Bipedalism on tila maanpäällisen liikkumisen (in) , jonka eläin siirtyy edullisesti kaksi takaraajat . Eläimen tai lajin sanotaan olevan kaksijalkainen, jos se viettää enemmän aikaa kahdella takaraajalla kuin millään muulla tavalla kävellessään tai juoksemalla.
Yksi Homo sapiensin tunnusmerkeistä on bipedalismi , joka erottaa sen melkein kaikista nykyaikaisista nisäkkäistä . Hän kuitenkin jakaa sen joillekin dinosauruksille ja heidän jälkeläisilleen, linnuille .
Bipedalismi luonnehtii lintuja sekä tiettyjä dinosaurusten ryhmiä , kuten Theropods . Lisäksi harkitaan joidenkin pussieläimiä, kuten kengurut ja kenguru rotilla , vaikka nämä eläimet käyttävät kaksi jalkaa sekä niiden hännät tukipisteinä seistessä pystyssä. Catarrhine apinoita (eli vanhan maailman apinat , joihin kuuluvat muun muassa simpanssit , Gibbons , makakit , paviaanit , jne) ja joidenkin muiden nisäkäslajien, kuten jättiläismuurahaiskäpy , joskus hyväksyä asennon bipedalism ja lyhyitä matkoja.
Hyvin erikoinen kaksisuuntaisuuden muoto on havaittu myös kahdessa mustekalalajissa , Amphioctopus marginatus ja Abdopus aculeatus . Nämä eläimet näyttävät kävelevän veden pohjalla kahdella lonkerollaan, toiset taitetaan saalistajien huijaamiseen simuloimalla levien tai kookospähkinöiden ulkonäköä.
Tietyissä olosuhteissa yleensä nelijalkaiset eläimet voivat myös ottaa vastaan kaksijalkaisen aseman. Meerkat ja joitakin amerikkalaisten preeriakoirien , groundhogs, karhut, voi seistä tai liikkua pitkiä aikoja. Jeesus Kristus tai Basilisk-lisko ( Basiliscus plumifrons ) todennäköisesti ajaa veden yli takajaloillaan lyhyitä matkoja.
Yksinomainen kaksisuuntaisuus asettaa mekaanisia rajoituksia, jotka löydämme kirjattu luurankoon evoluutiolääketieteen ehdotuksen mukaisesti : lyhyt, leveä ja levenevä lantio voimakkaiden pakaralihasten sijoittamiseksi, jotka edistävät pystyasentoa (sisään) ; pitkä kävellä propulsiivisen pinta tibiaalis - talar kehitetty isovarpaan vahvempi ja yhdensuuntaisesti neljä muuta varpaiden lyhyt mukautettu rodun, kaksinkertainen kaari ; luut alaraajojen kehittyneempi kuin yläraajojen ja lukita hyperextension varmistaen pysyvä bipedalism; reisiluun kaltevuus polven kaltevuuteen nähden kohtisuorassa olevaan tasoon nähden; sellaisen koon ulkonäkö, joka tekee molemmista rungosta / lantion lohkoista itsenäiset, ja vinosta reisistä, joka suosii vakautumista; niskakyhmän reiän kallon alla oleva erittäin edistynyt asento, joka antaa pään olla tasapainossa selkärangan yläosassa esittäen neljä käyrää.
Evoluutiobiologi, toiminnallisen ja biomekaanisen morfologian asiantuntija Christine Tardieu kertoo, että ihmisen linjasta on tullut kaksijalkainen erilaisilla mukautuksilla: niskakyhmän reiän siirtyminen pään takana selkärangan jatkeessa keskelle kohti kalloa ; selkäranka, jolla on neljä erityistä kaarevuutta; vertikaalisuus selkärangan puristuksessa, selittäen puristuksen päivän aikana (0,5-3 cm), seurauksena selkärangan patologiat ( alaselän kipu , iskias , kruralgia , meralgia ), jotka koskevat noin 50% ihmiskunnasta , sen epämuodostumia ( skolioosi , kyphosis , hyperlordosis ) tai niska- hermosärky ; lantion lyheneminen ja laajeneminen aiheuttaen sikiön ja lantion epäsuhdetta ; jalan esihydraattikapasiteetin menetys (hallux pysyy linjassa ihmisen sikiössä, tätä ilmiötä kutsutaan pomorfoosiksi ).
