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¿Por qué los humanos se volvieron bípedos?

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En algún lugar de la historia evolutiva homo comenzó a caminar erguido y se volvió bípedo. Escuchas estas hipótesis de que, al caminar erguidos, podrían ver mejor a través de las sabanas cubiertas de hierba para escapar de los depredadores, encontrar comida, encontrar a otros humanos, etc. menos adaptaciones necesarias y, por tanto, más favorables desde una perspectiva evolutiva. Otras hipótesis dicen homo liberó sus manos para llevar cosas. Bastante bien, pero se sabe que algunos simios llevan consigo cosas. Además, caminar a cuatro patas aumenta la velocidad de carrera (no tienes que ver muy lejos si puedes escapar más rápido) y los simios trepan mejor a los árboles (¿cuál es un mejor lugar para esconderse de los depredadores?). De ahí mi pregunta: ¿Por qué se ha favorecido el bipedalismo en la evolución?


Como ya se señaló, no existe un consenso científico sobre la respuesta a esta pregunta. Esto se debe a que es difícil probar las explicaciones propuestas y es probable que interactúen varios factores.

Se ha afirmado que todos estos son la explicación de la evolución del bipedalismo:

  1. Manos libres para un mayor uso de herramientas. (Enciclopedia Británica)

  2. Manos libres para el uso de armas en la caza o el uso de contenedores para transportar alimentos vegetales obtenidos por recolección. Hay tres variantes: la versión del "hombre el cazador", que considera la caza masculina como el estímulo clave (Washburn 1967 en Haraway 2013); la versión de la “mujer recolectora” que ve a las mujeres que necesitan sus manos libres para llevar alimentos vegetales recolectados como estímulo; y la versión del “hombre el aprovisionador”, que enfatiza que los machos llevan comida (ya sea carne o plantas) para proveer a las hembras y la descendencia. Todas estas explicaciones probablemente sean defectuosas porque invocan la utilidad actual para explicar los orígenes del bipedalismo.

  3. El bipedalismo fue creado por la selección sexual femenina de hombres con genitales grandes y visibles. Aunque es poco probable, esto puede ser correcto, pero es imposible probarlo. (Enciclopedia Británica)

  4. El bipedalismo evolucionó para ayudar a evitar a los depredadores. Una cabeza más alta le permite ver distancias más largas sobre el césped. (Enciclopedia Británica)

  5. El bipedalismo evoluciona porque permite la locomoción energéticamente eficiente entre parcelas de bosque en un entorno cada vez más abierto.

  6. “Teoría del radiador”: la selección natural favoreció el bipedalismo en ambientes abiertos porque disminuye la exposición al sol y ayuda a mantener el cerebro fresco. (Wheeler, discutido en Haviland 2007 y Encyclopedia Britannica) El cerebro es muy sensible al estrés por calor. Esto permitió que los homínidos estuvieran activos al mediodía, cuando los depredadores competidores son menos activos. (Fundamentos de la antropología física, p. 165). Dado que los mismos animales carnívoros con los que competían los homínidos (ambos cazaban animales muertos) podían atacar a los homínidos, los homínidos probablemente también estaban más seguros de los ataques de los depredadores durante el mediodía.

  7. El bipedalismo terrestre puede ser una continuación de una postura corporal erguida inherente a una adaptación de trepar a los árboles / braquiar. Los gibones, el más arbóreo de los simios y los mejores braquiadores, caminan bípedos en las raras ocasiones en que llegan al suelo. (Enciclopedia Británica)

Los primeros fósiles de homínidos parecen haber sido bípedos, sin evidencia clara de una transición a través de una etapa de caminar con los nudillos, el principal modo de locomoción del simio africano moderno. (Kivell y Schmitt 2009, aquí hay una fuente secundaria y aquí hay una fuente primaria que no está de acuerdo, Richmond y Strait 2000)

Si esto es cierto, entonces el modo moderno de locomoción de los simios africanos (caminar con los nudillos) es un rasgo derivado, y la postura corporal vertical puede ser el rasgo ancestral en los linajes evolutivos de los hominoides africanos. En otras palabras, si esto es cierto, el antepasado de todos los grandes simios, incluidos los humanos, ya era bípedo, y los simios africanos modernos han evolucionado para caminar sobre los nudillos desde entonces. Además, si esto es cierto, los factores mencionados anteriormente reforzarían y refinarían la locomoción bípeda en el linaje de los homínidos.

Es probable que las explicaciones 4, 5, 6 y 7 interactuaran todas para seleccionar el bipedalismo. Corresponden mejor a los datos paleontológicos y ecológicos. Los números 1 y 2 son poco probables, porque el bipedalismo parece largo antes de evidencia del uso de herramientas.


La respuesta del chimpancé del trueno resumió muy bien la respuesta. Para tratar de arreglar un poco las cosas, si tiene siete minutos, vea este video. Muestra a un hombre persiguiendo a un kudu. Ambos corren durante 8 horas, hasta que el kudu literalmente colapsa y el hombre camina tranquilamente hacia él y lo mata. El video muestra las adaptaciones evolutivas que tiene el hombre: suda por todo el cuerpo, enfriándose. El kudu necesita sombra para refrescarse y solo suda un poco. El hombre puede llevar agua, para reponerse. El animal no puede.

Quizás lo más importante es que el hombre camina erguido sobre dos pies, cambiando así su centro de gravedad de una manera energéticamente favorable. El animal está restringido a galopar, que es más rápido para un sprint pero no energéticamente favorable para carreras de larga distancia.

