Εξελικτικές προσαρμογές στη λεκάνη επέτρεψαν στον άνθρωπο να σηκωθεί στα δύο πόδια

Όλα τα σπονδυλωτά ζώα διαθέτουν λεκάνη, όχι όμως σαν την ανθρώπινη, τη μόνη που εξελίχθηκε να επιτρέπει τη δίποδη βάδιση. Αυτό συνέβη πριν από περίπου 5 εκατομμύρια χρόνια, όμως η εξελικτική διαδικασία που οδήγησε σε αυτή την αλλαγή παραμένει εν πολλοίς άγνωστη μέχρι σήμερα.

Τώρα, μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο Nature περιγράφει δύο εξελικτικές προσαρμογές της πυέλου που μας επέτρεψαν να σηκωθούμε στα δύο πόδια.

Η εξέλιξη της δίποδης βάδισης ήταν ένα μείζον συμβάν στην ανθρώπινη ιστορία, καθώς απελευθέρωσε τα χέρια για άλλες εργασίες, από το να χειρίζονται εργαλεία και όπλα μέχρι να κρατούν τα μωρά και να δημιουργούν έργα τέχνης.

Η όρθια στάση επέτρεψε επίσης στους προγόνους μας να εποπτεύουν καλύτερα το περιβάλλον και μείωσε την επιφάνεια του ανθρώπινου σώματος που εκτίθεται στον ήλιο.

«Η δίποδη βάδιση είναι μια μορφή μετακίνησης που επέτρεψε στους προγόνους μας να διασχίζουν μεγάλες περιοχές και τελικά όλο τον πλανήτη» δήλωσε στο Reuters ο Τέρενς Καπελίνι, τελευταίος συγγραφέας της μελέτης.

Η ομάδα του αναγνώρισε δύο μεταβολές στην εμβρυική ανάπτυξη που έδωσε στην ανθρώπινη πύελο το χαρακτηριστικό σχήμα λεκάνης, απαραίτητο για τη βάδιση στα δύο πόδια.

Οι ερευνητές αρχικά εξέτασαν τα ανατομικά, ιστολογικά και γενετικά χαρακτηριστικά της λεκάνης σε ανθρώπινα έμβρυα σε διάφορα στάδια της ανάπτυξης, τα οποία συγκρίθηκαν με έμβρυα ποντικών και διαφόρων πρωτευόντων θηλαστικών που φυλάσσονται σε μουσεία.

Οι διαφορές που εντοπίστηκαν αφορούν τα λαγόνια οστά, τα οποία σχηματίζουν το άνω τμήμα της λεκάνης και συνδέονται με τους γλουτιαίους μυς.

Η πρώτη μεταβολή αφορά τον χόνδρο από τον οποίο αποτελούνται τα λαγόνια οστά στα αρχικά στάδια της εμβρυικής ανάπτυξης. O χόνδρος σχηματίζεται από δομές που ονομάζονται επιφυσιακές πλάκες και σταδιακά μετατρέπεται σε οστό.

H μελέτη εξετάζει προσαρμογές των λαγόνιων οστών, στα οποία συνδέονται οι γλουτιαίου μύες (DBCLS / CC BY-SA 2.1 JP)

Μέχρι την έβδομη εβδομάδα μετά τη σύλληψη, οι επιφυσιακές πλάκες των λαγόνιων οστών έχουν σχήμα κατακόρυφης ράβδου. Αυτό που κάνει τον άνθρωπο να ξεχωρίζει είναι ότι μετά την έβδομη εβδομάδα η επιφυσιακή πλάκα περιστρέφεται κατά 90 μοίρες, κάτι που δίνει στη λεκάνη το χαρακτηριστικό πλατύ και κοντό σχήμα της.

Η δεύτερη αλλαγή αφορά ένα επόμενο στάδιο της ανάπτυξης, 24 εβδομάδες μετά τη σύλληψη, όταν ο λαγόνιος χόνδρος μετατρέπεται σε οστό. Στον άνθρωπο, η διαδικασία αυτή συμβαίνει νωρίτερα από ό,τι σε άλλα πρωτεύοντα, επιτρέποντας στη λεκάνη να διατηρεί το σχήμα της καθώς μεγαλώνει.

Σε συνδυασμό, οι αλλαγές αυτές έδωσαν στην πύελο το ιδανικό σχήμα για βάδιση στα δύο πόδια.

Έκαναν επίσης τη λεκάνη αρκετά φαρδιά ώστε να μπορούν οι γυναίκες να γεννούν μωρά με μεγάλους εγκεφάλους.

«Χωρίς αυτές τις αλλαγές, η όρθια βάδιση δεν θα ήταν δυνατό να εμφανιστή και θα ήγταν δύσκολο να φανταστεί κανείς μετέπειτα αυξήσεις στο μέγεθος του εγκεφάλου» σχολίασε ο Καπελίνι.

Οι ερευνητές αναγνώρισαν επίσης 300 γονίδια που δείχνουν να εμπλέκονται στις δύο εξελικτικές προσαρμογές της λεκάνης, συμπεριλαμβανομένων πέντε γονιδίων που ρυθμίζουν την ανάπτυξη του χόνδρου και των λαγόνιων οστών.

Η πρώτη απολιθωμένη λεκάνη της ανθρώπινης εξελικτικής γραμμής προέρχεται από τον Ardipithecus ramidus στην Αιθιοπία και έχει ηλικία 4,4 εκατ. ετών. Το είδος αυτό περπατούσε όρθιο αλλά μπορούσε να κρέμεται και από κλαδιά και η λεκάνη του παρουσιάζει κάποια ανθρώπινα χαρακτηριστικά.

Ακόμα πιο ανθρώπινη είναι η λεκάνη της «Λούσι», του διάσημου απολιθώματος από την Αιθιοπία που ανήκει στον Australopithecus afarensis και χρονολογείται στα 2,3 εκατ. χρόνια πριν.

Όπως επισήμαναν οι ερευνητές, τα απολιθώματα αυτά μαρτυρούν ότι οι εξελικτικές αλλαγές της λεκάνης είχαν ήδη συμβεί όταν τα δύο αυτά είδη εμφανίστηκαν στην Αφρική.