BIPEDALISME (updatings )


°AFSTAMMING  VAN DE  MENS  en de mensachtige   

http://nl.wikipedia.org/wiki/Bipedie

Bipedie

Een struisvogel beweegt zich bipedisch voort.

Bipedie of tweevoetigheid is de eigenschap zich te kunnen bewegen op de twee achterste ledematen. Een diersoort wordt als tweevoetig beschouwd indien ze zich voornamelijk op de achterste ledematen beweegt. Dieren die af en toe enkele seconden zich op dergelijke manier voortbewegen zijn niet tweevoetig.

De mens is de bekendste tweevoetige soort op aarde. Andere primaten met dezelfde voorouders als de mens, zoals de gorilla en de chimpansee, zijn eveneens in staat zich op de achterste ledematen te begeven.

Bipedie is niet altijd hetzelfde als rechtop lopen: de australopithecus bewoog zich al bipedisch voort, maar het is pas sinds de homo erectus dat de mens ook rechtop loopt, waarbij ‘rechtop’ wordt opgevat als ‘met het hoofd boven de nek’.

Tweevoetige diersoorten

http://en.wikipedia.org/wiki/Bipedalism

File:Muybridge runner.jpg

A Man Running – Eadweard Muybridge

 

 

Convergenties tot op het bot uitgekleed

© bionieuws

Wat hebben de bolosauriërs, kangoeroe, springhaas en mens met elkaar gemeen? Inderdaad: rechtoplopen of bipedalisme, een adaptatie met consequenties voor zuurstofopname, predatordetectie en het vrijkomen van de voorpoten.

In Convergent Evolution analyseert de Amerikaanse paleobioloog George McGhee zulke evolutionaire convergenties tot op het bot. Niet alleen convergenties tussen dieren- en plantensoorten, maar ook vergelijkbare oplossingen in ecosystemen, moleculen en zelfs gedrag.

Steeds bekijkt McGhee aan de hand van fylogenie hoe vaak zo’n vergelijkbare oplossing onafhankelijk is ontstaan. Voor ogen is dat bijvoorbeeld 49 keer, en dat gegeven heeft grote wetenschappelijke en filosofische implicaties: evolutie is voorspelbaar. Vandaar de ondertitel: een bewuste verbastering van Darwins beroemde volzin endless forms most beautiful.

Convergent Evolution – Limited Forms Most Beautiful
George R. McGhee
The MIT Press
ISBN 9780262016421

 

° 

bipedalisme.docx (1.5 MB) <–archief document 

Wat is eigenlijk het verschil tussen mens en mensaap?
Drie aspecten cruciaal:
– Bipedalisme: rechtop lopen, mens is efficiënte lange afstand loper, aap
is klimmer
– Kleine bovenhoektanden, geen diastema in onderkaak, kaken
bewegen vrij
– Hersenvolume: Chimpansee en Australopithecus ½ lt, Home Erectus
1 lt., H. Sapiens 1½ lt.

Eerst zijn het rechtop lopen en de gebitsveranderingen ontstaan, misschien door de overgang van een oerwoud naar een savanne milieu, een droger dieet en later de jacht. Daar kwamen geleidelijk bij een vlakker voorhoofd, minder zware wenkbrauwen, een meer voorwaartse positie van het ruggenmergsgat (foramen major), een opponeerbare duim en als laatste, een snelle vergroting van de hersens.

 

 

Step%20by%20Step-Bipedalism%20Evolution_1[1]   <— PDF

De eerste rechtoploper van het  geslacht “Homo “…?

In April-Mei 2000 deden Martin Pickford (archeoloog) en Brigitte Senut (morfoloog) opgravingen in de Tugen Hills (Kenia), wel vaker de bakermat van de mens genoemd. Kiptalam Cheboi (een van de Keniaanse wetenschappers die hielp bij de opgravingen) was de eerste die tanden vond die waarschijnlijk van menselijke oorsprong waren. De kiezen hadden kenmerken van de mens, want ze waren klein en hadden een dikke laag glazuur. Terwijl de snij- of voortanden meer eigenschappen vertoonden van de chimpansee. Zijn tanden waren van het platte, vermalende type. Dat betekent dat hij veel noten, zaden, vruchten en insecten at. Later vond Pickford een dijbeen op de site, en Senut vond ook nog een opperarmbeen. Al deze vondsten werden gedaan in vulkanische aardlagen die de ondergrond voor een meer vormden, de Lukeido-formatie. Deze laag lag tussen trachiet van 6.2 miljoen jaar oud en basalt van 5.65 miljoen jaar (periode van het laat-mioceen). Het “wezen” had nog altijd geen naam. Orrorin is een legende van de oorspronkelijke bewoner van het gebied. Dus werd het wezen Orrorin Tugenensis, een moeilijke naam. Dat vond de pers ook en noemde hem, omdat hij in 2000 gevonden was, de millenniumman.

Als je iemand neemt en je plaats daar zijn vader achter en achter die man zijn vader, en daarachter zijn vader etz… Dan komt de Homo Sapiens ongeveer 7 km ver in die rij (150.000 jaar oud). Nog verder hebben we de Homo Habilis, de mens die de eerste werktuigen maakte die staat 100 km ver in de rij (2.000.000 jaar oud). Als ‘eerste’ hadden in die rij hadden we tot voor kort het ‘dier’ met een naam waar je duizelig van wordt, de Australopithecus Afarensis, die staat ongeveer 200 km ver. Het is 3 à 4 miljoen jaar oud. Het bekendste skelet hiervan is Lucy.

