Ein revolutionärer Fossilienfund enthüllt die Geheimnisse der frühen menschlichen Bewegung

Jüngste Forschungen zu den Innenohrstrukturen des fossilen Affen Lufengpithecus liefern neue Beweise für die Evolutionsschritte hin zum menschlichen Bipedalismus und offenbaren die wichtige Rolle des Innenohrs und des Klimawandels auf dieser Evolutionsreise. Rekonstruktion des Bewegungsverhaltens und der Paläoökologie von Lufengpithecus. Bildnachweis: Illustration von Xiaocong Guo; Bild mit freundlicher Genehmigung von Shijun Ni, Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Das 6 Millionen Jahre alte Innenohr eines versteinerten Affen gibt Aufschluss über die Entwicklung der menschlichen Fortbewegung

Menschen und unsere nächsten lebenden Verwandten, die Affen, verfügen über eine außerordentliche Vielfalt an Fortbewegungsmethoden, vom Gehen auf zwei Beinen über das Klettern auf Bäume bis hin zum Gehen auf allen Vieren.

Während sich Wissenschaftler seit langem mit der Frage beschäftigen, wie sich die zweibeinige Haltung und Fortbewegung beim Menschen aus einem vierbeinigen Vorfahren entwickelt hat, haben weder frühere Studien noch Fossilienfunde die Rekonstruktion einer klaren und endgültigen Geschichte der frühen Evolutionsstadien ermöglicht, die zum zweibeinigen Vorfahren führten Menschen.

Eine neue Studie, die sich jedoch auf kürzlich entdeckte Beweise aus 6 Millionen Jahre alten fossilen Affenschädeln konzentriert, Liebender PithecusLiefert wichtige Hinweise auf die Ursprünge der zweibeinigen Fortbewegung dank einer neuen Methode: der Analyse der knöchernen Innenohrregion mittels 3D-CT.

„Die halbkreisförmigen Kanäle, die sich im Schädel zwischen unserem Gehirn und dem Außenohr befinden, sind wichtig für unseren Gleichgewichts- und Positionssinn, wenn wir uns bewegen, und sie stellen auch ein wesentliches Element unserer Bewegung dar, das den meisten Menschen wahrscheinlich nicht bewusst ist.“ “ er erklärt. Yinan Zhang, Doktorandin am Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IVPP) und Hauptautorin des Artikels, der in der Zeitschrift erscheint Innovation. „Die Größe und Form der halbkreisförmigen Kanäle hängt davon ab, wie sich Säugetiere, einschließlich Affen und Menschen, in ihrer Umgebung bewegen. Mithilfe moderner Bildgebungstechniken konnten wir die innere Struktur fossiler Schädel visualisieren und die anatomischen Details der halbkreisförmigen Kanäle untersuchen.“ um aufzudecken, wie sich ausgestorbene Säugetiere bewegten.

Drei verschiedene Ansichten des rekonstruierten Innenohrs von Lovingpiticus. Bildquelle: Yinan Zhang, Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Evolutionäre Schritte für den Bipedalismus

Fügt Terry Harrison, A. hinzu. „Unsere Studie legt eine dreistufige Entwicklung der zweibeinigen Fortbewegung des Menschen nahe.“ New Yorker Universität Ein Anthropologe und einer der Co-Autoren des Artikels. „Erstens bewegten sich die ersten Affen in den Bäumen in einer Art und Weise, die in einigen Aspekten der Art und Weise, wie sich Gibbons in Asien heute bewegen, sehr ähnlich war. Zweitens war der letzte gemeinsame Vorfahre von Affen und Menschen in seinem Bewegungsrepertoire ähnlich.“ Liebender Pithecus, mit einer Kombination aus Klettern und Klettern, Vorderbeinaufhängung, Baumbipedalismus und Bodengehen. Aus diesem riesigen Bewegungsrepertoire der Vorfahren entwickelte sich die zweibeinige Fortbewegung des Menschen.