Aquí hay algunos artículos para leer más:

Evolución de la carrera de maratones

La paradoja energética del funcionamiento humano y la evolución homínida

La carrera de resistencia y la evolución del Homo

Dicen cosas similares a las del video: que evolucionamos para la caza persistente en un ambiente árido. Esta es una actividad en la que los demás primates no participan. Nuestra capacidad para cazar de manera efectiva nos permite comer más carne y, por lo tanto, favorece la carrera eficiente de larga distancia.


Dudo que esté satisfecho con alguna respuesta, ya que las autoridades en la materia no pueden probar las muchas hipótesis y no todas están de acuerdo. Alrededor de la época del homo erectus (hace 1,89 millones de años), los homínidos comenzaron a caminar erguidos de forma más permanente, pero este no fue el único evento evolutivo. Además, los homínidos también comenzaron a crecer más ahora [1].

Charles Darwin planteó la hipótesis de que caminar erguido estaba relacionado con el uso de herramientas en 1871 [2]. En 2009, Lovejoy reformuló la hipótesis de Darwin y llegó a la conclusión de que caminar erguido se reduce a la comida y al sexo [3].

Para ser proveedores exitosos, los machos necesitaban sus brazos y manos libres para llevar comida, y así evolucionó el bipedalismo. Este escenario, como ocurre con todas las hipótesis de bipedalismo, es realmente difícil de probar. Pero a principios de este año, los investigadores ofrecieron algo de apoyo cuando descubrieron que los chimpancés tienden a caminar bípedos cuando llevan alimentos raros o valiosos.

En este punto, sugiere Lovejoy, se desarrolló un arreglo mutuamente beneficioso: los machos recolectaban comida para las hembras y sus crías y, a cambio, las hembras se aparean exclusivamente con sus proveedores. Para ser proveedores exitosos, los machos necesitaban sus brazos y manos libres para llevar comida y, por lo tanto, evolucionó el bipedalismo. Este escenario, como ocurre con todas las hipótesis de bipedalismo, es realmente difícil de probar. [1]

En 1980, Peter Rodman y Henry McHenry afirmaron que el bipedalismo conlleva ventajas bioenergéticas [4]. Luego, en 2007, otro grupo de investigadores validó la ventaja energética de caminar erguido [5].

Raichlen señala que si existiera la misma variación en nuestros primeros antepasados ​​parecidos a los simios que en los chimpancés actuales, ya que a algunos les resulta más fácil caminar que a otros, esto podría haber ayudado a impulsar la adaptación. "Eso es en lo que la selección natural podría trabajar", dice [5].

Como no hay acuerdo y es imposible probar muchas de estas hipótesis, dado que los primeros homínidos ya no existen, nadie en su sano juicio puede decir: "Chris, es por eso que evolucionamos para caminar". Incluso si fueran correctos, tomaría algún tiempo recorrer la comunidad académica antes de que obtuviera el apoyo suficiente para ser el consenso.


Evolución humana: ¿Por qué nuestros antepasados ​​primero caminaron erguidos?

Quizás porque necesitaban sus manos para llevar sus cosas.

La flor prehistórica vuelve a florecer

28 de marzo de 2012 & n. ° 151: hay una razón por la que nuestros antepasados ​​comenzaron a caminar sobre dos piernas en lugar de corretear a cuatro patas hace millones de años. Como nosotros, no podían arreglárselas sin cargar con algunas de sus cosas.

La nueva evidencia recopilada durante dos expediciones a Guinea en África Occidental respalda esa teoría, que ha sido una de las principales explicaciones de por qué los humanos se volvieron bípedos hace entre tres y seis millones de años. Investigadores de Estados Unidos, Inglaterra, Japón y Portugal pasaron semanas observando a los chimpancés en su hábitat natural para ver cómo se moverían si necesitaran llevar algo.

Si tenían la oportunidad de tomar un puñado de delicias sabrosas antes de que alguien más se las arrebatara, se metían las golosinas en la boca y las manos y corrían a un refugio seguro en dos pies. De hecho, tenían cuatro veces más probabilidades de adoptar una postura humana si las golosinas eran particularmente raras y la competencia feroz.

En 1961, el antropólogo Gordon W. Hewes postuló que en la época en que nuestro linaje se separó de los chimpancés y los simios, el medio ambiente en África cambió a sabanas más abiertas, lo que hizo que algunos recursos fueran escasos. Entonces, para sobrevivir, nuestros antepasados ​​probablemente necesitaban recolectar recursos cuando estaban disponibles y llevarlos a su hábitat normal.

Y no habría habido mejor manera de hacerlo que ponerse de pie y usar sus manos para sostener lo que necesitaran transportar, sostuvo Hewes.

A lo largo de muchas generaciones, nuestros antepasados ​​desarrollaron lentamente los músculos derechos y el sistema esquelético derecho para facilitar el caminar sobre dos piernas, y eso nos dio un perfil muy diferente al de los cuadrúpedos que dejamos atrás. Desafortunadamente, también nos dolió la espalda y las rodillas, pero hablaremos de eso más adelante.

Aunque la teoría de Hewes tiene sentido, algunos antropólogos sostienen que llevar cosas fue, en el mejor de los casos, solo una parte de la razón por la que nuestros antepasados ​​se convirtieron en bípedos. Caminar también ahorra más energía y es más fácil hacer muchas cosas si no pisa sus propias manos.

No es posible retroceder el calendario y ver lo que realmente estaba sucediendo hace tantos años, por lo que un equipo internacional de científicos recurrió a la siguiente mejor opción: los chimpancés salvajes.

"Estos chimpancés proporcionan un modelo de las condiciones ecológicas bajo las cuales nuestros primeros antepasados ​​podrían haber comenzado a caminar sobre dos piernas", dijo Brian Richmond de la Universidad George Washington al publicar el estudio, publicado en la revista Current Biology de este mes.