De millenniumman had zijn nesten in bomen. Hij sliep er waarschijnlijk ook in. Hij was zo groot als een chimpansee, maar met langere benen. Als je er een zou zien lopen zou je er geen mens in herkennen. Het waren sociale dieren. Ze vormden dus een groep en die was meestal multi-male, multi-female. Ze kenden ook geen stenen voorwerpen (dat verscheen pas 2.500.000 jaar geleden. Het was een bosdier dat veel water nodig had om te overleven. Hij had sterke bovenarmen en vingerkootjes die gekromd waren è voor de grip op takken. En in deze periode was hij de prooi niet het roofdier. Maar er moest een dringender reden zijn om op 2 benen te gaan lopen. Marc Raibert, expert op het vlak van robotica zegt dat het maken van een robot met 2 benen makkelijker is dan een met 4 benen, de onderlinge coördinatie is minder ingewikkeld en er zijn minder onderdelen nodig. Voor een dier/mens ligt dat anders. Op 2 benen kon je je gemakkelijk voorbewegen dan op 4. Je bent ook wendbaarder en het belangrijkste: ‘het’ heeft zijn handen vrij. Alleen creëer je met bipedalisme (2-voetigheid) een groot probleem; het evenwicht. Het kon een aap zijn evenwicht leren houden. Ook hiervoor is een tamelijk voor de hand liggende verklaring. Het komt door een verandering in de natuur van Kenia in het laat-mioceen. Toen moest het dichte bos plaats maken voor grote, open savanne met heel veel roofdieren. Maar volgens Robin Crompton (een van de weinige onderzoekers naar het looppatroon van vroege mensen) is bipedalisme ontstaan in de bomen. Want daar zijn overal takken om je heen voor als het mocht misgaan. Maar ook apen vallen uit bomen. In de savanne MOESTEN ze op 2 benen lopen, in de bomen KONDEN ze dat doen.

Dat bipedalisme is heel belangrijk voor de Orrorin. Als hij dat deed zijn we 99% zeker dat hij tot het geslacht(GENUS HOMO )  van de mens behoort.

  • Het is typisch menselijk.
  • Dijbenen moeten licht gebogen worden voor de ondersteuning.
  • Er is een groef in de kop van het dijbeen door een spier die daar gespannen staat door op 2 benen te lopen.
  • Door ons gewicht buigt de kop ook licht naar beneden en wordt het net onder de kop dikker.
  • Kniegewricht wordt aangepast voor een stand van die benen die naar achter plooien. – jammer genoeg zijn er (nog) geen knieschijven of zo gevonden. –

Orrorin stond, liep en wandelde veel in zijn leven. Dat toont zich in de botten. Orrorin is dus hoogstwaarschijnlijk een voorouder van de  miljarden mensen vandaag. 

Hoe onze handen , handen geworden zijn tijdens   het ontwikkelen van het bipedalisme

Er zijn in de 20ste eeuw zoveel vondsten gedaan van fossiele hominiden, dat de evolutie van de mens nu op hoofdlijnen bekend is. We weten inmiddels welke opeenvolgende mensachtigen in de afgelopen vier miljoen jaar op aarde leefden en hoe hun ontwikkeling heeft geleid tot het ontstaan van de moderne mens Homo sapiens. Door vondsten van schedels, delen van skeletten, maar ook van gereedschappen die onze voorouders gebruikten, is bekend dat de evolutie van de mens in vier grote stappen (ontwikkelingsfasen) is verlopen. Door fossiele botten te vergelijken met het skelet van de moderne mens en met dat van de verschillende mensapen die nog op aarde leven, kunnen we iets zeggen over de eigenschappen van de verschillende mensachtigen. De vondsten zeggen ook iets over de handen van onze verre voorouders. Al zijn er van onze voorlopers nog geen complete handen gevonden, het is in grote lijnen toch duidelijk hoe de menselijke hand is geëvolueerd.

Evolutie van de hand: van 4 poten naar 2 poten en 2 armen.

Wij mensen lopen op twee benen. We hebben een zogenaamde bipedale wijze van voortbewegen. Dat is een van de meest fundamentele stappen in de ontwikkeling van de menselijke soort. We onderscheiden ons zo van alle andere zoogdieren (kangoeroes en springhazen vormen een uitzondering). Op onze achterste benen lopen, betekende dat onze handen vrijkwamen. Onze voorpoten hadden we niet meer nodig om ons op voort te bewegen. Omdat deze functie niet meer nodig was, kon de hand zich in de evolutie specialiseren in het hanteren van werktuigen.

Chimpansees, bonobos en gorillas bewegen zich quadrupedaal (op vier poten) voort. Ze kunnen slechts kleine stukjes rechtoplopen op een vrij stuntelige manier. Anders dan andere dieren die zich op vier benen voortbewegen, steunen de grondbewonende mensapen op hun knokkels (knuckle walking), inplaats van op de vingers of de palm van de hand. Dit zorgt ervoor dat ze hun lange vingers hebben kunnen behouden, die zijn namelijk niet praktisch om op te lopen, maar wel om mee te klimmen. De hand had van met name de chimpansee heeft drie functies; lopen op de grond, klimmen in bomen en dingen kunnen hanteren.

Zes miljoen jaar geleden waren onze verre voorouders nog aapachtig. Zij leefden in regenwouden en waren vergelijkbaar met mensapen zoals we die nu kennen. Ze hadden dus ook handen die voldeden aan de drie genoemde functies. Doordat de leefomgeving veranderde -het bos werd langzaam een open savanne- waren onze voorlopers langzaam genoodzaakt zich meer op de vlakte te gaan begeven. Zo ontwikkelde zich langzaam een andere manier van voortbewegen; een vroege vorm van het bipedale voortbewegen (meer hierover vind je onder het volgende kopje “Evolutie van rechtoplopen”). Hierdoor kwamen de handen vaker los van de grond en zo werd de functie van voortbewegen minder belangrijk. Verre rechtoplopende voorouders konden in de beginfase waarschijnlijk nog gemakkelijk in bomen vluchten voor gevaar, ze hadden nog lange armen waarmee klimmen goed mogelijk was. Op langer termijn waren er bij gevaar ook andere mogelijkheden. Met een tak slaan of zwaaien kon soms al genoeg zijn een roofdier weg te jagen. Je kon jezelf ook beschermen door bijvoorbeeld zelf een schuilplaats te bouwen.

