Pētījums, kas balstīts uz embriju audu analīzi, atklāj divas izšķirošas izmaiņas iegurņa kaulā, kas ļāva cilvēkiem sākt staigāt uz divām kājām.
Lielo pērtiķu skeleti Kembridžas Universitātes Zooloģijas muzejā. No kreisās puses uz labo: Borneo orangutangs, rietumu gorilla, rietumu gorilla, šimpanzs un cilvēks.
Cilvēka evolūcijas mozaīkā trūkst fosiliju, kas ļautu precīzi rekonstruēt, kā mūsu senči attīstījās un mainījās, līdz radās mūsu suga, Homo sapiens. Viena no svarīgākajām īpašībām bija spēja staigāt uz divām kājām jeb bipedisms. Un gudri zinātnieki izmanto tehnoloģijas, kas ļauj pārvarēt fosiliju trūkuma radītās ierobežojumus, lai pētītu šos aspektus.
Pētījums, kas trešdien publicēts žurnālā Nature, ir viens no piemēriem. Komanda, kuru vada zinātnieki no Hārvarda Universitātes ASV, ir identificējusi divas lielas strukturālas un ģenētiskas izmaiņas, kas notikušas cilvēka iegurnī, ko uzskata par stāvošas gaitu pamatelementu, un kas, pēc viņu domām, bija izšķirošas, lai pārietu no pārvietošanās ar četrām ekstremitātēm uz bipedismu.
Kā autori paskaidro, iegurne, vairāk nekā jebkura cita apakšējā ķermeņa daļa, miljoniem gadu laikā ir piedzīvojusi lielas izmaiņas, lai mums ļautu staigāt uz divām kājām. Taču, kā evolūcija panāca šo ekstremālo pārveidošanos, nav izdevies noskaidrot, lai gan ir izvirzītas dažādas teorijas.
Jaunajā pētījumā aprakstīti divi evolūcijas posmi, kas pārveidoja iegurni un ļāva mūsu senčiem kļūt par divkājainiem dzīvniekiem, kuri apceļoja visu planētu. Šīs divas izmaiņas īpaši ietekmēja iegurņa augšējo daļu, ko sauc par ilionu, un tās bija skrimšļa veidošanās un kaulu veidošanās process.
Pētījumā ir identificētas atšķirības veidā, kā kaulu šūnas nogulsnējas uz skrimšļa cilvēka ilionā salīdzinājumā ar citiem primātiem un cilvēka garajiem kauliem.
“Mēs esam pierādījuši, ka cilvēka evolūcijā notika pilnīga mehāniska pārmaiņa, un nav nekā salīdzināmā citiem primātiem. Pāreja no spārniem uz ekstremitātēm vai sikspārņu spārnu attīstība no pirkstiem bieži vien nozīmē radikālas izmaiņas augšanas attīstībā. Šeit mēs redzam, ka cilvēki izdarīja to pašu, bet ar saviem iegurņiem,” paziņojumā paskaidroja Terence Capellini, profesors un Cilvēka evolūcijas bioloģijas katedras vadītājs un jaunā raksta galvenais autors.
Attiecībā uz fosiliju reģistru, pēc autoru domām, senākais iegurņa piemērs ir 4,4 miljonus gadu vecais Ardipithecus no Etiopijas. Tas bija hibrīds starp staigājošu un kokos kāpjošu dzīvnieku ar satveršanas pirkstu, un tam ir cilvēkam līdzīgas iezīmes iegurnī. No otras puses, slavenais 3,2 miljonus gadu vecais Lucy skelets, kas arī atrasts Etiopijā, ietver iegurni, kas liecina par lielāku divkājainu pazīmju attīstību, piemēram, gūžas lobu paplašināšanos divkājainu muskuļu attīstībai.
Embriju audu analīze
Taču, tā vietā, lai analizētu un salīdzinātu cilvēku fosilijas, pētījums balstījās uz 128 cilvēku embriju audu paraugu un gandrīz divdesmit citu primātu sugu paraugu analīzi, kas glabājas ASV un Eiropas muzejos. Šīs kolekcijas ietvēra simtgadīgus paraugus, kas bija uzstādīti uz stikla objektstikliem vai konservēti burciņās.
Pētnieki arī pētīja cilvēku embriju audus, kurus savāca Vašingtonas Universitātes Iedzimto defektu pētniecības laboratorija. Viņi veica datortomogrāfijas un analizēja audu mikroskopisko struktūru, lai atklātu iegurņa anatomiju attīstības sākuma posmos.
Autori pieļauj, ka šīs izmaiņas sākās laikā, kad mūsu senči atdalījās no Āfrikas pērtiķiem, kas tiek lēsts pirms 5–8 miljoniem gadu.
Viņu hipotēze ir, ka iegurņa attīstība turpinājās miljoniem gadu. Smadzenēm augot, evolūcijas gaitā radās tā saucamā dzemdību dilemma: izvēle starp to, vai ir izdevīgāk būt šauru iegurni (kas ir izdevīga efektīvai pārvietošanās spējai) vai plašu iegurni (kas atvieglo lielu smadzeņu bērnu piedzimšanu).
