
根据一项新研究,人类在两条腿上行走的人类仅消耗了黑猩猩在所有四分之一时都会消耗的四分之一的能量。
该发现,在7月17日的《杂志》上详细介绍国家科学院论文集,支持早期人类的想法变成了两足作为减少与移动相关的能源成本的一种方式。
研究负责人赫尔曼·庞策(Herman Pontzer)说:“在两条腿上行走是一个使我们人性化的决定性特征。” “它将我们的整个谱系与所有其他猿类区分开。”
根据这一理论,行走直立节省的能量通过降低食物觅食的成本,从而使我们的古代祖先具有比其他猿类的进化优势。
这个想法只是众多科学家之一,这是人类在两条腿上行走的原因。最近的研究还表明,我们早期的祖先已经能够在他们从树上降下的那一刻,而不是花数百万年的时间从弯腰的位置发展而来。
黑猩猩在跑步机上
研究人员训练了五个黑猩猩,在跑步机上直立和所有四分之一。这些动物戴着口罩和能源消耗是根据运动过程中消耗了多少氧气来测量的。将黑猩猩的结果与四个在跑步机上直立行走的人进行了比较。
结果表明,对于给定的重量,人类仅将能量的四分之一用作黑猩猩。平均而言,黑猩猩在两条腿上使用的能量与四只腿相同。但是,一个黑猩猩,步伐较长,更有效地直立行走。
该团队能够将黑猩猩之间的绩效差异归因于步伐的长度差异以及他们在每个步骤中激活的肌肉数量。他们通过使黑猩猩在金属力板上行走来测量后者。
“这基本上是一个昂贵的浴室秤,” Pontzer解释说。 “它衡量四肢施加了多少力。”
生物力学方程预测,能源消耗会随着较短的步骤或更活跃的肌肉质量而增加。黑猩猩的使用较少的能量行走是这样做的,因为它的腿比平均腿长。我们的人类能够减少这两个因素,因为我们的腿相对较长和修饰的骨盆结构。
重建祖先的步态
该团队还将他们的发现应用于早期的人类化石。研究团队成员亚利桑那大学的成员戴维·莱克伦(David Raichlen)说:“我们的结果允许我们做的是查看化石记录,看看化石人类是否会显示适应能力,这会减少两支能量支出。” “我们和许多其他人发现这些适应性(例如早期人类的后肢延伸或长度的略有增加),这告诉我们,能量学在两性体现的进化中起着非常重要的作用。”
新发现符合两足动物起源的传统理论,该理论指出,我们的祖先大约在700万年前从森林树冠爬下来,并开始了从四个四分之一到直立行走的长期过渡。但是,最近的研究开始挑战这一想法。
一支球队最近发现野生猩猩经常挺立在细枝上平衡。另一个发现,长臂猿用于攀爬和摇摆森林冠层的肌肉也是对于运行有用在两条腿上,因此,我们的树木祖先可能已经为直立行走的准备比以前想象的更好。
“这将是一个不同的观点,”庞特告诉生活学。 “我们不需要考虑从树下发生的[两性主义]。这似乎是非常合理的,因为它会从头开始发生。”
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