Kaksijalkaisuus

Kaksijalkaisuuden määritelmä

Kaksijalkaisuus määrittelee liikkumistavan, jolla eliöt liikkuvat ympäristössään kahdella jalalla, ja se sisältää toimintoja kuten juoksu, hyppely ja kävely. Eliöitä, jotka tavanomaisesti kävelevät kahdella jalalla, kutsutaan tavanomaisiksi kaksijalkaisiksi, ja ne asuvat maaympäristöissä. Eliöiden, jotka satunnaisesti tukevat painoaan kahdella takajalalla, kuten taistellessaan, etsiessään ruokaa, parittelussa tai syödessään, sanotaan olevan rajoitetusti kaksijalkaisia. Eliöitä, joiden ainoa tapa liikkua maalla on liikkua kahdella jalalla, kutsutaan yksinomaisiksi kaksijalkaisiksi.

Muita termejä, joita käytetään merkitsemään kaksijalkaisen liikkumisen tyyppejä, ovat esimerkiksi fakultatiivinen ja obligatiivinen kaksijalkaisuus; ero niiden eliöiden välillä, jotka käyttävät ja jotka eivät käytä kaksijalkaisuutta, ei kuitenkaan ole niin selvä. Kaksijalkaista käyttäytymistä esiintyy spektrillä, jolla eläimet voivat olla fakultatiivisessa päässä, pakollisessa päässä tai jossain siltä väliltä.

Ihmisen luustomuutokset kaksijalkaisuutta varten

Ihmisellä foramen magnum – reikä kallossa, jonka kautta selkäydin poistuu päästä – sijaitsee nelijalkaisiin verrattuna suoremmin kallon alla, minkä ansiosta kaksijalkaiset pystyvät pitämään päänsä pystyssä kävellessään.

Ihmisellä rintakehä on litteämpi (selkä- ja ventraalirintainen) kuin nelijalkaisilla. Tämä pitää suurimman osan rintakehän painosta lähellä selkärankaa ja painopisteen yläpuolella, mikä auttaa tehokkaasti parantamaan tasapainoa ja estää meitä putoamasta eteenpäin.

Ihmisen selkärangassa on tyypillinen S:n muotoinen kaarevuus. S:n kovera käyrä sijoittaa rintakehän suoraan sen yläpuolelle, missä selkäranka ja lantio kohtaavat, ja asettaa rintakehän painon taas painopisteen kohdalle. Sen lisäksi, että S-muotoinen selkäranka tarjoaa paremman tasapainon, se on myös hyvä vaimentamaan kävelystä aiheutuvia mekaanisia iskuja.

Ihmisen lantio on leveä ja lyhyt. Tämä kyykkyinen muoto lisää vakautta, joka pitää pystyasennossa olevan vartalon pystyssä ja siirtää suuren osan painon kantamisesta aiheutuvasta mekaanisesta rasituksesta molempiin alaraajoihin.

Ihmisen jalat ovat pidemmät kuin kädet, kun taas nelijalkaisten kädet ovat pidemmät kuin jalat. Ihmisen reisiluu on pidempi, suorempi ja ohuempi kuin nelijalkaisten vastaavien eläinten. Pidemmät luut mahdollistavat suuremman askelpituuden. Suorempi muoto takaa, että paino jakautuu tasaisesti luun pituudelle. Lisäksi kaksijalkaisen reisiluun ohuus tekee siitä kevyemmän rakenteen.

Valgus-kulma (kulma, jolla reisiluu laskeutuu lantiosta) on kaksijalkaisilla suurempi kuin nelijalkaisilla. Nelijalkaisella kulma on nolla; reisiluu laskeutuu ilman kallistusta, mikä mahdollistaa leveämmän jalansijan. Ihmisellä reisiluu kallistuu sisäänpäin ja tuo polvet yhteen, mikä antaa tukea painopisteelle pystyasennossa kävellessä.

Ihmisen jalat ovat erikoistuneet vain kävelyyn. Ihmisen jalat ovat kaarevat, ja ne ovat menettäneet kyvyn tarttua esineisiin. Kaari toimii kuin jousi, joka vaimentaa iskuja, ja mahdollistaa kehon painon siirtymisen kantapäästä jalkapalloon, kun astumme. Varpaat on sijoitettu siten, että ne tarjoavat työntöliikkeen maata vasten kehon työntämiseksi eteenpäin.

Kaksijalkaisuuden syntyteoriat

Hominiinien kaksijalkaisuuden evoluutioon liittyy useita hyvin kiistanalaisia teorioita. Jotkut niistä on jo kumottu, ja toiset ovat edelleen varteenotettavia ehdokkaita. Useimmat näistä hypoteeseista kuitenkin korostavat jonkinlaista ympäristöön perustuvaa painetta, joka suosi kaksijalkaista kävelyä. Toiset keskittyvät siihen, miten kaksijalkaisuus helpottaa ravinnon hankintaa, petojen välttelyä ja lisääntymismenestystä.