"Algo tan simple como llevar, una actividad en la que participamos todos los días, puede haber llevado, en las condiciones adecuadas, a caminar erguidos y poner a nuestros antepasados ​​en un camino diferente de otros simios que finalmente condujo al origen de nuestra especie, "Dijo Richmond.

Los investigadores pasaron 14 meses observando a los chimpancés en uno de los santuarios más notables del mundo, el "laboratorio al aire libre" de la Universidad de Kyoto en el bosque Bossou de Guinea, donde los científicos han estudiado intensamente cómo los chimpancés usan herramientas, principalmente rocas, para abrir nueces y acceder a otros alimentos. . El estudio, realizado por Kimberley Hockings de la Universidad de Oxford Brookes, se centró en los chimpancés salvajes que atacan de forma rutinaria las granjas cercanas.

Los chimpancés a menudo caminaban en dos pies mientras llevaban papayas y otras cosechas en sus manos, sus bocas e incluso sus pies, señala el estudio.

Eso puede tener sentido, incluso para un chimpancé, pero no es tan fácil para un chimpancé caminar erguido. A diferencia de los humanos, por ejemplo, un chimpancé no puede pararse sobre una pierna y dejar que los huesos de la pierna carguen con el peso. Un chimpancé tiene que usar músculos para eso, porque sus piernas están estructuradas de manera diferente y eso puede ser agotador.

Pero los cambios evolutivos graduales, que tuvieron que llevar millones de años, trajeron consigo una mezcla de elementos. Hizo posible que los primeros humanos deambularan por vastas áreas, recogiendo fruta madura y llevando suministros, herramientas y niños. También los hizo parecer más grandes e intimidantes.

Pero todavía nos queda una columna vertebral de los años en que nuestros antepasados ​​más distantes eran principalmente horizontales, tanto en el agua como en la tierra. No fue diseñado para funcionar en posición vertical, razón por la cual los humanos modernos sufren de dolor de espalda, deslizamiento de discos, artritis, etc.

Entonces, ¿cuándo empezó todo esto? Según el Programa de Orígenes Humanos de la Institución Smithsonian, probablemente comenzó hace al menos seis millones de años con cambios en los huesos de las piernas de uno de los primeros hominoides, Sahelanthropus. Luego vino la rodilla, un par de millones de años después.

Hace unos tres millones de años, según muchos expertos, nuestros antepasados ​​eran muy parecidos a nosotros, al menos estructuralmente, y probablemente se movían principalmente sobre dos pies, que habían perdido la capacidad de aferrarse a una rama. El año pasado, en la revista Science, los investigadores informaron sobre el descubrimiento de un pie fosilizado en Etiopía que estaba claramente hecho para caminar, no para trepar a los árboles.

Ese pie estaba lo suficientemente rígido como para empujarse del suelo al caminar y lo suficientemente flexible como para absorber el impacto de tocar tierra, por lo que fue un cambio monumental. No más columpios en los árboles.


Rompecabezas de la evolución: ¿Por qué nos convertimos en bípedos?

CHARLES DARWIN sugirió que nuestros antepasados ​​primero se pusieran de pie para liberar sus manos para la fabricación de herramientas. Ahora sabemos que no puede ser correcto, ya que las herramientas más antiguas descubiertas hasta ahora tienen solo 2,6 millones de años, mientras que la anatomía de los fósiles de homínidos revela que el bipedalismo surgió al menos hace 4,2 millones, y posiblemente incluso 6 millones, de años.

El problema con el bipedalismo, dice Chris Stringer en el Museo de Historia Natural de Londres, es que caminar con soltura tiene muchas ventajas, pero adquirir la habilidad requiere cambios anatómicos y, mientras tanto, será lento, torpe e inestable. & # 8220Podría haber comenzado en los árboles & # 8221, sugiere, señalando que los orangutanes y otros primates caminan erguidos a lo largo de las ramas cuando se alimentan. Esto encaja con lo que sabemos sobre el estilo de vida de los primeros bípedos, pero no explica por qué evolucionaron en anatomía especializada. Hace 4 millones de años, por ejemplo, la tibia de la parte inferior de la pierna se sostenía en posición vertical con respecto al pie, mientras que en los simios que viven ahora está inclinada hacia afuera, incluso en aquellos que pasan la mayor parte del tiempo en dos piernas.

En una explicación evolutiva más convincente, el bipedalismo aumentaría sustancialmente la supervivencia, razón por la cual algunas personas creen que evolucionó para permitir que los machos accedan a más alimentos para que puedan ayudar a alimentar a sus parejas y crías (Odisea, vol 2, pág.12). Pero esta idea presupone un origen muy temprano de la monogamia, que la evidencia no apoya, dice Donald Johanson de la Universidad Estatal de Arizona en Tempe, & hellip.

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La verdadera ventaja

La mayoría de los animales gastan la mayor cantidad de energía en la reproducción, la alimentación y la seguridad. La explicación de Owen Lovejoy & # x27s señala que si los machos contribuyeran a la supervivencia de sus parejas y su descendencia, entonces sus propios genes sobrevivirían hasta la próxima generación. El bipedalismo habría permitido a los machos proporcionar a sus parejas y crías alimentos de alta calidad, así como ayudar a protegerlos de cualquier peligro inminente. Esta explicación tiene sentido biológico y conductual. La selección natural no puede crear un comportamiento como el bipedalismo, pero puede actuar para seleccionar el comportamiento una vez que ha surgido. Seguramente algunos de los primeros homínidos eran mejores para caminar erguidos que otros, un comportamiento que les permitía alimentarse ampliamente y llevar comida a su lugar de origen.