Tutkimukset osoittavat, että seksuaalinen dimorphism että lannenikamaa modernin ihmisillä esiintyy antiikin hominins kuten Australopithecus africanus . Tämä dimorphism on analysoitu mukaelma bipedal naaraiden paremmin tukemaan kuormaa aikana raskauden .
Ensimmäisessä hominoids on prehensile jalat . Hallux tulee vastustaa muiden varpaiden proksimaalinen muuttoliike aikana sikiön kasvun. Ensimmäiset hominidit harjoittavat satunnaista bipedalismin muotoa puissa.
Vuonna 2019 Saksassa löydetty fossiilinen hominidilaji, nimeltään Danuvius guggenmosi, asetti ensimmäisen tunnetun bipedalismin muodon takaisin 11,6 miljoonaan ( keski-mioseeni ).
Mukaan Ranskan paleoprimatologist Brigitte Senut jotkut tutkijat kyseenalaistavat ”bipedalism ominaisuutena hominina sillä verukkeella, että se on laajalle levinnyt, mutta ne sekoittavat asennon bipedalism ja liikkumiskyky bipedalism. Vaikka simpanssi ja bonobo voivat ajoittain liikkua kahdella jalalla, niiden reisiluun morfologia ei ole ihmisen morfologia: se pysyy suuren apinan morfologiana muuttumatta pysyvään kaksisuuntaisuuteen. Meidän on erotettava nykyinen pysyvä ihmisen kaksijalkainen muista kuin ihmisistä ja primitiivisistä ihmisistä, joilla on samat luurajoitukset kävelemällä maalla molemmilla takajaloilla. "
Bipedalismi vahvistettiin hyvissä ajoin ennen kallonkotelomme kehittämistä ja työkalujen käyttöä. Australopithecus- fossiilit, jotka ovat peräisin 4 miljoonasta vuodesta, osoittavat jo edenneen kaksisuuntaisuuden, kun taas Sahelanthropus tchadensis käveli todennäköisesti molemmilla jaloilla seitsemän miljoonaa vuotta sitten. Simpanssilinjan ja hominiinien erotuspäivä on edelleen kiistanalainen, 10-6 miljoonaa vuotta sitten. Harvat fossiilit tältä ajalta on paljastettu.
Ainakin kaksitoista erilaista hypoteesia selittää kuinka kaksisuuntaisuus kehittyi esi-isiemme. Nämä erilaiset hypoteesit eivät välttämättä sulje pois toisiaan: erilaiset valikoivat paineet ovat saattaneet suosia ihmisen kaksisuuntaisuuden kehitystä. Paleoantropologin Daniel Liebermanin (vuonna) mukaan "ei voida koskaan varmuudella tietää, miksi luonnollinen valinta suosi sopeutumista kaksisuuntaisuuteen" .
Miehestä tuli myöhemmin menestyvä metsästäjä kestävyytensä ansiosta juoksussa, mikä antoi hänelle erityisesti mahdollisuuden harrastaa uupumusta . Mutta on tärkeää erottaa sopeutuminen kaksijalkaiseen kävelyyn sopeutumisesta juoksuun, joka tapahtui myöhemmin.