Die meisten Studien zur Evolution der Fortbewegung von Affen konzentrierten sich auf Vergleiche der Knochen der Gliedmaßen, Schultern, des Beckens und der Wirbelsäule und deren Zusammenhang mit den verschiedenen Arten des Bewegungsverhaltens, die bei lebenden Affen und Menschen beobachtet werden. Allerdings haben die Vielfalt des Bewegungsverhaltens bei lebenden Affen und die Unvollständigkeit des Fossilienbestands die Entwicklung eines klaren Bildes über die Ursprünge des Zweibeinigkeitsverhaltens beim Menschen behindert.

Technologische Fortschritte bei der Fossilienuntersuchung

Schädel Liebender Pithecus– das ursprünglich in den frühen 1980er Jahren in der chinesischen Provinz Yunnan entdeckt wurde – gab Wissenschaftlern die Möglichkeit, unbeantwortete Fragen zur Entwicklung der Bewegung auf neue Weise zu beantworten. Die extreme Kompression und Verformung der Schädel verdeckte jedoch die knöcherne Ohrregion und veranlasste frühere Forscher zu der Annahme, dass die empfindlichen halbkreisförmigen Kanäle nicht erhalten blieben.

Um diesen Bereich besser zu erkunden, verwendeten Zhang, Ni und Harrison zusammen mit anderen Forschern am IVPP und am Yunnan Institute of Cultural Relics and Archaeology (YICRA) 3D-Scantechniken, um diese Teile der Schädel zu beleuchten und virtuelle Rekonstruktionen zu erstellen. Aus den knöchernen Kanälen des Innenohrs. Anschließend verglichen sie diese Scans mit denen von lebenden Affen, anderen Fossilien und Menschen aus Asien, Europa und Afrika.

„Unsere Analysen zeigen, dass frühe Affen ein gemeinsames Bewegungsrepertoire hatten, das die Vorfahren der zweibeinigen Menschen waren“, erklärt IVPP-Professor Shijun Ni, der das Projekt leitete. „Das Innenohr scheint eine einzigartige Aufzeichnung der Evolutionsgeschichte der Affenbewegung zu liefern und stellt eine unschätzbare Alternative für die Untersuchung des postkraniellen Skeletts dar.“

„Die meisten fossilen Affen und ihre vermuteten Vorfahren liegen im Bewegungsstatus zwischen Gibbons und afrikanischen Affen“, fügt Nee hinzu. Später trennte sich die menschliche Abstammungslinie von der der Menschenaffen, indem sie die Fähigkeit erlangte, auf zwei Beinen zu gehen, wie in … zu sehen ist. Australopithecus, Ein früher menschlicher Verwandter aus Afrika.

Durch die Untersuchung der Geschwindigkeit des evolutionären Wandels im knöchernen Labyrinth kam das internationale Team zu dem Schluss, dass der Klimawandel ein wichtiger Umweltfaktor für die Förderung der Bewegungsvielfalt bei Affen und Menschen gewesen sein könnte.

„Kältere globale Temperaturen, die mit der Bildung von Eisschilden auf der Nordhalbkugel vor etwa 3,2 Millionen Jahren einhergingen, gehen mit einem leichten Anstieg der Veränderungsrate im Knochenlabyrinth einher, und dies könnte auf einen raschen Anstieg der Geschwindigkeit von Affen hindeuten.“ wie Bewegung und menschliche Bewegungsentwicklung“, erklärt er. Harrison.

Referenz: „Das Innenohr von Lufengpithecus liefert Beweise für ein gemeinsames motorisches Repertoire, das dem menschlichen Bipedalismus zugrunde liegt“ von Yinan Zhang, Xijun Ni, Qiang Li, Thomas Stidham, Dan Lu, Feng Gao, Chi Zhang und Terry Harrison, 14. Februar 2024, Innovation.
doi: 10.1016/j.xinn.2024.100580