluował wzajemnie korzystny układ: Samce zbierały pożywienie dla samic i ich młodych, a w zamian samice kopulowały wyłącznie z ich dostarczycielami. Aby być skutecznymi dostarczycielami, samce potrzebowały wolnych ramion i rąk do noszenia pożywienia, dlatego też wyewoluował dwunożność. Ten scenariusz, podobnie jak wszystkie hipotezy dotyczące dwunożności, jest naprawdę trudny do sprawdzenia. Ale na początku tego roku naukowcy zaoferowali pewne wsparcie, gdy odkryli, że szympansy mają tendencję do chodzenia dwunożnego, gdy niosą rzadkie lub wartościowe jedzenie.
Inna teoria uwzględnia efektywność chodzenia w pozycji pionowej. W latach 80. Peter Rodman i Henry McHenry, obaj z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, zasugerowali, że hominidy ewoluowały do chodzenia w pozycji wyprostowanej w odpowiedzi na zmiany klimatyczne. Gdy lasy się kurczyły, przodkowie hominidów zaczęli schodzić z drzew, by chodzić po odcinkach łąk, które oddzielały płaty lasu. Rodman i McHenry dowodzili, że najbardziej efektywnym energetycznie sposobem chodzenia po ziemi był chód dwunożny. (Pełne ujawnienie: Rodman był moim doradcą w szkole.) W 2007 r. naukowcy badający szympansy na bieżniach ustalili, że wymagały one 75% więcej energii podczas chodzenia niż dwunożni ludzie, dostarczając pewnych dowodów na to, że dwunożność ma zalety.
Liczba innych wyjaśnień dla dwunożności została odrzucona, takich jak pomysł, że nasi przodkowie potrzebowali stanąć, by widzieć ponad wysoką trawą lub zminimalizować ilość ciała wystawionego na słońce na bezdrzewnej sawannie. Oba pomysły zostały obalone przez fakt, że pierwsze hominidy żyły w przynajmniej częściowo zalesionych siedliskach.
Choć trudne do zbadania, pytanie, dlaczego dwunożność ewoluowała, może zbliżyć się do odpowiedzi, jeśli paleoantropolodzy wykopią więcej skamielin najwcześniejszych hominidów, które żyły od siedmiu milionów do sześciu milionów lat temu. Kto wie, ile gatunków małp dwunożnych uda im się znaleźć. Ale każde nowe odkrycie ma potencjał, by fundamentalnie zmienić sposób, w jaki rozumiemy pochodzenie jednej z naszych najbardziej charakterystycznych cech.