Creo que nuestros antepasados, antes de Lucy, se volvieron honestos en la protección de los bosques, un entorno familiar en el que enfrentaron menos peligros. Luego, armados con un nuevo tipo de locomoción, el bipedalismo, fueron preadaptados para trasladarse a las sabanas y expandir su territorio. Una vez que nos mudamos a entornos más abiertos, trajimos todo un paquete de ventajas. Nuestras manos estaban libres para hacer y usar herramientas, podíamos caminar largas distancias para recolectar y transportar alimentos (y al hacerlo, beneficiarnos de la termorregulación mejorada para evitar el sobrecalentamiento), podíamos mirar por encima de la hierba alta si era necesario, y así sucesivamente.

El bipedalismo fue una innovación conductual que abrió el camino para hacer todo lo posible para nuestra evolución, aunque todavía no se haya perfeccionado. Los seres humanos continúan sufriendo de arcos caídos, hernias, dolor lumbar severo y otros efectos secundarios negativos del bipedalismo. Pero fue todavía el único paso en nuestro pasado antiguo que condujo a la fabricación de herramientas, la ampliación del cerebro y la inteligencia que han llevado a nuestra preeminencia en el planeta hoy.


¿Por qué la selección natural favoreció el bipedalismo?

Los científicos en realidad no están decididos sobre por qué la selección natural favoreció el bipedalismo en los humanos, y hay muchas ideas.

Explicación:

Existen múltiples teorías sobre por qué los humanos caminan erguidos. Por ejemplo, algunos creen que evolucionamos para caminar erguidos con el fin de ver por encima de los pastos altos, aunque otros argumentan que esto habría anunciado de inmediato nuestra presencia a los depredadores. Algunos creen que comenzamos a caminar erguidos porque usábamos herramientas de piedra, pero las primeras herramientas de piedra aparecen en el registro fósil mucho después de que nuestros antepasados ​​comenzaran a caminar erguidos.

Otros argumentan que el bipedalismo es más eficiente, lo que significa que usamos menos energía que caminar a cuatro patas en largas distancias. De hecho, un estudio reciente mostró que los humanos son aproximadamente un 75% más eficientes que los chimpancés cuando los chimpancés caminan sobre dos patas debido a las diferencias en nuestra anatomía.

Otra teoría establece que caminar erguidos fue ventajoso para los machos porque pudieron llevar comida a las hembras con descendencia. Los machos aprovisionaron a las hembras y, por lo tanto, redujeron los costos de reproducción. También hay problemas con esta teoría, ya que nuestros parientes primates muestran que, por lo general, son las hembras las que abastecen a sus crías. Así que esta idea de nuestras antepasados ​​femeninos por ahí cargados de descendencia ignora lo que vemos en los primates vivos.


Palos y piedras que rompen huesos

Los humanos son la única especie que puede lanzar lo suficientemente bien como para matar rivales y presas. Debido a que el lanzamiento requiere movimientos altamente coordinados y extraordinariamente rápidos de múltiples partes del cuerpo, probablemente hubo una larga historia de selección que favoreció la evolución del lanzamiento experto en nuestros antepasados.

La mayoría de la gente probablemente no crea que lanzar es importante fuera de los deportes porque han olvidado su utilidad. Parte de eso tiene que ver con el hecho de que la gente ha estado usando armas como arcos y armas de fuego durante siglos.

Pero antes de la invención de estas armas, nuestros antepasados ​​cazadores-recolectores arrojaron dardos, cuchillos, lanzas, palos y piedras a rivales y presas. Incluso hoy en día, las piedras siguen siendo armas efectivas; verá a los manifestantes arrojar piedras a la policía y la lapidación se utiliza como forma de castigo en algunos lugares.

Darwin consideró que la evolución del lanzamiento era fundamental para el éxito de nuestros antepasados. Como escribió en "El origen del hombre y la selección en relación con el sexo", permitió a "los progenitores del hombre" mejor "defenderse con piedras o palos, atacar a sus presas o de otra manera obtener comida".

El desarrollo de la habilidad comienza con la evolución de la locomoción bípeda o caminar sobre dos pies. Esto sucedió hace unos 4 millones de años y liberó los brazos y las manos para aprender nuevas habilidades como hacer herramientas, transportar mercancías y lanzar.

Los australopitecinos, los antepasados ​​bípedos de cerebro relativamente pequeño de nuestro género que vivieron en África hace entre 1 y 4 millones de años, probablemente también arrojaron proyectiles, ya que los huesos de sus manos insinúan su capacidad para agarrar objetos y lanzarlos.

Pero el hecho de que puedas lanzar no significa que puedas lanzar bien. Las adaptaciones anatómicas como una cintura alta y móvil que desacoplaba las caderas y el tórax permitieron una mayor rotación del torso. Una articulación del hombro orientada lateralmente que alineaba mejor el eje principal de la parte superior del brazo con la acción de los músculos del pecho permitía un mayor rango de movimiento. Ambos son necesarios para los lanzamientos de alta velocidad, y estos aparecieron por primera vez juntos en Homo erectus - el primer miembro de nuestro género - hace unos 2 millones de años.

Las dos teorías principales de por qué la selección favoreció el lanzamiento son las peleas y la caza. La mayoría de los estudiosos han favorecido la hipótesis de la caza. Sin embargo, los monos y los simios, especialmente los chimpancés, nuestros parientes más cercanos, con frecuencia arrojan palos, piedras y vegetación durante el combate entre ellos y posibles depredadores. Rara vez lo hacen mientras cazan. Debido a que lanzar a otros miembros de la misma especie es un rasgo ancestral en los primates, argumentamos que nuestras habilidades de lanzar evolucionaron primero en el contexto del combate y solo más tarde se convirtieron en una táctica de caza.