Jotkut tutkijat ehdottavat, että kaksisuuntaisuus on pakkolunastusta . Itse asiassa isojen apinoiden veturiohjelmisto, joka on valittu ripustettavaksi oksien alla ja pystysuoraan kiipeilyyn puunrunkoa pitkin, myöntää toisen tyyppisen satunnaisen liikkumisen: ortogradia. Arboreaalinen bipedalismi on ollut osa yli 15 miljoonan ison apinoiden liikkuvaa ohjelmistoa , jotka riippuvat ja kiipeävät pystysuoraan puunrunkoja ja suuria oksia pitkin. Myöhemmin tämä kyky olisi osoittautunut hyödylliseksi avoimissa tai osittain vedessä olevissa ympäristöissä ja valintaprosessi olisi suosinut sitä. Sitä olisi sitten vähitellen parannettu tehokkuuden parantamiseksi.
Simpanssi ( Pan troglodytes ), joka kuluttaa vähemmän kuin 2% ajastaan pysyvän aikuisiässä, niin pääasiassa puita elintarvikkeiden, mukaan tutkimuksen Kevin Hunt ja julkaistu 90 (61% bipedals ovat puissa ja 39% on maanpäällinen). Nämä havainnot vahvistettiin myöhemmin Craig Stanfordin tutkimuksessa, joka havaitsi suuren määrän kaksisuuntaista käyttäytymistä arboreaalisessa ympäristössä simpansseilla, jotka asuivat Ugandan Bwindin läpipääsemättömässä metsässä. Lisäksi muut tutkimukset ovat osoittaneet tämän taipumuksen myös muilla kädellisten lajeilla, ja erityisesti orangutanilla, joka harjoittaa merkittävää määrää kaksisuuntaisuutta puissa (7,3% koko ohjelmiston liikuttimesta). Tässä yhteydessä englantilainen Susannah Thorpe ja Robin Compton -tiimi ehdotti, että ihmisen kaksisuuntaisuus voisi syntyä alun perin puiden elämään mukautetusta kaksisuuntaisuudesta. Arboreaalinen kaksijalkaisuus antaa orangutanille pääsyn joustavampiin oksiin puissa (missä on ruokaa). Lisäksi nämä eläimet reagoivat tähän substraatin joustavuuteen lisäämällä polven ja lonkan pidennystä (kaksisuuntaisuuden muoto lähempänä ihmisen vastaavaa), kun taas kädelliset harjoittavat yleensä taipunutta kaksisuuntaisuutta (kutsutaan "taipuneeksi lonkaksi, taivutetuksi polveksi").
Huomaa kuitenkin, että nämä arboreaaliset kaksijalkaiset ovat pääasiassa avustettuja kaksijalkaisia, toisin sanoen käsivarret edistävät suuresti tasapainon ylläpitoa. Siksi olemme kaukana maanpäällisestä kaksisuuntaisuudesta, jonka ylläpito on seurausta dynaamisista prosesseista, joissa kehon segmenttien kiihtyvyys ja hidastuminen nivelten tasolla vaarantavat vakauden kolmessa ulottuvuudessa.
Alkuperäinen Savannah hypoteesi on pitkään ollut laajimmin hyväksytty ja opetti teoriaa. Se liittyy usein kuin tärkein työkalu .
Ihmisen esi-isä olisi oppinut kävelemään, koska metsä vetäytyi savannan ( East Side Story -teorian ) hyväksi Itä-Afrikassa. Sen lisäksi, että puita ei olisi enää ollut kiivetä, pysyvällä asemalla olisi tällöin ollut useita etuja:
Joitakin väitteitä on esitetty tätä teoriaa vastaan: Jos ihmisten erottavat piirteet johtuvat sopeutumisesta savanniin, ainakin osa näistä mukautuksista tulisi löytää muista savannan nisäkkäistä. Mitään näistä ei kuitenkaan löydy, edes muilla yhteisten esi-isien jälkeläisillä, kuten vervetillä , paviaaneilla tai muilla. Yksikään muu savannin eläin ei ole kehittynyt kohti karvaisuuden puuttumista lämpötilan säätämiseksi: päinvastoin, karva suojaa aurinkoa vastaan. Ne ovat välttämättömiä kädellisille riippumatta heidän ympäristöstään: nuoret imeväiset tarttuvat niihin, kun äiti hoitaa liiketoimintaansa.