De bouw en werking van de hand was een compromis tussen de verschillende functies. Doordat we rechtop gingen lopen, werden twee van de drie functies van de hand minder belangrijk; voortbewegen en klimmen. Hierdoor kreeg de functie die overbleef, het kunnen hanteren, de ruimte om verder te ontwikkelen. Beter gezegd: Veranderingen in de eigenschappen van de hand, die ten tijde van het klimmen en voort met de handen nog nadelig zouden zijn, werden nu behouden omdat ze praktisch bleken voor het hanteren. Het hebben van kortere vingers is bijvoorbeeld voor klimmen niet handig, maar wel praktisch voor hanteren.

Evolutie van het rechtoplopen

Rechtoplopen was dus een voorwaarde voor de hand om te kunnen evolueren. Als we daar van uitgaan, vragen we ons natuurlijk direct af hoe het kwam dat onze verre voorouders rechtop gingen lopen (bipedalisme).Om dit toe te kunnen lichten, is gebruik gemaakt van de werken paleontoloog Dr. John de Vos (1998,2004).

1 Verandering van leefomgeving

Er zijn veel verschillende theorieën over het ontstaan van het bipedale voortbewegen van onze voorouders. In veel van deze theorieën speelt verandering van leefomgeving een rol. Een mogelijke oorzaak van het veranderen van de leefomgeving is een klimaatverandering. (e.g. Dart, 1925; Robinson, 1963; Coppens, 1975; Howell, 1978; Brain, 1981; Vrba, 1985, 1988, 1995, 2000; Stanley, 1992; Potts, 1996) In de loop van het Mioceen (25 -5 miljoen jaar geleden) en Plioceen (5 2 miljoen jaar geleden) kwam het oostelijke deel van Afrika door bewegingen in de ondergrond (tektoniek) omhoog. Het klimaat werd koeler. Tropische bossen, leefgebied van onze aap-achtige voorouders,trokken zich steeds verder tergu naar de evenaar; in Oost-Afrika maakten ze plaats voor (boom)savannes, gebieden met veel gras en verspreid staande bomen. Zon leefgebied zou voor onze verre voorouders, die zich eerder altijd voortbewogen in de bomen, betekenen dat ze zich meer en meer op de grond moesten voortbewegen. Maar voortbewegen over de grond hoeft niet perce op twee poten. Mensapen bewegen zich over het algemeen ook quadrupedaal voort, ze lopen op vier poten. Wat bracht de mensaap waar de mens van afstamt er toe rechtop te gaan lopen?

2 Verandering van gedrag

Door verschillende paleontologen en paleoantropologen worden hiervoor uiteenlopende verklaringen gegeven. Er zijn veel theorieën die te maken hebben met het gedrag van onze verre voorouders.

Zo zouden ze langzamerhand rechtop zijn gaan lopen om dingen als gereedschap en voedsel te dragen (o.a. Hewes 1961, Kortlandt 1967 , Leakey,Lewin 1979). Verre voorouders zouden sociaal gedrag vertonen; voor elkaar voedsel zoeken en dit op een gemeenschappelijke plek (thuisbasis) met elkaar delen (food sharing) Het voedsel moest dan natuurlijk worden gedragen. Ook het maken en gebruik van gereedschap en het kunnen gooien van stenen wordt wel als argument gebruikt (o.a. Washburn 1950, 1960, 1967, Darwin 1871, Tobias 1967,1981, Washburn &Moore 1980). Zelfs het kunnen plukken van bessen uit hoge bosjes wordt genoemd als reden (o.a. Pilbeam 1980). Een andere oorzaak die wordt genoemd, is dat onze voorouders indruk zouden willen maken op elkaar en andere dieren: Door rechtop te lopen zie je er groter uit en zijn de geslachtsdelen beter zichtbaar. Volgens deze theorie is het rechtoplopen en het vrijkomen van de handen ontstaan door seksuele selectie. Een bijkomend effect van rechtoplopen is dat je een beter zicht hebt: de ogen zitten hoger zodat je beter over lang gras heen kunt kijken(o.a. Livingstone 1962). Ook zou rechtoplopen gunstig zijn voor het regelen van de temperatuur: minder huidoppeervlak staat zo bloot aan de zon (e.g. Wheeler 1984, 1985)

Dit is een lange lijst met verklaringen die eenvoudig nog langer te maken is (de Vos, 1998). De ene theorie is wat aannemelijker dan de andere, maar ze zijn allemaal speculatief en moeilijk te bewijzen. Aan bijvoorbeeld een stuk schedel kunnen we tenslotte niet zien hoe de eigenaar zich gedroeg. De meeste van deze theorieën zijn bovendien teleologisch, dat wil zeggen: ze redeneren naar een doel toe: het vrijmaken van de handen. Ze redeneren naar het rechtoplopen toe. Dit is in strijd met de wetenschappelijke opvatting dat evolutie geen voorgedefinieerde richting heeft en nooit naar een doel toewerkt. Evolutie is meer een proces van toevalligheden.

De theorieën hebben verder met elkaar gemeen dat ze grotendeels vanuit een antropocentrisch standpunt zijn beredeneerd. Dat wil zeggen dat het wordt bekeken vanuit de manier waarop wij mensen zouden reageren op een situatie. Eigenlijk kunnen we er niet van uitgaan dat de mensachtige, die toen leefde, ook zo reageerde. Ook hebben we het over een heel erg lange periode van ontwikkeling. Zo lang dat het voor ons mensen moeilijk te bevatten is dat ook erg kleine veranderingen over een dergelijke periode uiteindelijk grote gevolgen kunnen hebben.

Uiteindelijk zijn er veel aanpassingen van de anatomie nodig geweest om bipedalisme mogelijk te maken. Een verre voorouder die zich nog met vier poten voorbewoog, dacht niet op een ochtend toen hij wakker werd: Laat ik vandaag eens rechtop gaan lopen.

