증거에 따르면 인간 조상이 나무에서 똑바로 걸었다

증거에 따르면 인간 조상이 나무에서 똑바로 걸었다

과학자들은 인간의 다리와 오랑우탄 팔을 사용하여 지구상의 다른 생물처럼 움직이는 1,162만 년 된 유인원을 설명했습니다.

의 과학자 팀 에버하르트 칼스 대학교 독일 Tübingen의 연구진은 1,160만 년 전 바이에른에서 발견된 유인원 화석에 관한 새로운 논문을 발표했습니다. 인간과 같은 다리와 원숭이 같은 팔을 갖춘 이 동물은 나무를 등반하는 고양이 포식자를 피해 나뭇가지를 가로질러 "올라갔다"고 합니다. 그리고 우리 중 하나입니다!

일부다처제는 유전적인가?

과학자들의 연구 결과는 학술지 11월 7일자에 게재되었습니다. 자연 그리고 아마도 가장 흥미롭고 중요한 발견은 이 초기 인간 조상이 두 발로 걷도록 진화했을 수 있음을 연구원들에게 알려주는, 지금까지 본 것 중 가장 이상한 움직이는 동물인 "이상한 운동"이라는 생물입니다.

1162만년 다누비우스 Ostallgäu의 Swabian 지역에 있는 Pforzen 시의 점토 층에서 발견되었으며 2015년에서 2018년 사이에 고생물학자들은 완전히 보존된 팔 다리 뼈, 척추뼈, 손가락 및 발가락 뼈 37개를 개별적으로 발견하여 오늘날 우리가 움직이는 방식과 유사함을 보여주었습니다. .

이번 연구의 주저자인 독일 튀빙겐의 에버하르트 칼스 대학(Eberhard Karls University of Tübingen)의 고생물학자인 마들렌 뵈메(Madelaine Böhme)는 다음과 같이 설명했습니다. 다누비우스 무게는 37~68파운드입니다. (17 및 31kg) 및 연구원들은 수컷이 암컷보다 더 크다는 것을 발견했는데, 이는 수컷이 여러 암컷 짝과 짝짓기를 하는 일부다처제를 시사한다고 논문에 나와 있습니다.

수컷 다누비우스의 가장 완전한 부분 골격의 21개 뼈. (크리스토프 재클/ 자연)

고대 기원을 재고하다

1970년대 이후로 고대 유인원의 다양한 화석이 유럽과 아프리카에서 모두 발견되었으며 이용 가능한 증거에 기초하여 이전의 모든 연구는 인간이 땅에 손바닥이나 발바닥을 사용하는 네 발 달린 생물에서 진화했다고 "가정"했습니다. 약 1,300만 ~ 530만 년 전 중신세 중후반에 현대의 침팬지와 마찬가지로 나무에 몸을 매달거나 걷거나 매달았습니다.

이 "가정"에서 유인원과 인간의 혈통이 이때 갈라지기 시작했다고 믿었지만, 이 결론은 연구원들이 우리 초기 조상의 기관차 습관, 운동 능력 및 제한에 대해 추론할 수 있는 것을 크게 제한하는 온전한 사지 뼈가 없는 화석에 기반을 두고 있습니다. 이것은 2016년 6월에 따르면 라이브 사이언스 기사는 연구의 전체 패러다임이 구축된 "가정"이었습니다.

본질적으로, 새로운 발견은 현대 유인원의 조상이 팔을 움직이기 위해 어떻게 진화했는지에 대한 그림을 더 잘 보여줍니다. 라이브 사이언스 침팬지, 보노보, 고릴라, 오랑우탄을 포함한 현대 유인원과 인간을 구별하는 "핵심 형질"입니다. 그리고 그것은 우리의 두 발 자세입니다. 곧은 자세와 균형을 유지하고 발로 걷는 능력은 도구 생산을 위해 손을 자유롭게 했으며 오늘날 우리를 "유발"했거나 창조했다고 말할 수 있는 특성입니다.

  • 오늘날 발견되는 것과는 다른 생태계에서 진화한 초기 인간
  • Qesem 동굴에서 인간 기원에 대한 새로운 충격적인 단서
  • 인간 배아에서 고대 파충류 손 근육 발견

Scampering은 우리를 만들었습니다.

우리 인간과 달리 침팬지, 보노보, 고릴라는 주먹을 꽉 쥐고 걷습니다. 오랑우탄은 공식적으로 상완이라고 알려진 이동 방법으로 팔을 사용하여 나무 사이를 쉽게 스윙할 수 있습니다. 그러나 이제 Böhme와 그녀의 동료들은 "확장된 사지 기어오르기(extended limb clambering)"라고 명명한 "새로운 유형의 운동"이 현대의 유인원과 인간 모두의 조상 형태일 수 있다고 제안합니다.

Madelaine Böhme이 말했습니다. 라이브 사이언스 새로운 종의 이름이 지정되었다는 다누비우스 구겐모시. 이름의 "다누비우스" 부분은 켈트-로마의 강의 신 다누비우스에서 따왔고 "구겐모시"라는 단어는 화석이 발견된 장소를 발견한 고생물학자인 시걸프 구겐모스를 따왔습니다.

언제 다누비우스 살았던 지역은 알프스의 가장자리에서 강과 숲이 있는 덥고 평평한 풍경이었고, 드라이어피테신 현대 아프리카 유인원의 조상입니다.

생물의 두꺼운 이빨 에나멜은 다누비우스 딱딱한 음식을 먹었고 과학자들은 다른 화석 표본과 비교하여 "약간 길쭉한" 팔이 현대의 유인원에서 볼 수 있는 것처럼 나무에 매달려 있고 팔과 다리를 거의 동등하게 사용했음을 지적했습니다.

"왜"라는 대답을 시도합니다. 다누비우스 과학자들은 아마도 팔이나 다리를 선호하지 않았다고 말합니다. 다누비우스 길고 강하며 마주볼 수 있는 엄지발가락을 사용하여 "더 큰 고양이를 피하기 위해 나무 가지를 빠르게 기어 올라갑니다".