Créditos de producción de eFossils

eFossils es un sitio web colaborativo en el que los usuarios pueden explorar importantes localidades de fósiles y navegar por la biblioteca digital de fósiles. Si tiene algún problema al utilizar este sitio o tiene alguna otra pregunta, no dude en contactarnos.

Los fondos para eFossils fueron proporcionados por el premio Longhorn Innovation Fund for Technology (LIFT) del Comité de Investigación y Tecnología Educativa (R & ampE) de la estructura de gobierno de TI en la Universidad de Texas en Austin.


Bipedalismo, nacimiento y evolución cerebral

Una de las cosas que hace que nuestra especie sea única es nuestro cerebro excepcionalmente grande en relación con el tamaño del cuerpo. El tamaño del cerebro se triplicó con creces durante el curso de la evolución humana, y este aumento de tamaño fue acompañado por una reorganización significativa de la corteza cerebral, la estructura enrevesada prominente responsable de las funciones mentales complejas, que representa alrededor del 85% del volumen total del cerebro.

¿Qué fuerzas evolutivas impulsaron este dramático aumento en el tamaño del cerebro? Se han presentado muchas teorías a lo largo de los años, y una de las más populares es que los cerebros de nuestros antepasados ​​se expandieron para adaptarse a la facultad del lenguaje. Un fragmento de cráneo fosilizado perteneciente a un antepasado humano que vivió hace varios millones de años proporciona aún más pistas. Un nuevo análisis del cráneo sugiere que la evolución del cerebro humano puede haber sido moldeada por cambios en el sistema reproductivo femenino que ocurrieron cuando nuestros antepasados ​​se mantuvieron erguidos.

En algún momento de la evolución, nuestros antepasados ​​pasaron de caminar sobre las cuatro extremidades a solo dos, y esta transición al bipedalismo condujo a lo que se conoce como el dilema obstétrico. El cambio implicó una reconfiguración importante del canal del parto, que se volvió significativamente más estrecho debido a un cambio en la estructura de la pelvis. Aproximadamente al mismo tiempo, sin embargo, el cerebro había comenzado a expandirse.

Una adaptación que evolucionó para solucionar el problema fue la aparición de aberturas en el cráneo llamadas fontanelas. La fontanela anterior permite que los dos huesos frontales del cráneo se deslicen uno al lado del otro, al igual que las placas tectónicas que forman la corteza terrestre. Esto comprime la cabeza durante el parto, facilitando su paso por el canal del parto.

En los seres humanos, la fontanela anterior permanece abierta durante los primeros años de vida, lo que permite un aumento masivo del tamaño del cerebro, que se produce en gran parte durante los primeros años de vida. La abertura se vuelve gradualmente más pequeña a medida que se deposita hueso nuevo y se cierra por completo alrededor de los dos años de edad, momento en el que los huesos frontales se fusionan para formar una estructura llamada sutura metópica. En los chimpancés y bononbos, por el contrario, el crecimiento del cerebro ocurre principalmente en el útero y la fontanela anterior se cierra alrededor del momento del nacimiento.

Cuándo apareció este patrón de crecimiento es una de las muchas preguntas sin respuesta sobre la evolución del cerebro humano. El nuevo estudio, dirigido por Dean Falk de la Universidad Estatal de Florida, trató de abordar esto. Trabajando en colaboración con investigadores del Instituto y Museo Antropológico de la Universidad de Zúrich, Falk comparó los cráneos de humanos, chimpancés y bonobos de varias edades con el cráneo fosilizado del llamado Niño Taung.

Taung Child fue encontrado en 1924 en una cantera de piedra caliza cerca de Taung, Sudáfrica, y fue el primer espécimen de Australopithecine descubierto. Perteneció a un bebé de tres a cuatro años de edad y se estima que tiene aproximadamente 2,5 millones de años. El cráneo está incompleto, incluida la cara, la mandíbula y los dientes, pero contiene un molde completo de la caja del cerebro, que se formó naturalmente a partir de minerales que se depositaron en su interior y luego se solidificaron.

"La mayor parte del caso del cerebro del niño de Taung ya no está presente, pero se ven todo tipo de estructuras interesantes en el endocast, como las huellas de las circunvoluciones corticales", dice el coautor del estudio Christoph Zollikofer. "Observamos las huellas de las suturas. Estas características están muy bien conservadas y se conocen desde hace 50 años, pero nadie les prestó atención".

En 1990, investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington publicaron una tomografía computarizada tridimensional del endocast de Taung Child y, posteriormente, Falk lo reconstruyó nuevamente utilizando tecnología informática más avanzada. La comparación de esta reconstrucción más reciente con exploraciones de otras especies ahora revela que el cráneo de Taung Child tiene un pequeño remanente triangular de la fontanela anterior.

Esto sugiere que Taung Child tenía una sutura metópica parcialmente fusionada en el momento de la muerte y, por lo tanto, que el patrón de desarrollo del cerebro en esta especie de australopitecinos era similar al de los humanos anatómicamente modernos. La fusión tardía de la sutura metópica indica que el rápido crecimiento del cerebro en el período posterior al nacimiento se produjo antes de la aparición de Homo, el género que evolucionó a partir de los australopitecinos y finalmente dio lugar a nuestra propia especie, Homo sapiens.

"Existe una compensación entre caminar bípedo de una manera óptima, que estrecha o contrae el canal del parto, y bebés gordos y de cerebro grande en evolución que necesitan un pasaje de parto ancho", dice Zollikofer. "El bipedalismo y los cerebros grandes son procesos evolutivos independientes. Los homínidos comenzaron a caminar bípedos mucho antes de que el cerebro se expandiera, pero estas tendencias chocaron al nacer, y creemos que esto sucedió mucho antes de lo que se pensaba".

