https://frosthead.com

Energie-efficiëntie verklaart menselijk lopen niet?

Waarom mensachtigen rechtop lopen evolueerden, is een van de grootste vragen in de menselijke evolutie. Eén denkrichting suggereert dat bipedalisme de meest energetisch efficiënte manier was voor onze voorouders om te reizen naarmate graslanden zich uitbreidden en bossen zo'n vijf miljoen tot zeven miljoen jaar geleden in Afrika krompen. Een nieuwe studie in het Journal of Human Evolution daagt uit en concludeert dat de efficiëntie van lopen en rennen van mensen niet zo anders is dan bij andere zoogdieren.

Fysiologen Lewis Halsey van de Universiteit van Roehampton in Engeland en Craig White van de Universiteit van Queensland in Australië vergeleken de efficiëntie van menselijke voortbeweging met die van 80 soorten zoogdieren, waaronder apen, knaagdieren, paarden, beren en olifanten. Voor elke soort berekenden Halsey en White de 'nettokosten van het transport', een cijfer dat rekening houdt met de stofwisseling van een dier (gemeten in zuurstofverbruik), gezien zijn snelheid, tijdens het reizen van een meter. Vervolgens hebben ze een vergelijking gemaakt die de netto transportkosten van een zoogdier voorspelt op basis van zijn lichaamsmassa.

De onderzoekers ontdekten dat een typisch zoogdier met een gewicht van 140 pond (het gemiddelde gewicht voor mensen) tijdens transport een nettokosten van 10, 03 milliliter zuurstof per meter heeft. Mensen rennen vereist gemiddeld 12, 77 milliliter zuurstof per meter - 27 procent meer dan de berekening van de onderzoekers. Menselijk wandelen is daarentegen 25 procent efficiënter dan het gemiddelde lopen van hetzelfde formaat zoogdier. Het team schatte ook dat het wandelen van de ongeveer drie miljoen jaar oude Australopithecus afarensis 26 tot 37 procent efficiënter was dan het gemiddelde zoogdier, afhankelijk van het geschatte gewicht van de mensachtige ter grootte van een chimpansee.

Hoewel moderne mensen en A. afarensis efficiëntere wandelaars zijn dan het gemiddelde zoogdier, beweren Halsey en White dat geen van beide soorten uitzonderlijk is. Wanneer alle gegevenspunten worden bekeken, vallen beide mensachtigen binnen het voorspellingsinterval van 95 procent voor zoogdieren. Statistisch gezien is dat het bereik dat je zou verwachten dat 95 procent van de voorspelde zoogdiertransportkosten gemiddeld zou dalen. Met andere woorden, moderne mensen en A. afarensis vallen binnen het normale rijk van variatie voor zoogdieren. Halsey en White concluderen niets bijzonders aan de energie van hun wandelen.

Om te evalueren of energie-efficiëntie een rol speelde in de evolutie van rechtop lopen, merken Halsey en White op dat mensachtigen moeten worden vergeleken met hun naaste familieleden. Als mensenwandelen bijvoorbeeld efficiënter zijn dan lopen met chimpansees dan je op basis van toeval zou verwachten, dan ondersteunt het de uitleg over energie-efficiëntie. Maar dat is niet wat de onderzoekers vonden. De energetische verschillen tussen mensen en chimpansees zijn zelfs kleiner dan de verschillen tussen zeer nauw verwante soorten die hetzelfde type voortbeweging delen, zoals edelherten versus rendieren of Afrikaanse honden versus poolvossen. In sommige gevallen hebben zelfs verschillende soorten binnen hetzelfde geslacht, zoals verschillende soorten eekhoorns, een grotere variatie in hun loopefficiëntie dan mensen en chimpansees. De onderzoekers speculeren dat factoren zoals klimaat en habitat kunnen verklaren waarom dergelijke vergelijkbare dieren zulke verschillende motorische kosten hebben.

Deze ene studie is waarschijnlijk niet het laatste woord hierover. Ik ben benieuwd hoe de geschatte energie-efficiëntie van A. afarensis zich verhoudt tot chimpansees, of zelfs tot moderne mensen, iets dat de onderzoekers niet hebben onderzocht. Het zou ook interessant zijn om de netto transportkosten te berekenen voor de 4, 4 miljoen jaar oude Ardipithecus, de oudste mensachtigen waarvoor antropologen een compleet skelet hebben. Dat lijkt de cruciale test of energie-efficiëntie een of andere rol speelde in de evolutie van bipedalisme.

Energie-efficiëntie verklaart menselijk lopen niet?