전체 보고서는 Nature DOI에 게시됨: 10.1038/s41586-019-1731-0


우리 인류 조상들이 처음으로 키가 큰 걸 보았을 때

이 이미지는 발 골격에서 에티오피아 하다르에서 회수된 네 번째 중족골 Australopithecus afarensis(AL 333-160)의 위치를 ​​보여줍니다. 크레딧: Carol Ward/미주리 대학교

320만 년 된 초기 인간 조상의 화석 발 뼈는 인간 진화에 대한 우리의 이해를 근본적으로 바꿀 수 있습니다. 에티오피아의 하다르에서 발견된 이 유인원은 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스, 직립보행을 한 최초의 인간 조상이었을 것입니다. 최근에 발표된 논문에서 과학, 미국과 에티오피아의 인류학자 팀은 최근에 발견된 화석을 네 번째 중족골 또는 발 중간 뼈라고 설명했습니다. 이것은 이제까지 발견된 유일한 것입니다. 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스, 그리고 그것은 이 고대 호미니드들이 인간과 유사한 뻣뻣하고 아치형의 발을 가지고 있어 그들이 우리처럼 걸을 수 있게 해주었다는 것을 밝혀냈습니다.

오스트랄로피테쿠스 아파렌시스 화석은 1974년 에티오피아에서 처음 발견되었습니다. 이 종의 가장 잘 알려진 대표자 중 하나는 하다르에서도 발견되었으며 루시였습니다. 그것은 여성으로 여겨지는 한 개인의 약 40퍼센트를 구성하는 수백 개의 뼈 조각에 주어진 별명이었습니다. Lucy와 그녀의 친척들이 엄격하게 이족 보행인지, 아니면 나무 등반가였는지, 아니면 둘 다인지에 대해 큰 논란이 있었습니다. 그러나 이 중족골의 발견으로 이러한 의문이 풀렸을 가능성이 큽니다.

미주리 대학과 애리조나 주립 대학 연구원들은 인간 조상의 발에 아치가 있었음을 나타내는 뼈를 발견했는데, 이는 루시와 그녀의 종의 주요 진화적 변화입니다. 크레딧: 엘리자베스 하몬

팀 구성원 중 한 명인 Carol Ward 교수는 최근 미주리-컬럼비아 대학의 보도 자료에서 다음과 같이 말했습니다.

이제 우리는 Lucy와 그녀의 친척들이 발에 아치를 가지고 있다는 것을 알았기 때문에 그들이 살았던 곳에서 무엇을 먹고 포식자를 피했는지에 이르기까지 우리가 그들에 대해 알고 있는 많은 부분에 영향을 미칩니다. 아치형 발의 발달은 인간의 조건을 향한 근본적인 변화였습니다. 왜냐하면 그것은 엄지발가락을 사용하여 가지를 잡는 능력을 포기하는 것을 의미하고, 우리 조상들이 마침내 땅 위의 삶을 위해 나무에 있는 삶을 포기했다는 신호이기 때문입니다.

발의 아치는 충격을 흡수하고 발에서 밀어 앞으로 나아갈 수 있도록 단단한 플랫폼을 제공하기 때문에 인간과 같은 보행의 핵심 구성 요소입니다. 오늘날 아치가 없는 평평한 발을 가진 사람들은 골격 전체에 많은 관절 문제가 있습니다. 아치가 우리 진화의 아주 초기에 나타났다는 것을 이해하는 것은 우리 발의 독특한 구조가 인간 운동의 기본임을 보여줍니다. 우리가 무엇을 하도록 설계되었으며 인간의 골격을 형성한 자연 선택을 이해할 수 있다면 오늘날 우리의 골격이 어떻게 작동하는지에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 우리 발의 아치는 우리 조상들에게 중요한 것만큼이나 중요했습니다.

Lucy’s 종보다 앞선 인간 조상의 화석 증거는 아르디피테쿠스 라미두스. 약 400만 년 전에 살았던 이 유인원은 나무에 사는 영장류에서 볼 수 있는 갈라진 이동식 첫 번째 발가락을 포함하는 강력한 쥐는 다리를 가졌습니다. 그러나 Lucy와 그녀의 종의 이전 화석 증거는 두 발로 페달을 밟았다는 것을 암시했지만 일부 과학자들은 그들이 나무에 거주했을 수도 있다고 생각했습니다. 이제 이 중족골의 발견으로 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스, 이 새로운 증거는 루시와 그녀의 친척들이 서서 직립보행을 했음을 강력하게 시사하며, 아마도 이 중요한 해부학적 인간 특성을 가진 최초의 인간 조상 종일 것입니다.

우리는 Lucy와 그녀의 종족의 삶이 어땠을지 상상할 수 있을 뿐입니다. 그들은 키가 작았고, 아마도 모피로 덮인 수컷은 5피트 미만이었고 무게는 100파운드 미만인 반면, 암컷은 키가 약 3.5피트, 60파운드였습니다. 그들의 뇌는 우리보다 작았고 잎, 씨앗, 뿌리, 과일, 견과류 및 곤충을 먹을 수 있는 강력한 턱을 가지고 있었습니다. 이 화석 발 뼈의 발견으로 우리는 그들이 우리와 매우 유사한 아치형 발을 가지고 있음을 알게되었습니다. 그들은 인간이 되기 위한 진화적 경로에서 에티오피아의 고대 숲과 탁 트인 땅을 직립하여 음식을 찾아 나선 최초의 사람이었을 것입니다.

과학자들은 에티오피아 하다르의 이 지역에서 320만년 된 화석을 발견했습니다. 사진 제공: 킴벌리 콩돈


인간 조상 '루시'는 나무 등반가, 새로운 증거 제안

42년 전 이 달에 루시라는 화석이 발견된 이후, 고생물학자들은 300만 년 된 인간 조상이 그녀의 모든 시간을 땅 위를 걷는 데 보냈는지 아니면 걷기와 잦은 나무 등반을 병행했는지에 대해 논쟁을 벌여왔습니다. 이제 Johns Hopkins University와 University of Texas at Austin의 과학자들이 특수 CT 스캔을 분석한 결과, 암컷 호미닌이 나무에서 충분한 시간을 보냈다는 사실이 제안되어 이 행동의 증거가 뼈의 내부 구조에 보존되어 있습니다. 연구에 대한 설명은 저널에 11월 30일 게재됩니다. 플로스 원.

