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人間になる:直立歩行の進化

Hominid Huntingの新しいシリーズ「Becoming Human」にようこそ。このシリーズでは、大きな脳、言語、テクノロジー、アートなど、人間を定義する主要な特性と行動の進化を定期的に検証します。 今日、私たちは人間の最も基本的な特徴である直立した歩行に注目しています。

2本の足でまっすぐ歩くことは、ヒト科の血統を定義する特性です。二足歩行は、最初のヒト科を4本足の類人猿から分離しました。 人類学者がこれを実現するのに時間がかかりました。 20世紀の変わり目に、科学者たちは大きな脳が人類を独特なものにしたと考えました。 これは合理的な結論でした。というのは、既知のヒト科の化石はネアンデルタール人とホモエレクトスの脳種のみであったからです。

その考え方は、解剖学者のレイモンド・ダートが南アフリカのタング・チャイルドとして知られる頭蓋骨を発見した1920年代に変わり始めました。 Taung Childの脳は小さく、多くの研究者は約300万歳のTaungは単なる猿であると考えていました。 しかし、1つの機能が人間に似ていると際立っていました。 脊髄が頭から出る穴である大孔孔は、類人猿よりも頭蓋骨のさらに前方に位置しており、タウンが頭を直立させ、したがって直立した可能性が高いことを示しています。 1930年代および1940年代には、ネアンデルタール人およびH.エレクトスよりも先に出現した二足猿のさらなる化石発見 (まとめてアウストラロピテシンと呼ばれる)は、人類学者に、人間の進化において大きな脳の前に直立した歩行が来ることを納得させました。 これは、ほぼ完全なオーストラロピテシンの骨格であるルーシーの発見により、1974年に最も印象的に実証されました。 ルーシーは小さかったが、膝に向かって曲がった広い骨盤と太ももの骨を含む二足歩行の解剖学を持っていた。これは足を体の重心に合わせ、歩行中の安定性を作り出す。

最近数十年、人類学者は二足歩行が非常に古いルーツを持っていると判断しました。 2001年、フランスの古人類学者のグループがチャドで700万年前のSahelanthropus tchadensisを発掘しました。 頭蓋骨と歯からのみ知られている、 サヘラントロプスの直立歩行者としての地位は、その大孔の配置のみに基づいており、多くの人類学者は種の運動に懐疑的です。 2000年、ケニアで働いている古人類学者は、600万歳のOrrorin tugenensisの歯と2つの大腿骨を発見しました。 大腿骨の形状は、 オロリンが二足歩行であることを裏付けています。 二足歩行の最も広範な証拠を持つ最も初期の人類は、440万年前のArdipithecus ramidusです。 2009年、研究者は15年以上の種の分析の結果を発表し、Ardiと呼ばれるほぼ完全な骨格を世界に紹介しました。

最も初期のヒト科動物は直立歩行が可能でしたが、おそらく今日のように正確に動き回ることはできませんでした。 彼らは、長い曲がった指やつま先だけでなく、長い腕や短い足などの原始的な特徴を保持しており、樹木で過ごしたことを示しています。 189万年前にH. erectusが出現して初めて、ヒト科動物は背が高くなり、長い脚が進化し、完全に陸生生物になりました。

直立歩行の進化のタイムラインはよく理解されていますが、ヒト科動物が最初の二足歩行ステップを踏んだ理由はそうではありません。 1871年、チャールズ・ダーウィンは彼の著書「The Descent of Man :Hominids」で説明を行い、手を離すために両足で歩く必要がありました。 彼は、「…手と腕は、武器を製造したり、石や槍を真の目的で投げつけたりするのに十分なほど完璧にはなりえなかった。最古の石器は、約250万年前、二足歩行の起源から約450万年後まで、考古学的記録に現れません。

しかし、2009年にArdiが発表された後、ケント州立大学の人類学者C. Owen Lovejoyは、二足歩行を一夫一婦制の起源に結び付けることでダーウィンの説明を復活させました。 私は2010年にEARTH誌のLovejoyの仮説について書きました。Lovejoyは、Ardiの発見者が種は森に住んでいたと言っていることに注目することから始まります。 気候の変化によりアフリカの森林がより季節的で変動しやすい環境になったため、個人が食物を見つけるのは難しくなり、時間がかかりました。 これは、子孫を育てる女性にとって特に困難だったでしょう。 この時点で、ラブジョイは、相互に有益な取り決めが進化したことを示唆している:男性は女性とその若い女性に、そしてその代わりに女性はその提供者と排他的に交配した。 男性が成功するためには、食べ物を運ぶのに腕と手を自由に使う必要があり、それによって二足歩行が進化しました。 このシナリオは、すべての二足歩行仮説と同様に、テストするのが本当に難しいです。 しかし、今年の初めに、研究者は、珍しいまたは貴重な食物を運ぶとき、チンパンジーが二足歩行する傾向があることを発見したとき、いくつかのサポートを提供しました。

別の理論では、直立歩行の効率を考慮しています。 1980年代、カリフォルニア大学デイビス校のピーターロッドマンとヘンリーマクヘンリーは、気候変動に応じて人類が直立するように進化したことを示唆しました。 森林が縮小するにつれて、人類の祖先は木々から降りて、森林地帯を隔てている草原の範囲を歩いていました。 地面を歩く最もエネルギー的に効率的な方法は二足歩行でした、とロッドマンとマクヘンリーは主張しました。 (完全な開示:ロッドマンは私の大学院のアドバイザーでした。)2007年に、トレッドミルでチンパンジーを研究した研究者は、チンパンジーが歩行中に2本足の人間より75%多くのエネルギーを必要とすることを決定しました。

先祖が背の高い草を見たり、木のないサバンナで太陽にさらされる体の量を最小限に抑えるために立ち上がる必要があるという考えなど、二足歩行に関する他の多くの説明は完全に拒否されました。 両方のアイデアは、最初のヒト科動物が少なくとも部分的に森林に覆われた生息地に住んでいたという事実によって否定されました。

研究するのは難しいが、古人類学者が700万〜600万年前に住んでいた初期の人類の化石をさらに掘り起こすと、なぜ二足歩行が進化したのかという疑問が答えに近づくかもしれない。 誰がどのくらいの数の二足猿を見つけるか知っています。 しかし、それぞれの新しい発見は、最も特徴的な特性の1つの起源を理解する方法を根本的に変える可能性があります。

人間になる:直立歩行の進化