La evolución es un proceso oportunista: las especies cambian con el tiempo, pero solo algunos de estos cambios resultan ventajosos para la supervivencia de un organismo. Algunos de ellos pueden resultar ventajosos de formas diferentes y no relacionadas, y este parece ser el caso de la evolución del cerebro humano. La fusión retardada de la sutura metópica aparentemente evolucionó para superar el dilema obstétrico que surgió cuando nuestros antepasados ​​se mantuvieron erguidos, pero tenía la ventaja adicional de permitir el patrón de crecimiento del cerebro humano moderno.

Hay otras formas en las que el bipedalismo podría haber llevado a un aumento del tamaño del cerebro. Por ejemplo, habría liberado las extremidades anteriores y esto probablemente habría llevado a la expansión y reorganización de las áreas sensoriales y motoras del cerebro que procesan la sensación y controlan el movimiento. De manera similar, estar de pie habría dado lugar a grandes cambios en lo que vieron nuestros antepasados, lo que puede haber llevado a una expansión de las áreas visuales en la parte posterior del cerebro.

Los nuevos hallazgos sugieren que una mayor expansión del cerebro, así como la reorganización de la corteza prefrontal, podrían haber ocurrido como resultado indirecto de las modificaciones pélvicas que siguieron a la transición al bipedalismo.

Todos los cambios evolutivos se deben a cambios que ocurren a nivel genético, y el dramático aumento en el tamaño del cerebro que ocurrió durante la evolución humana no es una excepción. Se han implicado numerosos genes en la evolución del cerebro humano, pero es difícil vincular alguno de ellos con cambios específicos en la organización o estructura del cerebro.

Sin embargo, la semana pasada, Evan Eichler y sus colegas informaron que un gen que se sabe que está involucrado en el desarrollo de la corteza cerebral se duplicó varias veces, y que esto ocurrió exclusivamente en humanos. También estiman que estas duplicaciones tuvieron lugar hace entre dos y tres millones de años, por lo que es tentador especular que de alguna manera están vinculadas a los cambios que pueden haber ocurrido como resultado del bipedalismo.

Referencia: Falk, D., et al. (2012). Sutura metópica de Taung (Australopithecus africanus) y sus implicaciones para la evolución del cerebro de los homínidos. PNAS, DOI: 10.1073 / pnas.1119752109


Las verdaderas razones por las que caminamos sobre dos piernas y no sobre cuatro

Existe evidencia fósil que sugiere que nuestros antepasados ​​han estado caminando erguidos durante al menos seis millones de años. La pregunta es, ¿por qué adoptaron la postura icónica?

Esparcidos por una losa de roca de color topo que emerge del lecho de un río seco en el norte de Tanzania se encuentran quizás algunas de las reliquias más evocadoras de nuestro pasado evolutivo.

Presionadas en la ceniza volcánica endurecida hay tres conjuntos de huellas. Los más grandes aparentemente conducen a los más pequeños a lo largo de un sendero que serpentea 27 m (88 pies) a través de la superficie que alguna vez fue polvorienta. Fueron hechos por una especie de humano primitivo que paseaba con confianza por la zona hace unos 3,66 millones de años, mucho antes que nuestra propia especie. Homo sapiens, caminó por la Tierra.

Entrecruzadas alrededor de las huellas se encuentran las huellas desordenadas hechas por conejos antiguos, antílopes, hienas, babuinos, jirafas y rinocerontes. Los animales pueden haber sido atraídos por un abrevadero que alguna vez estuvo cerca.

Solo podemos especular qué estaban haciendo estos antepasados ​​humanos cuando dejaron estas marcas normalmente efímeras en el suelo durante el Plioceno tardío. ¿Estaban persiguiendo presas, acechando animales en el abrevadero o simplemente dando un paseo después de la cena? Pero una cosa queda clara de inmediato para cualquiera que mire las impresiones. Lo que sea que estuvieran haciendo esos antepasados ​​humanos, lo hicieron sobre dos piernas.

Las huellas fueron desenterradas en Laetoli, cerca del desfiladero de Olduvai en Tanzania, un área rica en fósiles de nuestros antepasados ​​prehistóricos. Son la evidencia indiscutible más temprana de que nuestros ancestros lejanos habían pasado de cuatro patas a dos, convirtiéndose en "bípedos".

Caminar erguido liberó las manos para transportar y manipular herramientas.

Exactamente por qué y cuándo nuestros antepasados ​​se pusieron de pie y comenzaron a moverse en dos pies todavía está envuelto en un misterio. La comunidad científica no está de acuerdo sobre qué llevó a los primeros humanos a abandonar una vida a cuatro patas, a pesar de que es claramente uno de los rasgos definitorios de nuestra especie.

Sin embargo, la investigación de vanguardia está proporcionando nuevas pistas sobre lo que pudo haber impulsado este cambio.

Comprender cómo llegamos a ser las criaturas bípedas que somos hoy promete responder muchas de las preguntas fundamentales que tenemos sobre la evolución de nuestra especie. Es ampliamente reconocido que estar de pie permanentemente abrió nuevas oportunidades para que nuestros antepasados ​​pudieran tocar, explorar, recoger, lanzar y aprender.

"Walking upright freed the hands for carrying and manipulating tools," says Chris Stringer, a leading anthropologist at the Natural History Museum in London. "It allows longer-distance walking and, eventually, endurance running. Ultimately, it may have been a key step that led our ancestors' brains to grow."

Our earliest "human" predecessors are thought to have diverged from the common ancestor we share with chimpanzees sometime between 13 million and six million years ago. Most scientists agree these creatures lived high in the trees that are thought to have covered much of Africa at the time.