3 Energie-efficiëntie (Theorie van De Vos)

De evolutie van mensen wordt vaak anders uitgelegd dan de evolutie van dieren. De verklaring van de evolutie van dieren wordt vaak gedaan aan de hand van een zo optimaal mogelijk gebruik van energie.

Je kunt deze theorie ook toepassen op het ontstaan van onze manier van lopen. In een landschap waarin langzaam minder bomen kwamen, moest een aapachtige zich steeds meer over de grond voortbewegen. Van boom naar boom klimmen was er niet meer bij: hij moest over de grond om bij de volgende boom te komen. Daar was hij veilig voor roofdieren en hij kon er voedsel (vruchten) vinden. Op vier poten over de grond voortbewegen kost relatief veel energie. Energetisch gezien is rechtoplopen op twee benen veel efficiënter. Het kost minder energie. Er was dus een selectiedruk op dieren die zich goed op hun achterste benen konden voortbewegen. Chimpansees doen dat ook om korte stukjes te overbruggen. Er waren nog meer voordelen aan het rechtoplopen: je bent groter en je kunt je beter roofdieren afschrikken. Je kunt er ook soortgenoten mee aftroeven die bij dezelfde vruchtdragende boom willen komen. Loop je het meest rechtop, dan maak je de meeste indruk en heb je het voedsel voor jezelf. Dat kun je vervolgens met de vrouwtjes delen, en zo vergroot je je kans op paren en nakomelingen verwekken, die weer de loopeigenschappen van jou erven.

Voortbewegen op twee inplaats van vier ledematen kost al minder energie. Daarnaast kost ook stilstaan minder energie: je hoeft immers minder spieren aan te spannen. Deze energiewinst is een verklaring van de ontwikkeling van bipedaal voortbewegen. Deze theorie heeft als een van de weinige dus niet als doel, maar als gevolg dat de handen vrij kwamen. En hij is niet gebaseerd op gedrag, maar op zo efficient mogelijk omgaan met energie.

Zeven belangrijke aanpassingen voor het rechtoplopen

Rechtop lopen is niet zomaar iets. Om efficiënt rechtoplopen mogelijk te maken zijn in de bouw van een viervoeter fundamentele wijzigingen noodzakelijk. Deze zijn in de bouw van ons lichaam terug te vinden.

Een van de lastige dingen aan het voortbewegen op twee benen is dat je gewicht voortdurend boven een klein steunvlak moet worden gebalanceerd. Soms boven twee, maar vaak ook maar boven één voet. Dit vraagt een goede coördinatie en evenwicht. Daarnaast komen er heel andere krachten op de wervelkolom te staan. Ook het rechtop houden van ons grote hoofd vergt de nodige aanpassingen.

Hieronder staan de belangrijkste aanpassingen op een rijtje (in willekeurige volgorde).

1. Onze ogen staan meer voor in onze schedel. We hebben grotere hersenen en een beter evenwichtsorgaan. Lopen is eigenlijk met het lichaam naar voren vallen en net op tijd het andere been bijzetten om te voorkomen dat je valt. Dit vereist veel coördinatie tussen ogen, spieren, hersenen en evenwichtsorgaan.

2. Het achterhoofdsgat, de bevestiging aan de nekwervels, is meer recht onder de schedel komen te staan. Op die wijze is het gewicht van ons grote hoofd meer verdeeld en steunt het op de wervelkolom. Het dragen van het hoofd kost zo minder energie.

3. De mens heeft een ton-vormige borstkas in plaats van de vorm van een omgekeerde trechter, zoals bij apen. Bij apen is dit nog nodig om de armen langs het lichaam te bewegen tijdens het voortbewegen.

4. De wervelkolom heeft een andere, grotere curve in nek en onderrug. Deze S-vorm is erg belangrijk voor het verdelen van krachten tijdens het lopen op twee benen. De bochten vangen als het ware de klappen van het lopen op.

5. Wij hebben een aangepast, breder, maar minder lang bekken. Van bovenaf gezien meer een S-profiel. Dit heeft gevolgen voor het verloop van de spieren tussen bekken en bovenbeen, zodat de benen anders bewogen kunnen worden.

6. Mensen hebben langere benen dan armen, bij apen is dit andersom. Onze benen hebben ook een groter gewicht dan die van apen, hierdoor wordt ons zwaartepunt in het lichaam verlaagd, wat gunstig is voor het bewaren van het evenwicht tijdens het lopen.

7. Wij hebben een grotere “Carrying Angle”. Dat is de hoek die het bovenbeen(bot), de femur maakt ten opzichte van de knie en het heupgewricht. Onze knieën en dus onze onderbenen staan zo meer onder ons lichaam, zo kunnen we ons steunvlak (onze voeten) makkelijker onder ons gewicht plaatsen.

8. Mensen hebben een andere voet dan apen: Wij hebben een grote hiel, voor het vergroten van het steunvlak. Ook hebben wij niet meer de mogelijkheid om de grote teen te opponeren. De grote teen heeft een belangrijk plaats gekregen naast de andere tenen. De grote teen is belangrijk voor de krachtverdeling tijdens het afrollen van de voet.
Bron: Fleagle (1980)

Handigere hand, minder handige voet, alhoewel…

Het probleem met de theorieën is dat ze lastig te bewijzen zijn. Ze zijn misschien allemaal een beetje waar. Welke theorie we ook volgen, uiteindelijk kwam de hand vrij. Hierdoor kon de hand zich ontwikkelen tot een fijn gereedschap. Maar ook de voet, die eerder nog ook voor grijpen en klimmen werd gebruikt, kreeg een andere vorm. Deze werd langzamerhand meer een loop-gereedschap. Steeds minder handig om mee te klimmen, steeds handiger om op te lopen dus. In figuur is een apenvoet en een mensenvoet te zien. Er is duidelijk te zien dat bij ons mensen de grote teen helemaal naast de andere tenen is komen te staan, terwijl bij de aap de grote teen meer lijkt op een duim. De grote teen is bij het afrollen van de voet belangrijk geworden voor de krachtverdeling in de voet. In de laatste fase van het afrollen van de voet tijdens het lopen steunen we op de grote teen.

 apenvoet_mensenvoet

Sommige mensen worden soms door complicaties zonder armen geboren. Die mensen kunnen dan nog verrassend veel met hun voeten, maar het is geen optimaal gereedschap.