연구자들은 부분적으로 화석화된 해골을 분석한 결과, 루시의 상지가 나무에 오르는 챔피언 침팬지처럼 무겁게 만들어졌음을 보여주고 있어 그녀가 시간을 들여 등반하고 팔을 사용하여 몸을 일으켜 세웠다는 생각을 뒷받침합니다. 또한, 그녀의 발이 잡기보다 이족 보행(직립 보행)에 더 잘 적응했다는 사실은 등반이 Lucy가 팔로 끌어올리는 능력을 더욱 강조하여 상지 뼈를 더 무겁게 만들었다는 것을 의미할 수 있다고 말합니다.

루시가 나무에서 보낸 시간을 정확히 결정하기는 어렵지만 최근의 또 다른 연구에 따르면 루시가 키 큰 나무에서 떨어져 사망한 것으로 나타났습니다. 이 새로운 연구는 그녀가 포식자를 피하기 위해 밤에 나무에 둥지를 틀었을 수 있다는 증거를 추가한다고 저자들은 말합니다. 8시간 동안 자는 것은 그녀가 그녀의 시간 중 3분의 1을 나무 위에서 보냈다는 것을 의미하며, 그녀가 가끔 그곳에서 먹이를 찾는다면 지상에서 보낸 시간의 총 비율은 훨씬 더 많을 것입니다.

에티오피아 국립 박물관에 소장되어 있는 Lucy는 318만 년 전의 표본입니다. 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스—또는 아파르(Afar)의 남부 유인원—이 발견된 가장 오래되고 가장 완전한 화석 골격 중 하나입니다. 그녀는 1974년 에티오피아의 아파르(Afar) 지역에서 애리조나 주립대학의 인류학자 도널드 요한슨(Donald Johanson)과 대학원생 톰 그레이(Tom Gray)에 의해 발견되었습니다. 새로운 연구는 그녀가 평생 동안 몸을 어떻게 사용했는지에 대한 단서를 얻기 위해 그녀의 뼈에 대한 CT 스캔 이미지를 분석했습니다. 이전 연구에 따르면 그녀는 체중이 65파운드 미만이고 키가 4피트 미만이었습니다.

존스 홉킨스 의대 기능 해부학 및 진화 교수인 크리스토퍼 러프(Christopher Ruff) 박사는 "루시 골격의 상대적 완성도 덕분에 이 연구를 수행할 수 있었다"고 말했다. "우리의 분석은 화석 기록에서 매우 드문 동일한 개체의 잘 보존된 상지 및 하지 뼈가 필요했습니다."

연구팀은 루시가 2008년 미국 박물관 투어를 하는 동안 처음으로 루시의 뼈 구조를 살펴보았다. 당시 화석은 텍사스 대학 오스틴 잭슨 지구과학 대학의 고해상도 X선 컴퓨터 단층 촬영 시설로 잠시 우회했다. 11일 동안 오스틴에 있는 텍사스 대학의 인류학과 지질학 교수인 John Kappelman 박사와 지질학 교수 Richard Ketcham 박사는 그녀의 모든 뼈를 주의 깊게 스캔하여 디지털 아카이브를 만들었습니다. 35,000개 이상의 CT 슬라이스. Lucy는 매우 심하게 광물화되어 있어 기존 CT로는 뼈의 내부 구조를 이미지화할 만큼 강력하지 않기 때문에 고해상도 CT 스캔이 필요했습니다.

Ketcham은 "우리 모두는 Lucy를 사랑하지만 그녀가 바위라는 사실을 직시해야 했습니다. 표준 의료 CT 스캔 시대는 318만 년 전이었습니다. 이 프로젝트에는 그녀의 현재 상태에 더 적합한 스캐너가 필요했습니다."라고 말합니다.

새로운 연구는 2008년 스캔의 CT 슬라이스를 사용하여 Lucy의 오른쪽 및 왼쪽 상완골(상완골)과 왼쪽 대퇴골(허벅지 뼈)의 내부 구조를 정량화했습니다.

Ruff는 "우리 연구는 물체가 굽힘을 촉진하거나 저항하는 방법에 대한 기계 공학 이론에 기반을 두고 있습니다. 그러나 우리의 결과는 일상 생활에서 신체 부위를 포함하여 물체에 대해 경험하는 종류에 의존하기 때문에 직관적입니다. 예를 들어, 튜브나 빨대는 벽이 얇으면 쉽게 구부러지고 두꺼운 벽은 구부러지지 않습니다. 뼈도 비슷하게 만들어집니다."

Kappelman은 "골격이 일생 동안 하중에 반응하여 높은 힘에 저항하기 위해 뼈를 추가하고 힘이 감소할 때 뼈를 빼는 것은 잘 정립된 사실입니다."라고 설명합니다. "테니스 선수가 좋은 예입니다. 연구에 따르면 라켓 암 샤프트의 피질골은 비라켓 암보다 더 무겁게 구성되어 있습니다."

Lucy의 나무 등반에 대한 논쟁의 주요 문제는 예를 들어 상대적으로 긴 팔을 가진 더 원시적인 조상으로부터 단순히 "남은 것"일 수 있는 골격 특징을 해석하는 방법이었습니다. Ruff는 새로운 연구의 장점은 삶의 실제 행동을 반영하는 특성에 초점을 맞추었다고 말합니다.

Lucy의 스캔은 대부분의 시간을 땅에서 두 발로 걷는 현대인의 표본과 나무에서 더 많은 시간을 보내는 침팬지의 CT 스캔과 비교되었습니다. 일반적으로 네 다리로 걷습니다.