Toinen vastalause on se, että avoimella alueella seisominen altistaa enemmän mahdollisille saalistajille ja että ensimmäisten hominiinien koko ei ylitä savannin ruohojen kokoa.
Alkuperäisen savannin ( East Side Story ) suosittu hypoteesi, joka olisi suosinut bipedalismin syntymää, kyseenalaistetaan: Ardipithecus ramiduksen löytäminen vuonna 1994 ja Orrorin tugenensiksen löytäminen vuonna 2000 viittaa siihen, että kaksijalkaisuus syntyi metsäisissä ympäristöissä mosaiikissa maisemia.
Esivanhemmat Mies asuu plioseenikaudeksi on Great Rift Valley , tunnettu sen karu helpotus (mäki, kallio, vuori, rotko), joka tarjoaa uusia turvakoteja ja luonnon ansoja saalista olisi saatu ylös arboricolism ja hyväksyy bipedal kävellä kiivetä nämä helpotukset, käyttämällä yhtä tai kahta kättä vakauttamiseksi: tämä on helpotusteoria.
Tätä teoriaa voidaan vastustaa useita väitteitä: se rajoittuu vain Suuren Riftin laaksoon, kun taas tällaiset karuat helpotukset ovat melko harvinaisia; vanhemmilla hominiineilla, kuten Toumaï (7 Ma) ja Orrorin tugenensis (6 Ma), on jo harjoitettu kaksisuuntaisuutta.
Tätä teoriaa puolusti vuonna 2003 eläintieteilijä Jonathan Kingdon. Anatomiset muutokset olisivat ilmestyneet alun perin muuhun tarkoitukseen kuin kaksisuuntaisuuteen. Tämä sopeutuminen kaksisuuntaisuuteen liittyisi lähinnä ruokavalion helpottamiseen kyykkyasennossa (hyönteisten, matojen jne. Kerääminen) muuttamalla tasaisempia jalkoja.
Tämän teorian mukaan kaksisuuntaisuutta olisi suosittu, koska se antaa sinun jatkaa liikkumista työkalua lyöessäsi. Gordon Hewes ehdotti vuonna 1961, että hominidit olisivat suoristuneet kuljettamaan ruokaa tai työkaluja käsissään.
Tämän teorian ehdotti antropologi Maxime Sheets-Johnstone. Seisoma-asennossa miehet olisivat voineet näyttää peniksensä ja päinvastoin naiset piilottaa sukupuolielimensä.
Richard Dawkins omaksuu tämän seksuaalisen valinnan ajatuksen , mutta yksinkertaisesti tekee seisovasta asemasta edun lisääntymisessä, koska siitä olisi tullut houkutteleva naisille ja kohteena miesten enemmän tai vähemmän onnistunut jäljitelmä heidän kykyjensä mukaan.
Jotkut uskovat, että bipedalismi säästää energiaa kävellessäsi ruokaa varten, kuten vertailevassa tutkimuksessa ehdotettiin ihmisen kaksijalkaisen kävelyn ja simpanssien nivelissä liikkumisen välillä (ihmisen energiankulutus vastaa 1/4 simpanssien vaatimasta energiasta). Dennis M.Bramble ja Daniel E.Liebermanin mukaan miesten esi-isät olisivat nousseet juoksemaan saaliinsa jälkeen (erittäin tehokas uupumuksen metsästystekniikka ).
Julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1960 Alister Hardy , The teoria vesiympäristön kädellisten äskettäin elvyttää kertyminen tutkimukset ja asiakirjat (valokuvat, elokuvat) eri alkuperää, osoittaa apinat liikkumisen vedessä. Suurimman osan ihmisen fysiologian erityispiirteistä sanotaan olevan yleisiä vesinisäkkäissä ja hyvin harvinaisia maanpäällisissä. Esivanhempamme olisivat siis eläneet pitkään tulvineessa, puolivedessä esiintyvässä elinympäristössä, mikä ratkaisi suurimman osan ihmisen fysiologian kysymyksistä, jotka olivat jääneet vastaamatta. Näiden evoluutioiden alku olisi samanaikainen isojen apinoiden ja ihmisten välisten erojen kanssa.