Wat maakt de hand van de mens tot de menshand?

De belangrijkste eigenschap van de mensenhand is dat hij de precisiegreep beheerst. Dat betekent dat het topje van de duim naar de andere vingers gebracht kan worden, waardoor we iets precies tussen de vingertopjes kunnen vastpakken, zelfs heel precies tussen twee vingers. Hiervoor moet de duim kunnen opponeren en de lengteverhouding tussen vingers en duim moet precies goed zijn.

Het vermogen om de duim opponeren (Dat is duim tegenover de vingers plaatsen en wordt onder andere mogelijk gemaakt door de vorm van het zogenaamde CMC1 gewricht. Zie ook Bouw en Werking.)

Hierdoor kan de mens heel precies dingen tussen zijn vingers beethouden, terwijl een aap alleen dingen tussen vingers en handpalm kan klemmen (krachtgreep).

Huidige mensapen kunnen vrijwel niet opponeren, hun CMC1 gewricht heeft een andere vorm en de verhoudingen van de vingers zijn heel anders dan bij de hand van de mens. Een chimpansee heeft in verhouding met zijn duim erg lange vingers. Hij kan dus geen precisiegreep maken en is dus niet in staat tot fijne manipulatie van voorwerpen. Ook zijn er verschillen tussen spieren van mensen en apen. Vooral de spieren van de duim zijn veel meer ontwikkeld bij de mens dan bij een aap. Dit moet ook wel, omdat we de duim heel precies moeten kunnen besturen.

Er zijn verschillende fossiele onderdelen van handen van onze mensachtige voorouders gevonden. Dit zijn mensachtigen die vanwege de vorm van de fossielen en vanwege verschillen in ouderdom in bepaalde groepen zijn ingedeeld.

Complete skeletten van mensachtigen zijn nog niet gevonden, maar gelukkig kunnen losse botjes veel vertellen over de bouw en de gebruiksmogelijkheden van de handen van onze voorouders.

We kunnen dan bijvoorbeeld letten op de vorm van het CMC1 gewricht en de lengteverhoudingen van de vingers. Spieren zijn natuurlijk niet bewaard gebleven, maar aanhechtingsvlakken op de botten kunnen soms wel iets zeggen over de spieren van de hand.

Hieronder worden de hoofdfasen van de evolutie van de mens(J. de Vos ,2004) kort besproken. We proberen aan de hand van wat er van de handen gevonden is iets te zeggen over de eigenschappen van die handen.

Prehistorisch gereedschappen vertellen ook veel over de de werking van de handen van de maker.

Fossiele resten van vroege mensachtigen, zijn vooral gevonden in Afrika en Azië. Het gaat al met al om meer dan twintig soorten. Ze laten zien dat de mens in de afgelopen vier miljoen jaar drie grote stappen of ontwikkelingsfasen heeft doorlopen: de Australopithecus-fase, de Homo erectus-fase en de Homo sapiens-fase.

Australopithecus-fase
{65_Australopithecus-fase?}

Wie? Wanneer?

Onder de Australopithecus fase, de fase van de eerste aapmens-achtigen die rechtop gingen lopen, rekenen we de volgende soorten: Australopithecus afarensis, , Australopithecus robustus, Australopithecus africanus, Paranthropus, Sahelanthropus, Kenyaanthropus, Australopithecus (homo) habilis/rudolfensis. Deze soorten leefden tussen 4 en 2 miljoen jaar geleden. (de Vos, 2004)

Uiterlijk

Deze aapmens-achtigen hadden lange armen en korte benen. De vondst van voetstappen in Laetoli (Tanzania) bewijst dat ze rechtop liepen. Ze worden dan ook wel gezien als rechtoplopende apen. (de Vos, 2004)

Vondsten van de hand?

Van verschillende soorten van deze fase zijn handbotjes gevonden, maar lang niet van alle soorten Maar er is geen complete hand gevonden. Hoe komt dat? Handen en voeten hebben veel kleine botjes. Als een dier of mensachtige ergens dood ligt en het is nog niet bedekt door bijvoorbeeld afzetting van een rivier, zullen deze kleine botjes eerder door aaseters worden meegenomen.

De hand in de Australopithecus-fase

Over de hele australopithecus fase kunnen we stellen dat de mensachtigen een vrij aapachtige hand had, waarmee geen precisiegreep mee kon worden uitgevoerd. Wel zien we steeds meer mensachtige eigenschappen in de aapachtige hand verschijnen. Ook zien we een ontwikkeling in het maken van gereedschap. Hoewel de mensachtigen tijdens de fase nog wel aapachtig waren, ontwikkelde zich het inzicht dat nodig is om gereedschap te maken.

De voeten hebben nog niet de grote teen zoals wij, maar nog een meer losstaande grote teen. De manier van lopen was al wel bipedaal, maar moet anders zijn geweest dan onze manier van voortbewegen.

Dit hele beeld past ook erg goed in de theorie dat er een tussenvorm moet zijn geweest. Een tussenvorm tussen het voortbewegen in de bomen met klim en klauter-handen en het uiteindelijke bipedaal voortbewegen met handige handen, zoals we nu zelf hebben.

GENUS HOMO 

  1. De totstandkoming van het bipedalisme resulteerde in het permanent vrijmaken van de hand en het toenemend gebruik en later ook de bewerking van tuigen

Homo erectus fase

 

Wie? Wanneer?