We only need to look at newborn human babies to see some remnants of that tree-dwelling past. Place a finger under a baby's toes and they will instinctively curl their tiny digits around it to get a grip. In the trees, infant primates cling to their mothers and to branches from birth. If they do not, they will fall and perish.

The long-standing and dominant theory suggests climate change was a key driver of the process

Our ancestors went through several fundamental anatomical modifications to shift from four legs to two. The pelvis changed from being tall and flat from front to back to being much shorter and more bowl-shaped, giving better leverage for the muscles that move the hip in upright walking.

The angle of the thigh bone changed to point inwards, bringing our feet more directly under the centre of our bodies. Our spines also curved, forming a distinct S-shape and helping to bring our body weight over the hips and to cushion the brain while walking. Eventually our lower limbs also grew longer, allowing us to take larger, more efficient steps.

Our feet changed, too. Apes have long, opposable big toes to grab branches. Human toes are shorter and they line up with one another to create a lever to push off at the end of a step.

How and why did these changes occur?

The long-standing and dominant theory suggests climate change was a key driver of the process. Several million years ago, Africa began to lose some of its forests as vast grasslands grew, so our ancestors gradually left their ancestral forests and moved out onto the savannahs.

Bipedalism made more sense in an environment where trees were rare. Standing up allows you to see over long grass to scan for predators and prey. The ancestral humans who were best at standing would have been more likely to survive and pass on their genes, so it is easy to imagine how natural selection could have resulted in a gradual shift from simply standing up briefly to permanently moving around in an upright posture.

The climate in Africa did not dry out enough to create savannahs until long after Sahelanthropus and Orrorin had evolved

The fossil record suggests the shift to walking on two legs might have occurred relatively early in our evolution.

For instance, fragments of a fossilised skull were discovered in Chad, west central Africa in 2001 and 2002. The ape-like creature the skull belonged to is now called Sahelanthropus tchadensis, and it lived between seven and six million years ago. The base of the skull shows that the neck was tucked directly below the head in a vertical position, like ours are, whereas chimpanzees tend to hold their neck horizontally. This suggests, according to its discoverers, that Sahelanthropus may have walked upright on two legs.

Y si Sahelanthropus did not, another ancient ape alive six million years ago probably did. This animal, Orrorin tugenensis, appears to have had a thigh bone very similar in shape to a modern human one, suggesting it walked upright.

But for many, there are problems with the savannah theory. Most obviously, the climate in Africa did not dry out enough to create savannahs until long after Sahelanthropus y Orrorin had evolved.

In fact, the African climate has gone through many cycles through the course of human evolution, each of which altered the vegetative landscape. There was not really a clear and permanent landscape change that would have provided the impetus for such a fundamental lifestyle change as the shift from four legs to two.

These apes move through the forest canopy by walking along branches on two legs

And then there is another niggling problem. Why do so many other creatures adapted to live on the savannah move around on all fours? There are even other primates that spend considerable time on open grasslands, like baboons, but they still move around on four legs.

Finally, there is one interesting point about the fossils of the early two-legged human ancestors. They are often found alongside the fossil bones of forest and woodland species of plants and animals.

"It sounds counter-intuitive, but perhaps the behaviour actually began in the trees," suggests Stringer. He is referring to recent research that has suggested our ancestors were already moving around on two legs long before they left the dense forests.

Observations of orangutans in Sumatra have revealed that these apes move through the forest canopy by walking along branches on two legs, using their arms to help support their weight or to hang. This helps them move over branches that are much thinner than a heavy four-legged ape would normally be able to use, allowing them to reach more fruit and also to cross from tree to tree.

Human ancestors probably split from the orangutan evolutionary line about 10 million years ago, yet orangutans have knee joints strikingly similar to modern humans. According to Robin Crompton, an anthropologist at the University of Liverpool, and Susannah Thorpe, a primatologist at the University of Birmingham, this suggests the origins of bipedalism go back far further than previously believed.

"Orrorin shows a range of features that convince me that it is a good match for the arboreal &hellip hand-assisted biped we envisaged," explains Crompton.

There could be another largely overlooked intermediary step in our journey towards bipedalism

It is a theory that is gaining ground, but it is still just one of dozens of ideas that have been put forward to explain why our ancestors first stood up on two legs.

Some researchers have linked the change to a shift in hunting strategy. Two-legged apes could throw weapons and so take on bigger, faster moving prey.

Other researchers think standing upright helped our ancestors stay cool under the hot African sun. As a bonus, this idea might also help explain why our ancestors lost their hair to become naked apes. Standing up means only the top of the body needs to be protected with hair from the glare of the sun, while losing other body hair allows skin to cool more effectively in any breeze.

Arguments rage about exactly at what point in human evolution these various traits and abilities emerged, and whether they occurred early enough to push our ancestors up onto two legs.

But there is some recent research that indicates there could be another largely overlooked intermediary step in our journey towards bipedalism. And this brings us back to those footprints in Tanzania.

Some researchers are now using 3D scanning technology and computer modelling to reconstruct how some species may actually have looked when they walked by studying the prehistoric footprints they left behind. Combining this with what we know about their anatomy has allowed scientists to make detailed comparisons between the gait of our early ancestors and our own way of walking today.

Two recent studies used this approach to study the Laetoli footprints. The prints are thought to belong to individuals belonging to the same species as the famous Lucy, Australopithecus afarensis. Living between 3.9 million and 2.9 million years ago, this species is thought to have already undergone many of the anatomical changes that allowed our ancestors to walk upright, even if there was still some way to go before walking as we would now recognise it evolved.