Savanniin perustuva teoria

Nykytutkijat ovat laajalti kumonneet tämän teorian, jonka mukaan kaksijalkaisuus syntyi, kun hominiinit siirtyivät varjoisista metsistä niittyjen kuivaan kuumuuteen metsien vähetessä ilmastonmuutoksen aikana. Koska korkeat ruohot peittivät näkyvyyden, eikä puita ollut suojaamassa varhaisia esi-isiämme auringolta, teorian mukaan kaksijalkaisuus oli eduksi, sillä sen avulla varhaiset hominiinit pystyivät näkemään kauemmas, koska ne pystyivät kurkistamaan ruohon yli riittävän korkealle. Uskottiin myös, että kaksijalkainen asento toimi lämmönsäätelymekanismina, joka vähensi auringon yläpuolelle altistuvan ihon pinta-alaa (lämmönsäätelymalli). Muita etuja, jotka tämän teorian mukaan ajoivat kaksijalkaisuuden kehittymistä savannilla, olivat se, että pystyasento helpotti ravinnon hankkimista puista, jotka olisivat muuten olleet ulottumattomissa, ja kahdella jalalla kävely oli energiatehokkaampaa. Nyt kuitenkin tiedämme, että hominiinit olivat hankkineet kyvyn kävellä pystyasennossa jo silloin, kun he elivät vielä metsien ilmatiloissa, ennen kuin siirtyivät savannille. Näin ollen savannin haasteilla ja kaksijalkaisuuden eduilla siinä ei ole merkitystä kaksijalkaisuuden nousun kannalta ihmisen evoluutiossa.

Aquatic Ape Hypothesis

Tämä hypoteesi, joka on suositumpi suuren yleisön kuin itse tutkijoiden keskuudessa, viittaa siihen, että varhaiset esi-isämme siirtyivät vesielämäntapaan sen jälkeen, kun heidät oli syrjäytetty ja heidät oli pakotettu metsän puista. Tämä apinaryhmä, joka oli vahvasti riippuvainen vesiperäisistä ravinnonlähteistä, omaksui sitten kaksijalkaisuuden, jotta se pystyi kahlaamaan syvempiin vesiin parempaa ravinnonhankintaa varten.

Tämän hypoteesin tueksi kahlaamismalli perustuu siihen, että ihmisapinat ja muut suuret kädelliset kahlaavat veteen etsiessään ravintoa ja alkavat kävellä pystyasennossa, kun ne ovat kahlailleet vyötärönsyvyiseen vesistöön pitääkseen päänsä veden yläpuolella. Vaikka viimeaikaisissa tutkimuksissa on löydetty jonkin verran tätä hypoteesia tukevia todisteita, niitä ei ole vielä riittävästi, jotta se voitaisiin lopullisesti hyväksyä tai hylätä. Useimmat tutkijat eivät silti ota tätä hypoteesia vakavasti, varsinkin kun useimmat kädelliset välttävät veteen menemistä, ellei se ole aivan välttämätöntä. Vesistöissä asuu apinoille ja ihmisille tappavia olentoja, kuten krokotiileja ja virtahepoja.

Pystysyöttöhypoteesi

Yksi todennäköisempiä skenaarioita kaksijalkaisuuden evoluutiosta on pystysyöttöhypoteesi. Tämä hypoteesi perustuu havaintoon, että simpanssit, lähimmät elävät sukulaisemme, käyttävät kaksijalkaisuutta vain syödessään. Koska simpanssit pystyvät seisomaan kahdella takajalalla, ne pystyvät seisomaan maassa ja kurottamaan matalalla roikkuvia hedelmiä, ja puissa olevat simpanssit pystyvät seisomaan ja kurottamaan korkeammalle oksalle. Tämä hypoteesi viittaa siihen, että näistä satunnaisista kaksijalkaisista toimista tuli lopulta tavanomaisia toimintoja, koska niistä oli hyötyä ruoan hankkimisessa.

Lisätodisteita siitä, että kaksijalkaisuus syntyi tarpeesta liikkua paremmin puiden latvoissa, saadaan havainnoista, joiden mukaan orangit käyttivät käsiään vakauden takaamiseksi, kun oksat, joilla ne liikkuivat, olivat epävakaita. Toisin sanoen orangit luottivat kaksijalkaisuuteensa liikkuessaan puissa ja käyttivät käsiään lisätukena vain tarvittaessa. Tämä sopeutuminen olisi ollut erittäin hyödyllistä, kun metsät ja niiden puut harvenivat.