"우리의 결과는 침팬지의 상지가 등반을 위해 팔을 사용하기 때문에 상대적으로 더 무겁다는 것을 보여줍니다. 반면에 걷는 데 더 많은 시간을 보내고 하지를 더 무겁게 만든 인간의 경우 반대입니다."라고 Ruff는 말합니다. "Lucy의 결과는 설득력 있고 직관적입니다."

연구에서 수행된 다른 비교에서는 Lucy가 직립보행을 했을 때에도 현대인보다 덜 효율적이었을 수 있으며 지상에서 장거리를 걸을 수 있는 능력이 제한되었을 수 있다고 Ruff는 말합니다. 또한, 그녀의 사지 뼈는 모두 그녀의 신체 크기에 비해 매우 강한 것으로 밝혀졌으며, 이는 그녀가 현대 인간보다 현대 침팬지와 유사한 매우 강한 근육을 가지고 있음을 나타냅니다. 연구원들은 인간 진화의 후기에 근육의 힘이 감소하는 것은 육체 노동의 필요성을 줄이고 더 큰 뇌의 신진대사 요구를 증가시키는 더 나은 기술과 연결될 수 있다고 말합니다.

Kappelman은 "Lucy와 같은 초기 호미닌이 상당한 양의 나무 등반과 함께 두 다리로 땅 위를 걷는 것을 결합한 것이 우리의 관점에서 독특하게 보일 수 있지만 Lucy는 그녀가 "독특한"지 몰랐습니다. 땅을 파고 나무 위로 기어올라가 그곳에 둥지를 틀고 먹이를 찾았습니다. 그녀는 아마도 나무에서 떨어져 생명을 잃을 것 같았습니다."


인간 조상 '루시'는 나무 등반가였다, 새로운 증거 제안

텍사스 주 오스틴과 세계적으로 유명한 루시 화석의 내부 골격 구조에 보존된 증거에 따르면 고대 인류가 나무에 자주 올랐음을 시사하는 존스 홉킨스 대학과 텍사스 대학 오스틴의 과학자들의 새로운 분석이 나왔다.

42년 전 애리조나 주립대학의 인류학자 도널드 요한슨과 대학원생 톰 그레이가 42년 전 에티오피아에서 루시를 발견한 이후, 고생물학자들은 318만년 된 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스 &mdash 또는 Afar &mdash의 남부 유인원은 땅 위를 걷거나 자주 나무 등반과 함께 걷는 데 평생을 보냈습니다.

부분적으로 화석화된 골격에 대한 새로운 분석이 PLOS ONE 저널 11월 30일자에 게재될 예정이며, Lucy&rsquos의 상지는 나무를 기어오르는 침팬지와 비슷하게 무겁게 만들어졌으며, 이는 그녀가 종종 팔을 사용하여 몸을 일으켜 세웠다는 생각을 뒷받침합니다. , 대부분 나무 가지에. 연구원들은 또한 그녀의 발이 잡기보다 이족 보행 및 직립 보행 및 질주에 더 잘 적응했기 때문에 루시가 등반할 때 상체의 힘에 의존해야 했고, 그 결과 상지 뼈가 더 무겁게 구축되었다고 제안합니다.

&ldquo루시와 같은 초기 호미닌이 상당한 양의 나무 등반과 함께 두 발로 땅 위를 걷는 것을 결합한 것이 우리의 관점에서 보면 독특하게 보일 수 있지만, 루시는 그녀가 독특하다는 것을 몰랐습니다.&rdquo가 말했습니다. 포식자를 피하기 위해 둥지를 틀었을 수도 있는 키 큰 나무에서 떨어진 후 사망했을 것입니다. Kappelman은 야간 등반은 나무에서 보낸 인생의 3분의 1에 해당하며, 그녀가 가끔 그곳에서 먹이를 찾는다면 그 이상이라고 말했습니다.

&ldquo우리는 Lucy&rsquos 골격의 상대적인 완전성 덕분에 이 연구를 수행할 수 있었습니다&rdquo는 연구의 주저자인 Christopher Ruff(존스 홉킨스 의대 기능 해부학 및 진화 교수)가 말했습니다. &ldquo우리의 분석은 화석 기록에서 매우 드문 동일한 개체의 잘 보존된 상지 및 하지 뼈가 필요했습니다.&rdquo

연구팀은 2008년 미국 박물관 견학에서 모든 성인의 직립보행 인간 조상 중 가장 오래되고 완전한 해골 중 하나인 루시를 처음 조사했다. 당시 화석은 고해상도 X선 컴퓨터 단층 촬영기로 잠시 우회했다. UT 잭슨 지구과학 학교의 시설(UTCT). 10일 동안 Kappelman과 UT Austin 지질학 교수 Richard Ketcham은 그녀의 모든 뼈를 주의 깊게 스캔하여 35,000개 이상의 CT 조각에 대한 디지털 아카이브를 만들었습니다.

&ldquo우리 모두는 Lucy를 사랑하지만 그녀가 바위라는 사실을 직시해야 했습니다&rdquo는 기존의 CT가 Lucy&rsquos의 심하게 광물화된 골격의 내부 구조를 이미지화할 만큼 강력하지 않다고 덧붙였습니다. &ldquo표준 의료용 CT 스캔의 시대는 318만 년 전이었습니다. 이 프로젝트는 그녀의 현재 상태에 더 적합한 스캐너가 필요했습니다.&rdquo

그 이후로 연구원들은 스캔에 의존하여 Lucy가 그녀의 일생 동안 약 3피트 6인치 및 60파운드로 추정되는 그녀의 몸을 어떻게 살았고, 죽었고, 사용했는지에 대한 단서를 찾았습니다. 가장 최근의 연구는 Lucy&rsquos의 오른쪽 및 왼쪽 상완골(상완골)과 왼쪽 대퇴골(허벅지 뼈)의 내부 구조에 초점을 맞추었습니다.