Onder de Homo erectus fase, de fase van de mensachtigen die gingen lopen zoals wij, rekenen we de volgende soorten: Homo erectus, Homo ergaster, Homo antecessor, Homo heidelbergensis.

Deze fase loopt tussen 2 miljoen en 300.000 jaar geleden. (Vos, 2004)

Uiterlijk

De soorten in deze groep, worden gezien als mensachtige figuren met menselijke verhoudingen en een menselijke manier van lopen, maar met een relatief klein brein. (Vos, 2004)

Vondsten van de hand?

Hoewel deze fase een kleine 2 miljoen jaar duurde, is er erg weinig gevonden van handen en voeten uit deze fase.

Wat weten we van de hand?

Van de anatomie van de hand van de Homo erectus weten we niet veel, omdat er heel weinig onderdelen van zijn gevonden. De meer op de mens lijkende bouw in vergelijking met soorten uit de Australopithecusfase, de ontwikkeling van de voet naar een echte mensenvoet, de ontwikkeling van het menselijk bipedaal lopen en de ontwikkeling van de symmetrische vuistbijl en andere fijnere gereedschappen doen vermoeden dat ook de hand in de tussentijd verder ontwikkeld was. Dat er meer grepen mee konden worden gemaakt, dat ze al een fijner gereedschap waren geworden. De mogelijkheid bestaat dat de hand nog niet zo handig was als de mensenhand zoals we die nu kennen. We weten niet of de soorten uit deze fase de precisiegreep konden maken.

Hopelijk worden er in de toekomst nog fossielen gevonden van de hand uit de homo erectus fase die ons meer antwoorden.

Neandertaler (Homo neanderthalensis)

De Homo neanderthalensis, wordt ook wel de Neandertaler genoemd. De neandertaler werd altijd gezien als het schoolvoorbeeld van de holenmens. Ruwe, grote, domme mensachtigen die in barre omstandigheden overleefden. Tijdens de laatste ijstijd levend en op den duur verdrongen door de nieuwe slimme soort: de Homo sapiens. Maar de laatste jaren vraagt men zich af hoe ruw en dom de Homo Neanderthalensis eigenlijk echt was. Daar verschillen de meningen over (Hecht, 2004).

Er is ook veel discussie geweest of de Homo neanderthalensis zich nu wel of niet heeft voortgeplant heeft met de Homo sapiens.(Jones, 2007) Aan die discussie lijkt door recent onderzoek naar DNA een eind te zijn gekomen. Na het vergelijken van delen van het DNA van de Neanderthaler en DNA van de mens is berekend dat de soorten al tussen 660,000 en 140,000 eerder van elkaar gesplitst waren. Ze zouden na die tijd geen DNA met elkaar hebben uitgewisseld (Green et alii, 2008). De Homo neandertalensis was dus echt een ander soort dan de Homo sapiens. Eerder werd de Homo Neanderthalensis nog wel gezien als een ondersoort van de mens en werd dus Homo sapiens neanderthalensis genoemd. Daarom werd hij bij de Homo sapiens fase gerekend. Dit blijkt dus niet te hoeven en nu wordt er ook wel gezegd dat de Homo neanderthalensis juist nog bij de Homo erectus fase hoort.

Wie?  Wanneer? De Homo Neanderthalensis leefde tussen de 100.000-10.000 jaar geleden in Europa.

Uiterlijk

De Homo neandertalensis had een groot hoofd met veel hersenen, meer dan de Homo sapiens (meer hersenen hoeft niet direct te betekenen dat hij slimmer was), boven de ogen hadden ze dikke wenkbrauwbogen. Ze hadden geen kin en waren klein en gedrongen gebouwd, als eskimos. Ze hadden meer krachtige armen dan mensen (Trinkaus & Chirchil, 1988) Vaak worden ze kaal afgebeeld, maar ze waren waarschijnlijk bedekt met haar (Liebermann, 1989). Helemaal aangepast aan het leven op de Mammoet steppe ten tijde van de laatste ijstijd.

Vondsten van de hand?

Er is iets waar we de Homo neanderthalensis dankbaar voor zijn. Ze begroeven degene die overleed. Tenminste, dat zeggen sommige paleontologen, anderen trekken dat weer in twijfel (Gargett, 1989 a, b)

Begraven of niet, een aantal doden moeten snel onder de grond terecht zijn gekomen. Dat is namelijk erg goed voor de fossilisering, zo hebben ze ons veel informatie nagelaten. In Ferrassie, Frankrijk is dus ook een vrijwel complete hand gevonden. Een hand van een Homo Neanderthalensis van zon 60.000 jaar oud.

In het werk van Villemeur (1994) wordt de hand van de Homo neanderthalensis vergeleken met de mensenhand. Uit dit werk blijkt dat de mensenhand en de hand van de Homo neanderthalensis anatomisch wel veel van elkaar weg hebben. Maar, het sleutelwoord bij de Homo neanderthalensis is kracht. De hand is robuuster en heeft grotere aanhechtingen voor grotere spieren. De krachtgreep van de Homo neanderthalensis moet heel krachtig zijn geweest (als je jarig was, gaf je hem liever geen hand). Ook de handwortelbeentjes hebben een andere. Daarbij komt dat de duim een grotere abductie en oppositie kon maken dan de menselijke hand; de hand kon goed open. De lengteverhoudingen van de Neanderthalensis hand lijken wel op die van de mens. Dit alles bijelkaar lijkt er op dat de Homo Neanderthalensis ook een precisiegreep kon. Door zijn grove gespierde bouw lijkt er wel op dat hij op een andere manier met zijn handen omging.

Wat weten we van de hand?