She suffered multiple fractures just before her death that seem consistent with a fall from a great height

One study, by researchers at the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology and the American Museum of Natural History, suggested Lucy and her kin walked in a slightly unusual way. Their reconstructions from the Laetoli footprints, published in August 2016, suggest A. afarensis walked around on two legs with bent knees in a kind of slouched posture. This certainly would not have been terribly efficient for moving around on the open savannah at any speed.

"It does not appear that they walked in a dramatically different way from modern humans, but the Laetoli footprints still suggest some slight differences that could have made bipedal walking more energetically costly for those who made them," says Kevin Hatala of the Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, who led the work.

And here the story gets more perplexing. A new analysis of Lucy's skeleton, also published in August 2016, suggests she suffered multiple fractures just before her death that seem consistent with a fall from a great height. The study &ndash and another that the same team published in November 2016 &ndash suggests A. afarensis may have spent considerable time climbing in trees.

Some new research from a surprising angle is now suggesting another possibility. Lucy might have been a rock climber.

"It would be easier, evolutionarily speaking, for an ape that is already adapted to climbing to move onto rough landscapes and scramble across them, gradually spending more and more time on the ground and, eventually, more and more time out on the flat plains, than it would be for the same ape to go straight to walking on plains," says Isabelle Winder, a palaeoanthropologist at the University of York.

Bennett believes that the human foot is actually a much more subtle and flexible tool than we give it credit for

In a paper published in 2015, Winder and her colleagues suggested it may have been changes in the geological landscape that helped shape our ancestors move onto two legs.

The researchers showed that areas of east Africa where the majority of early human ancestor fossils have been found were also geologically active. Living in the tumultuous Rift Valley, these human ancestors were amidst unstable landscapes dotted with escarpments and crags.

"I think we are adapted to unstable terrain and our feet reflect that," says Matthew Bennett, an anthropologist at Bournemouth University. "East Africa has lots of fault scarps and outcrops that provide points of refuge from predators and protected places to sleep."

Bennett's own work has focused on finding new ways to study the human foot and compare this to the feet of our ancestors. Using 3D scanning he has created models of the Laetoli footprints and others at Ileret in Kenya dating to 1.5 million years ago. These models suggest the species that made them walked around just like we do and differences to modern humans lie within the natural variability seen in the way our own species walk today.

Bennett believes that the human foot is actually a much more subtle and flexible tool than we give it credit for, perhaps because we tend to encase our own in shoes.

Our feet are not that different from the ancient feet that made those prints more than three million years ago

"We see the foot as a simple lever that allows us to 'toe off' as we walk," he says. "That is an overly simplistic action. We have a lot of flexibility in our foot that allows us to do a range of things.

"You can scamper up a tree if you need to, you could seek refuge up a rocky slope, or you could equally make progress when moving from one water source to another on slippery ground."

So, while smudged lines of tracks in places like Laetoli provide a powerful link to our early ancestors, it seems they may also reveal that our feet are not that different from the ancient feet that made those prints more than three million years ago.

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Homosexuality May Have Evolved In Humans Because It Helps Us Bond, Scientists Say

Scientists have long been puzzled by homosexuality, as it seems to be at odds with the basic human drive to reproduce.

Various theories have been offered--from the notion that homosexual men make more diligent uncles than their heterosexual counterparts (and thus are better at ensuring the survival of their relatives) to the notion that the same gene that codes for homosexuality in men makes women more fertile.

Now researchers from the University of Portsmouth in England have put forth a controversial new theory. They say homosexuality evolved in humans and other primates because it helps us form bonds with one another.

“From an evolutionary perspective, we tend to think of sexual behavior as a means to an end for reproduction," Dr. Diana Fleischman, an evolutionary psychologist at the university and one of the researchers, said in a written statement. "However, because sexual behavior is intimate and pleasurable, it is also used in many species, including non-human primates, to help form and maintain social bonds. We can all see this in romantic couples who bond by engaging in sexual behavior even when reproduction is not possible."

For the study, 92 women were asked to indicate the extent to which they agreed or disagreed with various hypothetical statements about homosexual behavior, such as: "The idea of kissing a person of the same sex is sexually arousing to me" and "If someone of the same sex made a pass at me I would be disgusted."

Then the researchers measured levels of the hormone progesterone in the women's saliva. Progesterone is linked to social bonding.

What did the researchers find? Women with high progesterone levels were more open to engaging in homosexual activity. The researchers theorize that progesterone may make people want to bond with others--and since sexual activity is one form of bonding, homosexual as well as heterosexual behavior is encouraged.

In another experiment, 59 men did word completion puzzles, filling in the blanks of words from one of the following three categories: friendship (for instance, "fr. ds" becomes "friends"), sex ("br. ts" becomes "breasts"), or neutral ("sq.ar." becomes "square").

The researchers found that the men who completed the friendship puzzles were 26 percent more likely to be open to the idea of having sex with other men compared to the men in the other two groups. In other words, when men were led to think about forming bonds with others, they were more open to homosexual as well as heterosexual behavior, Fleischman told The Huffington Post in an email.

"It’s very complex, but it’s clear there’s a continuum between affection and sexuality, and. the ability to engage sexually with those of the same sex or the opposite sex is common," Fleischman said in the statement. "In humans, much, if not most of same-sex sexual behavior occurs in those who don’t identify as homosexual.”

An intriguing theory, for sure. But not everyone is buying the new research.

“It is a plausible theory that there is a societal benefit from homosexual behavior, but the link to progesterone is probably spurious," Dr. Gerard Conway, professor of reproductive endocrinology at University College, London, who was not involved in the study, told The Telegraph. "It’s a long way from proving cause and effect.”

The study was published Nov. 25 in the journal Archives of Sexual Behavior.