Lucy&rsquos 나무 등반에 대한 논쟁의 주요 문제는 예를 들어 상대적으로 긴 팔을 가진 더 원시적인 조상으로부터 단순히 &ldquo남아 있는&rdquo일 수 있는 골격 특징을 해석하는 방법이었습니다. Ruff는 새로운 연구의 장점은 삶의 실제 행동을 반영하는 특성에 초점을 맞추었다고 말했습니다. 일부 증거는 그녀가 오른손잡이였다는 것을 암시하기도 한다고 연구원들은 말했습니다.

&ldquo우리 연구는 물체가 굽힘을 촉진하거나 저항할 수 있는 방법에 대한 기계 공학 이론에 기반을 두고 있습니다.&rdquo Ruff가 말했습니다. &ldquo우리의 결과는 우리가 일상 생활에서 신체 부위를 포함한 물체 &mdash에 대해 경험하는 종류에 의존하기 때문에 직관적입니다. 예를 들어, 튜브나 음료수 빨대는 벽이 얇으면 쉽게 구부러지는 반면 두꺼운 벽은 구부러지지 않습니다. 뼈도 비슷하게 만들어집니다.&rdquo

Lucy&rsquos 스캔은 대부분의 시간을 땅에서 두 발로 걷는 현대인과 나무에서 더 많은 시간을 보내는 침팬지의 CT 스캔과 비교되었습니다. 일반적으로 네 다리로 걷습니다.

&ldquo 골격이 일생 동안 하중에 반응하여 높은 힘에 저항하기 위해 뼈를 추가하고 힘이 감소할 때 뼈를 빼는 것은 잘 정립된 사실입니다."라고 Kappelman이 말했습니다. &ldquo테니스 선수가 좋은 예입니다. 연구에 따르면 라켓 암 샤프트의 피질골이 비 라켓 암보다 더 무겁게 구성되어 있습니다.&rdquo

연구의 다른 비교에 따르면 Lucy는 직립보행을 했을 때에도 현대인보다 효율성이 떨어지므로 지상에서 장거리를 걸을 수 있는 능력이 제한되었을 수 있다고 Ruff는 말했습니다. 또한 그녀의 사지 뼈는 모두 그녀의 신체 크기에 비해 매우 강한 것으로 밝혀졌으며, 이는 그녀가 현대 인간보다 현대 침팬지와 유사한 매우 강한 근육을 가지고 있음을 나타냅니다. 연구원들은 인간 진화의 후기에 근육의 힘이 감소하는 것은 신체 활동의 필요성을 줄이고 더 큰 뇌의 신진대사 요구를 증가시키는 더 나은 기술과 연결될 수 있다고 말했습니다.

기타 학업 자료 및 3D 파일은 eLucy.org에서 사용할 수 있습니다. Lucy의 스캔, 연구 및 사진 촬영에 대한 허가는 관광 문화부의 문화 유산 연구 및 보존 당국과 에티오피아 국립 박물관의 허가를 받았습니다. UTCT는 미국 국립 과학 재단의 세 가지 보조금으로 지원되었습니다.

UT Austin에는 미디어 인터뷰에 사용할 수 있는 HD 위성 및 Skype 스튜디오가 있습니다.

자세한 내용은 다음으로 문의하십시오. Rachel Griess, 문과대학, 512-471-2689


땅 채집꾼

따라서 네 발로 바닥을 뒹굴다가 두 발로 걷도록 진화한 것이 아니라, 우리 조상들이 나무를 떠나기도 전에 두 발로 걷는 기본적인 수단이 이미 있었다는 이론입니다.

그러나 침팬지와 고릴라의 조상이 나무를 떠났을 때 나무 줄기를 오를 수 있는 능력을 유지해야 했습니다. 나무 등반의 힘과 해부학에 대한 이러한 필요성은 더 효율적인 지상 운동을 희생시키면서 진화를 이끌었고 따라서 너클 걷기로 이어졌다고 Crompton은 말합니다.

오랑우탄은 유인원 중에서 가장 먼 친척이며 고릴라, 보노보, 침팬지가 그 뒤를 잇습니다. 후자의 두 종의 조상은 약 600만 년 전에 인간 혈통에서 분리되었습니다. 오랑우탄 조상은 약 1000만 년 전에 인간 조상에서 분리되었습니다.

Thorpe와 동료들은 2400만년에서 500만년 전 중신세의 어느 시점에 기후 변동의 결과로 발생한 숲 캐노피의 증가된 간격이 우리 유인원 조상에게 지대한 영향을 미쳤다고 제안합니다.

침팬지와 고릴라의 조상인 그들 중 일부는 캐노피에 높이 올라가서 너클 워킹으로 나무 사이의 틈을 건너는 데 특화되어 있습니다. 인간의 조상인 다른 사람들은 두 발로 걸을 수 있는 능력을 유지했으며 작은 나무와 땅에서 음식을 수집하는 데 특화되었습니다.


320만 년 된 인간의 조상 루시는 나무 등반가였다는 새로운 증거가 제시됩니다.

42년 전 이 달에 화석이 발견된 이후, 고생물학자들은 루시라고 불리는 320만 년 된 인간 조상이 그녀의 모든 시간을 땅 위를 걷는 데 보냈는지 아니면 대신 걷기와 잦은 나무 등반을 병행했는지에 대해 논쟁을 벌여 왔습니다.

이미지 캡션: 루시 골격을 구성하는 화석

이미지 크레디트 : John Kappelman/오스틴에 있는 텍사스 대학교

이제 Johns Hopkins University와 University of Texas at Austin의 과학자들이 수행한 특수 CT 스캔을 분석한 결과 암컷 호미닌이 나무에서 충분한 시간을 보냈다는 사실을 알 수 있습니다. 이 행동의 증거는 뼈의 내부 구조에 보존되어 있다는 것입니다. 연구 연구에 대한 설명이 오늘 저널에 게재됩니다. 플로스 원.