Hoewel de hand veel meer gespierd is en er op andere manieren met krachten in de hand werd omgegaan, lijkt de hand qua verhoudingen op die van de mens. Of de Homo Neanderthalensis ook een precisiegreep kon wordt over gediscussieerd. De soort kon er in ieder geval wel heel nauwkeurige stenen vuistbijlen mee maken. Fysiek was de Homo Neanderthalensis sterk, maar misschien moeten we het uiteindelijke falen van de soort wel zoeken in de combinatie: brein/handen. Misschien was de Homo Neanderthalensis minder goed in het zien van verbanden, het zoeken naar oplossingen, het omgaan met veranderingen. Minder goed dan de Homo Sapiens, de mens die zijn veerkracht wel heeft bewezen. We weten het niet.

Homo sapiens fase

Wie?

Wanneer? De  Homo sapiens Fase, de fase waar we gelukkig nog niet van weten tot wanneer hij loopt, begon zon 150.000 jaar geleden.

Vondsten van de hand?

De eerste aanwijzingen voor een nieuwe soort in het geslacht homo zijn gevonden in zuid-afrika en zijn zon 100000- 120000 jaar oud. (Stringer & Andrews, 1988; Deacon et alii 1986) De hersenen en de handen, de combinatie was er. Het inzicht en bewustzijn dat nodig was en het lichaam die de plannen uit kon voeren waren aanwezig. Langzaam bevolkte de Homo sapiens de wereld.

Gereedschap?

De eerste Homo sapiens hadden een nieuw soort steenbewerkingstechniek. Met deze techniek maakten ze lange, dunne messen van steen.(Tattersall,2000). Hier konden ze erg veel mee. Over de verdere ontwikkeling van de Homo sapiens valt ook iets te lezen in het artikel hand in de tijd.

Wat weten we van de hand?

De hand van de van de vroege mens is niet te onderscheiden van een atletische levend mens, in termen van gewrichtsvormen, verhoudingen van handbeentjes en armen en gespierdheid. (Trinkhaus, 1980)

Conclusie:

Hoewel er door de kleine hoeveelheid vondsten nog veel gaten zitten in wat we van de hand tijdens de evolutie weten, zijn we toch redelijk wat te weten gekomen van de ontwikkeling van de hand. We zien in grote lijnen waar de hand veranderd, maar we kunnen toch nog niet duidelijk zeggen wanneer bijvoorbeeld de precisiegreep precies zijn intrede deed. De eerste Homo sapiens kon het, maar wat konden de soorten in de Homo erectusfase? Werden zij alleen beperkt door de manier waarop zij dachten? Of hadden zij ook minder handige handen?

Uiteindelijk is de hele evolutie van de mens een ingewikkelde samensmelting van ontwikkelen van het voortbewegen, ontwikkeling van de anatomie, het ontwikkelen van de hersenen, invloeden van buitenaf, zoals voedsel en klimaat. Allemaal bepalend zijn voor wat we nu. Van wezens met aap-achtige handen tot individuen met handen die kunnen wat de handen kunnen.

– Ferry Kruiswijk, Bwegingstechnologie Haagse Hogeschool & Naturalis © 2009

http://www.museumkennis.nl/nnm.dossiers/museumkennis/i006260.html

Rotsen en kloven lieten de mens rechtop lopen

 27 mei 2013 24

SONY DSC

Waarom ging de mens rechtop lopen? Waren onze voorouders gedwongen rechtop te lopen doordat de bossen door klimaatverandering afnamen of had het een andere reden?

Volgens nieuw onderzoek dat in Antiquity staat, gebeurde het al eerder. De mensachtigen  jaagden  namelijk naar voedsel en hadden hierbij meer succes in steil, ruig landschap.  Ze  moesten  door bergen en dalen en werden  zo uiteindelijk  die behendige, sprintende mens die kan grijpen en springen tegelijk omdat hij op twee benen loopt.

Afrika
Archeologen aan de University of York namen verschillende evolutietheorieën op de proef die ons eerder vertelden hoe onze viervoetige voorouders rechtop gingen lopen. Ze stellen dat de oorsprong van de rechtopstaande mens in het ruige landschap van Oost- en Zuid-Afrika ligt dat door de plaatverschuivingen en vulkanen in het Plioceen gevormd was. Hetzelfde tijdperk waar de eerste mensachtigen (Hominini) verschenen, zo blijkt uit gevonden resten in dit gebied.

Hominini
Onze voorouders trokken mogelijk richting de rotspartijen en kloven omdat deze onderdak boden en er eveneens goed gejaagd kon worden. Om ergens te komen, moesten ze wel rechtop klauteren en zich rechtop door de kloven bewegen.

“Uit ons onderzoekt blijkt dat tweevoetigheid ontwikkeld kan zijn als reactie op het terrein, in plaats van als reactie op veranderingen van de begroeiing door het veranderde klimaat,” zegt Dr Isabelle Winder, één van de onderzoekers.

Het terrein was ruw en dit bood voor mensachtigen voordelen zoals veiligheid en voedsel, vertelt Winder.

“Het bleek ook een motivatie(  beter nog  ___> selectieve druk  ) te zijn om hun motorische vaardigheden te verbeteren door snel te klimmen, balanceren, klauteren en bewegen over die gebroken grond.

” Het moest snel gebeuren, anders konden onze voorouders door de grond heen zakken of er tussen vallen of blijven steken. En daarom was rechtop lopen vereist voor deze bewegingen. Op die manier hadden de mensachtigen tegelijk de handen en armen vrij om beter te kunnen klimmen of dingen zoals gereedschap beter te gebruiken.

Dat de voeten en het skelet zich verder ontwikkelden, kan komen doordat de mensachtigen later tripjes maakten verder weg in de omliggende vlaktes; op zoek naar nieuwe leef- en jaaggebieden.

“Het gevarieerde terrein heeft misschien ook bijgedragen aan de verbeterde cognitieve vaardigheden zoals navigatie en communicatie die goed waren voor de verdere evolutie van onze hersenen en sociale functies zoals samenwerken en teamwerk,”

zegt Winder.

Bronmateriaal:
The Ascent of Man: why our early ancestors took to two feet” – University of York.
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door e_monk (cc via Flickr.com).

