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エネルギー効率は人間の歩行を説明しませんか?

人類が直立歩行を進化させた理由は、人間の進化における最大の問題の1つです。 ある学派は、約500万〜700万年前にアフリカの草原が拡大し、森林が縮小したため、二足歩行が祖先が最もエネルギー的に効率的に移動する方法であったことを示唆しています。 Journal of Human Evolutionの新しい研究では、人間の歩行と走行の効率は他の哺乳類とそれほど変わらないと結論付けています。

イギリスのローハンプトン大学の生理学者ルイス・ハルシーとオーストラリアのクイーンズランド大学のクレイグ・ホワイトは、人間の移動の効率を、サル、げっ歯類、馬、熊、象を含む80種の哺乳類の効率と比較しました。 HalseyとWhiteは、種ごとに「正味の輸送コスト」を計算しました。これは、1メートル移動中の速度を考慮して、動物の代謝速度(酸素消費量で測定)を考慮した数値です。 次に、彼らは、その体重に基づいて哺乳類の輸送の純費用を予測する方程式を作成しました。

研究者たちは、体重140ポンド(人間の平均体重)の典型的な哺乳類のランニング中の1メートルあたりの酸素輸送量は0.03ミリリットルであることがわかりました。 人間のランニングには、平均して1メートルあたり12.77ミリリットルの酸素が必要です。これは、研究者の計算よりも27%多くなっています。 対照的に、人間の歩行は、同じサイズの哺乳類の平均的な歩行よりも25%効率的です。 チームはまた、およそ300万歳のアウストラロピテクスアファレンシスの歩行は、チンパンジーサイズのヒト科動物の推定体重に応じて、平均的な哺乳類の歩行よりも26〜37 %効率的であると推定しました。

現代の人間とA. afarensisは平均的な哺乳類よりも効率的な歩行者ですが、HalseyとWhiteはどちらの種も例外ではないと主張します。 すべてのデータポイントを見ると、両方のヒト科動物が哺乳類の95%の予測間隔内に収まっています。 統計的に言えば、それは哺乳類の予測純輸送コストの95%が平均して収まると予想される範囲です。 言い換えれば、現代の人間とA. afarensisは、哺乳類の通常の変動範囲内にあります。 歩行のエネルギーについて特別なことは何もありません、ハルシーとホワイトは結論付けました。

エネルギー効率が直立歩行の進化に役割を果たしたかどうかを評価するために、HalseyとWhiteは、ヒト科動物をそれらの最も近い親toと比較する必要があることに注意します。 たとえば、人間の歩行がチンパンジーの歩行よりも、偶然だけに基づいて予想するよりも効率的である場合、エネルギー効率の説明をサポートします。 しかし、それは研究者が発見したものではありません。 実際、人間とチンパンジーの精力的な違いは、アカシカとトナカイ、またはアフリカの犬とホッキョクギツネなど、同じタイプの移動を共有する非常に近縁の種間の違いよりも小さくなっています。 場合によっては、異なる種類のシマリスなど、同じ属内の異なる種でさえ、人間やチンパンジーよりも歩行効率に大きなばらつきがあります。 研究者たちは、気候や生息地などの要因が、このような類似の動物がなぜ異なる自発運動コストを持っているのかを説明すると推測している。

この1つの研究がこの問題に関する最後の言葉になるとは考えにくい。 私は、A。afarensisの推定エネルギー効率がチンパンジーや現代の人間と比較して、研究者が調べていないものに興味を持っています。 人類学者が完全な骨格を持っている最古の人類である440万年前のアルディピテクスの正味の輸送コストを計算することも興味深いでしょう。 これは、エネルギー効率が二足歩行の進化に何らかの役割を果たしたかどうかの重要なテストのようです。

エネルギー効率は人間の歩行を説明しませんか?