연구자들은 부분적으로 화석화된 해골을 분석한 결과, 루시의 상지가 나무에 오르는 챔피언 침팬지처럼 무겁게 만들어졌음을 보여주고 있어 그녀가 시간을 들여 등반하고 팔을 사용하여 몸을 일으켜 세웠다는 생각을 뒷받침합니다. 또한, 그녀의 발이 잡기보다 이족 보행(직립 보행)에 더 잘 적응했다는 사실은 등반이 Lucy가 팔로 끌어올리는 능력을 더욱 강조하여 상지 뼈를 더 무겁게 만들었다는 것을 의미할 수 있다고 말합니다.

루시가 나무에서 보낸 시간을 정확히 결정하기는 어렵지만 최근의 또 다른 연구에 따르면 루시가 키 큰 나무에서 떨어져 사망한 것으로 나타났습니다. 이 새로운 연구는 그녀가 포식자를 피하기 위해 밤에 나무에 둥지를 틀었을 수 있다는 증거를 추가한다고 저자들은 말합니다. 8시간 동안 자는 것은 그녀가 그녀의 시간 중 3분의 1을 나무 위에서 보냈다는 것을 의미하며, 그녀가 가끔 그곳에서 먹이를 찾는다면 지상에서 보낸 시간의 총 비율은 훨씬 더 많을 것입니다.

에티오피아 국립 박물관에 소장되어 있는 Lucy는 320만 년 전의 표본입니다. 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스—또는 아파르(Afar)의 남부 유인원—그리고 지금까지 발견된 가장 오래되고 가장 완전한 화석 골격 중 하나이며 성인의 직립보행 인간 조상입니다. 그녀는 1974년 에티오피아의 아파르(Afar) 지역에서 애리조나 주립대학의 인류학자 도널드 요한슨(Donald Johanson)과 대학원생 톰 그레이(Tom Gray)에 의해 발견되었습니다.

새로운 연구는 그녀가 평생 동안 몸을 어떻게 사용했는지에 대한 단서를 얻기 위해 그녀의 뼈에 대한 CT 스캔 이미지를 분석했습니다. 이전 연구에 따르면 그녀는 체중이 65파운드 미만이고 키가 4피트 미만이었습니다.

존스 홉킨스 의대 기능 해부학 및 진화 교수인 크리스토퍼 러프(Christopher Ruff)는 "루시 골격의 상대적 완성도 덕분에 이 연구를 수행할 수 있었다"고 말했다. "우리의 분석은 화석 기록에서 매우 드문 동일한 개체의 잘 보존된 상지 및 하지 뼈가 필요했습니다."

또한 참조
연구에 따르면 320만 년 된 Lucy는 나무에서 많은 시간을 보냈습니다.

연구팀은 루시가 2008년 미국 박물관 투어를 하는 동안 처음으로 루시의 뼈 구조를 살펴보았습니다. 당시 화석은 텍사스 대학 오스틴 잭슨 지구과학 대학의 고해상도 X선 컴퓨터 단층 촬영 시설로 잠시 우회했습니다. 11일 동안 오스틴에 있는 텍사스 대학의 교수인 John Kappelman과 Richard Ketcham은 그녀의 모든 뼈를 주의 깊게 스캔하여 35,000개 이상의 CT 조각에 대한 디지털 아카이브를 만들었습니다. Lucy는 매우 심하게 광물화되어 있어 기존 CT로는 뼈의 내부 구조를 이미지화할 만큼 강력하지 않기 때문에 고해상도 CT 스캔이 필요했습니다.

Ketcham은 "우리 모두는 Lucy를 사랑하지만 그녀가 바위라는 사실을 직시해야 했습니다. 표준 의료 CT 스캔 시대는 318만 년 전이었습니다. 이 프로젝트에는 그녀의 현재 상태에 더 적합한 스캐너가 필요했습니다."라고 말합니다.

새로운 연구는 2008년 스캔의 CT 슬라이스를 사용하여 Lucy의 오른쪽 및 왼쪽 상완골(또는 상완골)과 왼쪽 대퇴골(또는 허벅지 뼈)의 내부 구조를 정량화했습니다.

"우리 연구는 물체가 굽힘을 촉진하거나 저항할 수 있는 방법에 대한 기계 공학 이론에 기반을 두고 있습니다."라고 Ruff는 말합니다. "그러나 우리의 결과는 우리가 일상생활에서 신체 부위를 포함하여 물체에 대해 경험하는 종류에 의존하기 때문에 직관적입니다. 예를 들어 튜브나 마시는 빨대의 벽이 얇은 경우 쉽게 구부러지는 반면 두꺼운 벽은 구부러지는 것을 방지합니다. 뼈도 비슷하게 만들어집니다."

Kappelman은 다음과 같이 덧붙입니다. "스켈레톤이 일생 동안 하중에 반응하여 높은 힘에 저항하기 위해 뼈를 추가하고 힘이 감소할 때 뼈를 빼는 것은 잘 정립된 사실입니다. 테니스 선수가 좋은 예입니다. 연구 결과에 따르면 라켓 암의 샤프트는 비라켓 암보다 더 무겁게 구성되어 있습니다."

Lucy의 나무 등반에 대한 논쟁의 주요 쟁점은 예를 들어 상대적으로 긴 팔을 가진 더 원시적인 조상으로부터 단순히 "남은 것"일 수 있는 골격 특징을 해석하는 방법이었습니다. Ruff는 새로운 연구의 장점은 삶의 실제 행동을 반영하는 특성에 초점을 맞추었다고 말합니다.

Lucy의 스캔은 대부분의 시간을 땅에서 두 발로 걷는 현대인의 표본과 나무에서 더 많은 시간을 보내는 침팬지의 CT 스캔과 비교되었습니다. 일반적으로 네 다리로 걷습니다.

"우리의 결과는 침팬지의 상지가 등반을 위해 팔을 사용하기 때문에 상대적으로 더 무겁다는 것을 보여줍니다. 반면에 걷는 데 더 많은 시간을 보내고 하지를 더 무겁게 만든 인간의 경우 반대입니다."라고 Ruff는 말합니다. "Lucy의 결과는 설득력 있고 직관적입니다."

연구에서 수행된 다른 비교에서는 Lucy가 직립보행을 했을 때에도 현대인보다 덜 효율적이었을 수 있으며 지상에서 장거리를 걸을 수 있는 능력이 제한되었을 수 있다고 Ruff는 말합니다. 또한, 그녀의 사지 뼈는 모두 그녀의 신체 크기에 비해 매우 강한 것으로 밝혀졌으며, 이는 그녀가 현대 인간보다 현대 침팬지와 유사한 매우 강한 근육을 가지고 있음을 나타냅니다. 연구원들은 인간 진화 이후에 근육의 힘이 감소하는 것은 육체 노동의 필요성을 줄이고 더 큰 뇌의 신진대사 요구를 증가시키는 더 나은 기술과 연결될 수 있다고 말합니다.

Kappelman은 "Lucy와 같은 초기 호미닌이 두 발로 땅 위를 걷는 것과 상당한 양의 나무 등반을 결합한 것은 우리의 관점에서 독특하게 보일 수 있습니다."라고 말합니다. "하지만 Lucy는 자신이 '독특한' 사람이라는 것을 몰랐습니다. 그녀는 땅을 밟고 나무 위로 올라갔고, 그곳에서 둥지를 틀고 먹이를 찾았습니다. 그러다가 아마도 나무에서 떨어져 생명이 단축될 것 같았습니다."


우리의 유명한 조상인 루시(Lucy)는 나무 주거용으로 지어졌습니다.

우리의 가장 인기 있는 인간 조상인 Lucy는 수요일 PLOS ONE에 게재된 뼈 스캔을 기반으로 나무에 사는 생활 방식을 선호했을 수 있습니다. 이 연구는 초기 인간의 행동에 명확성을 더했으며 우리 조상이 수백만 년 동안 가지를 "원숭이"하면서 보냈을 수도 있음을 시사합니다.

1974년 미국 고인류학자 도널드 요한슨이 루시의 유해를 발견한 이후로, 그들은 주의 깊게 조사하기 위해 전 세계를 여행했습니다. 과학자들은 그녀가 확실히 인간처럼 똑바로 걸었고 인간과 침팬지 사이의 비율을 가지고 있다고 결정했습니다. 그러나 그녀가 어떻게 행동했는지에 대해서는 여전히 논란과 질문이 있습니다.

Lucy는 침팬지처럼 긴 팔을 가졌지만 그녀는 마치 침팬지처럼 움직이고 살았습니까? 아니면 그녀는 단순히 나무에 거주하는 조상으로부터 남은 특징을 물려받았습니까?

진화 해부학자 크리스토퍼 러프(Christopher Ruff)는 루시의 상완골에 대한 고해상도 X선 스캔을 분석하여 초기 호미닌이 나무 등반과 같은 일관된 사용을 통해 팔의 힘을 발달시켰다는 것을 보여주었습니다.

Ruff는 그의 팀의 새로운 연구에 대해 “그녀는 여전히 정기적으로 나무를 오르고 있었습니다. "일주일에 한 번 나무에 오르면 이렇게 강한 상지 뼈가 생기지 않습니다."

Ruff의 팀은 또한 Lucy의 대퇴골을 검사하고 그녀의 걷는 걸음걸이가 인간보다 덜 효율적일 것이라고 결론지었습니다.

Lucy’s inherited her long arms, so these features don’t expose much about her day-to-day behavior. However, the strength of your limb bones is a more “plastic” trait that changes based on how you use them as you grow. That’s why Lucy’s strong arms indicate that she was, in fact, supporting her weight in trees.

Scientists have speculated for a long time that Lucy and her family must have spent at least some time in trees, especially as recent analysis has demonstrated that she died falling out of one. That study found injuries at or around the time of Lucy’s death are consistent with wounds suffered by people who have fallen from a great height and then have put their arms in front of them to break the impact. Ruff noted that those results are further evidence of tree-dwelling.

But other experts disagree and believe Lucy lived a more terrestrial life. Evolutionary anatomy professor Carol Ward, who focuses on apes and early hominins, said that Lucy had many more adaptations for living on the ground.

For example, humans and Lucy have flat feet, which are suited for walking on the ground. Plus, tree-dwelling apes have grasping big toes, with feet that look like hands.

“We gave that up, Lucy gave that up, in favor of feet that were better at being on the ground.” Ward said. “So not only do we know that the most important thing was for these animals to be able to move effectively on the ground, we also know that being in the trees wasn’t very important to them.”

However, scientists agree that Lucy and her 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스 family moved in both land and tree environments.

“The question in some ways isn’t whether Lucy was able to climb trees,” Ward said. “My kids climb trees, people climb trees now.”

Likewise, tree-dwelling apes can walk on the ground when needed, but not as well or as upright as a human or Australopithecus.

Left: A composite image of Lucy the Australopithecus (center) and two Malapa hominins (sides.) Photo by Peter Schmid


Human ancestor "Lucy" was a tree climber, evidence suggests

She was discovered 42 years ago, but the 3-million-year-old human ancestor dubbed &ldquoLucy&rdquo is still providing new insights on the human origin story. Now, new research suggests this predecessor to modern humans was an adept tree climber.

The fossils that make up Lucy&rsquos skeleton. John Kappelman/University of Texas at Austin

The evidence of Lucy&rsquos tree-climbing habits was found in high-resolution CT scans of her fossilized bones, according to scientists from the Johns Hopkins University and the University of Texas at Austin. Those CT scans were intricately 3D printed, allowing for direct comparisons to the bones of early hominids, modern humans, and modern chimpanzees. The researchers&rsquo work was published this week in the journal PLOS ONE.

Lucy&rsquos arms were heavily toned, supporting the idea that she routinely used them to pull herself up on branches, the researchers said. Her muscle mass would have been similar to that of tree-climbing chimpanzees. Meanwhile, her feet were better suited to walking upright than gripping branches.