Warmte dwong ons niet om rechtop te lopen

13 december 2011  2

Waarom gingen mensachtigen op twee benen lopen?

In ieder geval niet omdat het op vier te heet was, zo blijkt uit nieuw onderzoek.

Het  volgende kan dus in de papiermand (volgens deze nieuwe hypothese )  : 

Lang liepen onze voorouders op vier pootjes. Maar op een gegeven moment veranderde dat en gingen ze op twee benen verder. Over de oorzaak van die omschakeling wordt nog altijd druk gespeculeerd.

Warmte
Wetenschappers bedachten dat het misschien iets te maken had met de warmte. Onze voorouders zouden door rechtop te lopen, voorkomen hebben dat ze tijdens een lange wandeling oververhit raakten. Ze baseerden hun conclusies op onderzoeken waarin ze stilstaande voorouders bestudeerden.

 

Klopt niet
Maar klopten die conclusies wel?

Onderzoekers Graeme Ruxton en David Wilkinson beten zich in die vraag vast en besloten eens te kijken wat er gebeurde als zo’n voorouder die rechtop liep ook daadwerkelijk ging lopen.

En ze moeten concluderen dat hitte niet de reden kan zijn geweest dat onze voorouders rechtop gingen lopen.

Of onze voorouders zich nu op vier of twee ledematen voortbewogen: de kans dat ze oververhit raakten, bleek even groot. Rechtop lopen, zou dan ook niet het gevolg zijn van warmte. Onduidelijk blijft waarom  mensen zich dan op twee benen gingen voortbewegen.

Zweten
En ook het probleem van de hitte bleef: hoe konden mensen – als rechtop lopen niet hielp – het hoofd koel houden?

Uit het onderzoek blijkt dat het verlies van lichaamshaar en de mogelijkheid om te zweten hielp. Pas wanneer het lichaam qua zweetklieren en lichaamsbeharing op dat van de moderne mens begon te lijken, bleek het in staat om ook op het heetste moment van de dag in open veld actief te zijn.

Het volledige onderzoek is terug te vinden in het blad Proceedings of the National Academy of Sciences.

Bronmateriaal:
Avoidance of overheating and selection for both hair loss and bipedality in hominins” – PNAS.org
De foto bovenaan dit artikel is gemaakt door Iris Young (cc via Flickr.com).

‘Mens is opgestaan om beter te kunnen vechten’

Geschreven op 23 mei 2011 door mvdb

Op twee benen slaan (vechtvoordeel bij overeind staan)

Waarom is de mens op twee benen gaan staan en lopen? Rechtovereind kunnen we de vijand een hardere rechtse verkopen, zo beweert een Amerikaanse wetenschapper.Onze voorouders besloten enkele miljoenen jaren geleden hun vier benen in te ruilen voor twee, om daarmee de andere twee ledematen vrij te houden voor andere zaken. Zaken zoals het verzamelen van voedsel en het hanteren van gereedschappen. Of, zoals een aantal wetenschappers heeft geopperd, om beter te kunnen vechten. Dit laatste besloot David Carrier (Universiteit van Utah) aan een test te onderwerpen. Heeft de tweebenige houding ofwel het bipedalisme ons echt voordeel opgeleverd op dat vlak?

Carrier vroeg vijftien getrainde boxers en martial-arts-beoefenaars (allemaal mannen) staande of op handen en knieën met hun vuist een blok raken waarin een sensor zat om de kracht van de stomp te meten. De proefpersonen moesten een zijwaartse, een opwaartse en een neerwaartse stomp uitvoeren. Bij elke stomp vanuit de staande positie bleek de kracht zeker 1,5 keer groter dan wanneer de mannen op handen en knieën hetzelfde deden.

Staand vechten levert dus een aanzienlijk voordeel op. Dat verklaart waarom mensapen als chimpansees en gorilla’s vaak op hun achterpoten gaan staan om hun tegenstanders te slaan bij het gevecht om territoria en de vrouwtjes. Dat zou ook weleens voor mensen kunnen gelden, in ieder geval vroeger.

Maar dat is niet het enige wat Carrier constateert op basis van zijn onderzoek. De neerwaartse stomp bleek krachtiger te zijn dan de opwaartse stomp en dat gold voor beide houdingen. De conclusie? Lange mannen hebben een voordeel ten opzichte van kortere tegenstanders bij een vuistgevecht. Dat zou goed kunnen verklaren waarom vrouwen lange mannen aantrekkelijker vinden en als gezonder, intelligenter en sociaal dominanter beoordelen. Niet omdat ze van gewelddadige mannen houden, maar omdat een lange man beter in staat zou moeten zijn om haar en de kinderen te beschermen tegen rivalen.

Hoe logisch het ook allemaal klinkt, toch zijn er tegengeluiden te horen over de vechthypothese. Zo vindt Herman Pontzer (Universiteit van Washington) de studie een goede test van het menselijke boksvermogen, maar beoordeelt hij het bewijs voor de evolutie van het bipedalisme als niet erg sterk. “Als chimpansees en sommige andere vierbenigen in staat zijn om op twee benen gaan staan om te vechten, waarom zouden wij dan zo’n radicale evolutie in onze anatomie moeten doorstaan, als dit niet eens nodig is?”, legt hij uit aan LiveScience. Carrier brengt daar tegenin dat het vechtvoordeel volgens hem maar één van de factoren is die de mens rechtop heeft doen lopen.

Bronnen: University of Utah, LiveScience, PLoS ONE

Beeld: David Carrier/University of Utah

WIST U DAT…

Over tsjok45
Gepensioneerd . Improviserend jazzmuzikant . Instant composer. Jamsession fanaat Gentenaar in hart en nieren

2 Responses to BIPEDALISME (updatings )

  1. Pingback: WP EVODISKU INHOUD B | Tsjok's blog

  2. Pingback: MENSACHTIGEN EN MENS | Tsjok's blog

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s

%d bloggers op de volgende wijze: