Den äldsta särskiljande egenskapen mellan människor och våra apor kusiner är vår förmåga att gå på två ben - en egenskap som kallas bipedalism. Bland däggdjur, endast människor och våra förfäder utför denna atypiska balansgång. Ny forskning ledd av en anatomiprofessor vid Case Western Reserve University School of Medicine ger bevis för att en mänsklig förfader förlitar sig mer på jordbunden bipedalism än vad som tidigare antytts i det gamla fossilregistret.

Scott W. Simpson, Ph.D., ledde en analys av ett 4,5 miljoner år gammalt fragmentariskt kvinnligt skelett av den mänskliga förfadern Ardipithecus ramidus som upptäcktes i Gona-projektets studieområde i Afar Regional State of Etiopien.

De nyligen analyserade fossilerna dokumenterar en större, men långt ifrån perfekt, anpassning till bipedalism i Ar. ramidus fotled och hallux (stortån) än tidigare känt. "Vår forskning visar att medan Ardipithecus var en usel tvåbenta, hon var något bättre än vi trodde innan, sa Simpson.

Fossiler av denna ålder är sällsynta och representerar en dåligt känd period av mänsklig evolution. Genom att mer fullständigt dokumentera höftens funktion, vrist, och fot i Ardipithecus rörelse, Simpsons analys hjälper till att belysa nuvarande förståelse av timing, sammanhang, och anatomiska detaljer om forntida upprätt gång.

Tidigare studier av andra Ardipithecus-fossiler visade att den var kapabel till jordbunden bipedalism såväl som att kunna klättra i träd, men saknade de anatomiska specialiteter som ses i Gona-fossilet som undersökts av Simpson. Den nya analysen, publiceras i Journal of Human Evolution , pekar alltså på en mångfald av anpassningar under övergången till hur moderna människor går idag. "Det faktum att Ardipithecus både kunde gå upprätt, om än ofullkomligt, och rusning i träd markerar det som en central övergångsfigur i vår mänskliga härstamning, sa Simpson.

Nyckeln till anpassningen av bipedality är förändringar i de nedre extremiteterna. Till exempel, till skillnad från apor och apor, den mänskliga stortån är parallell med de andra tårna, låter foten fungera som en framdrivande spak när du går. Medan Ardipithecus hade en offset gripande stortå som var användbar för att klättra i träd, Simpsons analys visar att den också använde sin stortå för att driva den framåt, visar en blandad, övergångsanpassning till jordbunden bipedalism.

Specifikt, Simpson tittade på området av lederna mellan fotvalvet och stortån, gör det möjligt för honom att rekonstruera fotens rörelseomfång. Medan ledbrosk inte längre finns kvar för Ardipithecus fossil, benets yta har en karakteristisk struktur som visar att det en gång varit täckt av brosk. "Dessa bevis för brosk visar att stortån användes på ett mer mänskligt sätt för att trycka av, " sade Simpson. "Det är en fot i övergång, en som visar primitiv, trädklättrande fysiska egenskaper men en som också har en mer mänsklig användning av foten för upprätt gång." när schimpanser står, deras knän är "utanför" fotleden, dvs. de är bågbenta. När människor står, knäna är direkt ovanför ankeln - vilket Simpson fann också var sant för Ardipithecus fossil.

Gona-projektet har bedrivit kontinuerlig fältforskning sedan 1999. Studieområdet är beläget i Afar Depression-delen av den östra Afrikas spricka och dess fossilrika avlagringar sträcker sig över de senaste 6,3 miljoner åren. Gona är mest känd för att dokumentera de tidigaste bevisen på Oldowans stenverktygsteknik. De första Ardipithecus ramidus-fossilerna vid Gona upptäcktes 1999 och beskrevs i tidskriften Nature 2005. Gona har också dokumenterat en av de tidigaste kända mänskliga fossila förfäderna – daterad till 6,3 miljoner år sedan. The Gona Project är medregisserad av Sileshi Semaw, Ph.D., en forskare vid forskningscentret CENIEH i Burgos, Spanien, och Michael Rogers, Ph.D., vid Southern Connecticut State University. Den geologiska och kontextuella forskningen för den aktuella forskningen leddes av Naomi Levin, Ph.D., vid University of Michigan, och Jay Quade, Ph.D., från University of Arizona.