Vaikka hypoteesi tietäisikin tietyn suosion, paleoantropologien yhteisö hylkää sen.
Kadanuumuu , päivätty +3.580.000vuosi sitten, löysi vuonna 2005 Ala Awash , Etiopia , jonka joukkue Etiopian paleoantropologi Yohannes Haile-Selassie , on yksi vanhimmista tunnetuista fossiilisten lajin yksilöiden Australopithecus afarensis . Löydetyt kallonjälkeiset luut osoittavat jo hyvin edistynyttä kaksisuuntaisuutta.
Alemmalla Awash laakso vuonna Afar on alue, jossa kuuluisa Lucy löydettiin vuonna 1974 . Tämä paikka tulvi 7 ma sitten takaisin Afarinmereksi. Lucyn kanssa löydettiin krokotiilien fossiileja, merikilpikonnia ja rapukynsiä, kaikki tulva-alueen laidalta lähellä Afrikan rannikkoa tuolloin. Asukkaat yhtäkkiä löysivät itsensä erilaisista puoliveden ympäristöistä: tulvineista metsistä, suoista, mangrovemetsistä, laguuneista jne.
Richmond ja Detroit väittivät vuonna 2000, että Lucy oli edelleen osittain nelijalkainen:
"Täällä tarjoamme todisteita siitä, että Australopithecus anamensikselle (KNM-ER 20419) ja Australopithecus afarensikselle (AL-288-1 tai Lucy ) johtuvat fossiilit säilyttävät erikoistuneen ranteen morfologian, joka liittyy eräänlaiseen kvadrupediaan. Distaalinen säde morfologia eroaa myöhemmin hominins ja ei- ”quadruped” anthropoid kädelliset , mikä viittaa siihen, että yhteinen-tuettu quadrupedia on erikoisuus johdettu haaran ja Afrikkalainen suuri ihmisten ja apinoiden. Tämä poistaa morfologiset perusteluja olemassaolon simpanssi - gorilla haaran , ja ehdottaa, että bipedal hominins kehittynyt indeksoinnin esi joka oli jo osittain maanpäällisten.
Samassa Nature-lehdessä (2000) M. Collard ja Leslie Aiello keskustelivat näistä tuloksista: A. afarensisilla olisi voinut olla jälkiä kävelystä nivelissä (eturaajoissa), vaikka hänestä olisi jo tullut kaksijalkainen. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että fossiileihin perustuvia filogeneettisiä päätelmiä ei voida antaa niin paljon luottoa kuin aiemmin ajateltiin. Toiset huomauttavat, että luut ovat suhteellisen muovisia koko eliniän. Ei voida myöskään selittää, että Australopithecus africanus , Australopithecus afarensiksen mahdollinen jälkeläinen , menettäisi tämän ominaisuuden, jos se olisi filogeneettinen. Jos Lucy käveli rystyillä, hänen luissaan näkyy myös kaksisuuntaisuuden osoittama säteen vääristymä sekä muut samaan suuntaan menevät piirteet.
Vuonna 2011 3D-tutkimus 3,7 miljoonan vanhan Australopithecus afarensis -jäljistä Laetolin alueella ( Tansania ) viittaa päinvastoin vakiintuneeseen vertikaaliseen kaksisuuntaisuuteen.
Ranskalainen kaksijalkainen robotti on suunniteltu erityisesti kävelyn ja juoksun tutkimiseen. Honda- yhtiö on myös erottautunut kahdenjalkaisten robottien tuotannosta, erityisesti ASIMO- projektin myötä .