Early Bipedalism in Homininae Model

Kiinnostava ajatus kaksijalkaisuuden evoluution ympärillä on se, että se oli kaikkien varhaisten hominidien ominaisuus, joka joko hävisi tai säilyi vaihtelevissa sukulinjoissa. Ajatus syntyi, kun löydettiin 4,4 miljoonaa vuotta vanha fossiili A. ramiduksesta. Fossiilin rakenteet viittasivat siihen, että organismi oli kaksijalkainen, ja tämä synnytti ajatuksen siitä, että sekä simpansseilla että gorilloilla oli aluksi kaksijalkainen kävelytapa, mutta kumpikin kehittyi erikoistuneemmiksi liikkumistavoiksi eri ympäristöihin. Tämän mallin mukaan jotkut simpanssit menettivät kykynsä kävellä pystyasennossa, kun ne asettuivat lehtimaisiin elinympäristöihin. Osa näistä arboreaalisista simpansseista omaksui myöhemmin tietynlaisen liikkumistavan, jota kutsutaan rystysillä kävelyksi, kuten gorilloilla. Toiset simpanssit omaksuivat toisenlaisen liikkumistavan, joka helpotti kävelemistä ja juoksemista maassa, kuten ihmisillä.

Uhkausmalli

Uudemman ehdotuksen mukaan varhaiset hominiinit käyttivät kaksijalkaisuutta saadakseen itsensä näyttämään suuremmilta ja uhkaavammilta, jotta saalistajat eivät näkisi niitä helppona saaliina. Monet muut kuin kaksijalkaiset tekevät näin, kun heitä uhataan; tämän ajatuksen mukaan varhaiset hominiinit kuitenkin käyttivät kaksijalkaisuutta niin kauan ja niin usein kuin pystyivät, riippumatta siitä, olivatko ne juuri nyt uhattuina vai eivät, kunnes siitä lopulta tuli tapa.

(Miespuolisen) ravinnonhankkimisen malli

Tämä kaksijalkaisuuden evoluutiota käsittelevä teoria liittää kaksijalkaisuuden yksiavioisuuden harjoittamiseen. Sen mukaan parantaakseen jälkeläisen selviytymismahdollisuuksia varhaiset hominiinit solmivat sitovan parisuhteen, jossa uros hankki elintarvikkeita ja naaras varautui vastineeksi näistä elintarvikkeista kumppanilleen ja huolehti heidän jälkeläisistään. Elintarvikkeita toimittavien urosten oletettiin kävelevän pystyasennossa vapauttaakseen kätensä kantamaan ruokaa ja resursseja takaisin perheilleen. Lisäksi kaksijalkaisuuden kehittyessä ja uuden elämäntavan mukanaan tuomien fysiologisten muutosten myötä vastasyntyneiden vauvojen oli yhä vaikeampaa roikkua itsenäisesti kiinni äidissä, mikä edellytti äidin käyttävän käsiään lapsen kantamiseen ja pakotti heidät käyttämään kaksijalkaista kävelyä.

Tehtävä

1. Mikä ei ole monissa ehdotetuissa hypoteeseissa mainittu kaksijalkaisuutta edistävä tekijä?
A. Kaksijalkaisuus mahdollistaa ravinnonlähteiden hankkimisen korkeammilla paikoilla.
B. Kaksijalkaisuus saa eliön näyttämään isolta ja pelottavalta.
C. Kaksijalkaisuus vapauttaa kädet muuhun käyttöön kuin liikkumiseen.
D. Kaksijalkaisuus helpottaa vaivihkaista liikkumista.

Vastaus kysymykseen #1
D on oikein. Ravinnon hankkiminen mainitaan sekä vesiapinahypoteesissa että asentosyöntihypoteesissa. Uhkamalli mainitsee vaihtoehdon B, ja ravinnonhankintamalli perustuu vaihtoehtoon C. Varkautta ei mainita missään mallissa tai hypoteesissa, joissa spekuloidaan kaksijalkaisuuden alkuperää.

2. Käveliessään maassa lintu käyttää jalkojaan hyppimiseen. Minkälaista kaksijalkaisuutta tämä on?
A. Pakollinen kaksijalkaisuus
B. Fakultatiivinen kaksijalkaisuus
C. Rajoitettu kaksijalkaisuus
D. Habituaalinen bipedalismi

Vastaus kysymykseen nro 2
A on oikein. Pakollinen kaksijalkaisuus tarkoittaa, että eliöllä ei ole muita järkeviä liikkumiskeinoja kuin kahden jalan käyttö. Maassa tämä pätee lintuihin. Fakultatiivinen ja rajoitettu kaksijalkaisuus tarkoittavat, että kahden jalan käyttäminen ei ole eliön ensisijainen liikkumistapa, vaan että kaksijalkaisuutta käytetään tilanteissa, joissa se on tarkoituksenmukaista. Habituaalinen kaksijalkaisuus viittaa siihen, että kävely on säännöllinen liikkumismuoto, mutta lintu lentää säännöllisesti.

  • Aquatic Ape Theory (n.d.). Haettu 13. kesäkuuta 2017 osoitteesta http://www.primitivism.com/aquatic-ape.htm
  • Human skeleton changes due to bipedalism. (2017, June 08). Haettu 13. kesäkuuta 2017 osoitteesta https://en.wikipedia.org/wiki/Human_skeletal_changes_due_to_bipedalism
  • Ko, K. H. (n.d.). Origins of Bipedalism. Haettu 13. kesäkuuta 2017 osoitteesta http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1516-89132015000600929

.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.