&ldquoThe upper limbs of chimpanzees are relatively more heavily built because they use their arms for climbing, with the reverse seen in humans, who spend more time walking and have more heavily built lower limbs,&rdquo Christopher Ruff, Ph.D., a professor of functional anatomy and evolution at the Johns Hopkins University School of Medicine, said in a press statement.

&ldquoThe results for Lucy are convincing and intuitive.&rdquo

A three-dimensional model of the early human ancestor, Australopithecus afarensis, known as Lucy, on display at the Houston Museum of Natural Science. Pat Sullivan, AP

Clues found in Lucy&rsquos skeleton are key to understanding the lifestyle she led, according to study co-author John Kappelman.

&ldquoIt is a well-established fact that the skeleton responds to loads during life, adding bone to resist high forces and subtracting bone when forces are reduced,&rdquo Kappelman said.

최신 뉴스

Tree climbing may have helped Lucy forage for food and escape from nearby predators.

Scholars have debated whether Lucy spent all her time walking on the ground or combined walking with tree climbing.

Previous research has suggested that perhaps Lucy died from falling from a tree.

Lucy&rsquos skeleton is one of the oldest, most complete fossils ever found of an adult human ancestor who walked upright. Previous studies suggest she stood less than 4 feet tall and weighed less than 65 pounds.

Lucy&rsquos bones were found in Ethiopia in 1974. About 40 percent of the complete skeleton was recovered and pieced together.


Human Ancestor ‘Lucy’ Was a Tree Climber, New Evidence Suggests

A new analysis using CT scans of the world-famous, ancient human fossil, Lucy, suggests she was a tree climber.

AUSTIN, Texas — Evidence preserved in the internal skeletal structure of the world-famous fossil, Lucy, suggests the ancient human species frequently climbed trees, according to a new analysis by scientists from The Johns Hopkins University and The University of Texas at Austin.

Since Lucy’s discovery in Ethiopia 42 years ago this month by Arizona State University anthropologist Donald Johanson and graduate student Tom Gray, paleontologists have debated whether the 3.18 million-year-old specimen of 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스 — or southern ape of Afar — spent her life walking on the ground or combined walking with frequent tree climbing.

A new analysis of the partially fossilized skeleton, to be published Nov. 30 in the journal PLOS ONE, shows that Lucy’s upper limbs were heavily built, similar to tree-climbing chimpanzees, supporting the idea that she often used her arms to pull herself up, most likely onto tree branches. Researchers also suggest that because her foot was better adapted for bipedal locomotion — or upright walking — rather than grasping, Lucy had to rely on upper-body strength when climbing, which resulted in more heavily built upper-limb bones.

“It may seem unique from our perspective that early hominins like Lucy combined walking on the ground on two legs with a significant amount of tree climbing, but Lucy didn’t know she was unique,” said UT Austin paleoanthropologist John Kappelman, whose most recent study proposed Lucy probably died after falling from a tall tree, where she may have been nesting to avoid predators. A nightly ascent would equate to one-third of her life spent in trees — or more if she occasionally foraged there, Kappelman said.

“We were able to undertake this study thanks to the relative completeness of Lucy’s skeleton,” said the study’s lead author, Christopher Ruff, a professor of functional anatomy and evolution at the Johns Hopkins University School of Medicine. “Our analysis required well-preserved upper and lower limb bones from the same individual, something very rare in the fossil record.”

The research team first examined Lucy, who is among the oldest, most complete skeletons of any adult, erect-walking human ancestor, during her U.S. museum tour in 2008, when the fossil was detoured briefly to the High-Resolution X-ray Computed Tomography Facility (UTCT) in the UT Jackson School of Geosciences. For 10 days, Kappelman and UT Austin geological sciences professor Richard Ketcham carefully scanned all of her bones to create a digital archive of more than 35,000 CT slices.

“We all love Lucy, but we had to face the fact that she is a rock,” said Ketcham, adding that conventional CT is not powerful enough to image the internal structure of Lucy’s heavily mineralized skeleton. “The time for standard medical CT scanning was 3.18 million years ago. This project required a scanner more suited to her current state.”

Since then, researchers have relied on the scans to look for clues about how Lucy lived, died and used her body — estimated to be about 3 feet 6 inches and 60 pounds — during her lifetime. The most recent study focused on the internal structure of Lucy’s right and left humeri (upper arm bones) and left femur (thigh bone).

A major issue in the debate about Lucy’s tree climbing has been how to interpret skeletal features that might be simply “leftover” from a more primitive ancestor that had relatively long arms, for example. The advantage of the new study, Ruff said, is that it focused on characteristics that reflect actual behavior during life. Some evidence even suggests she was right-handed, researchers said.

“Our study is grounded in mechanical engineering theory about how objects can facilitate or resist bending,” Ruff said. “Our results are intuitive because they depend on the sorts of things that we experience about objects — including body parts — in everyday life. If, for example, a tube or drinking straw has a thin wall, it bends easily, whereas a thick wall prevents bending. Bones are built similarly.”

Lucy’s scans were compared with CT scans from a large sample of modern humans, who spend the majority of their time walking on two legs on the ground, and with chimpanzees, a species that spends more of its time in the trees and, when on the ground, usually walks on all four limbs.

“It is a well-established fact that the skeleton responds to loads during life, adding bone to resist high forces and subtracting bone when forces are reduced,” Kappelman said. “Tennis players are a nice example: Studies have shown that the cortical bone in the shaft of the racquet arm is more heavily built up than that in the non-racquet arm.”

Other comparisons in the study suggest that even when Lucy walked upright, she may have done so less efficiently than modern humans do, limiting her ability to walk long distances on the ground, Ruff said. In addition, all of her limb bones were found to be very strong relative to her body size, indicating that she had exceptionally strong muscles, more like those of modern chimpanzees than modern humans. A reduction in muscle power later in human evolution may be linked to better technology that reduced the need for physical exertion and the increased metabolic demands of a larger brain, the researchers said.

Other scholastic materials and the 3-D files are available on eLucy.org. Permissions to scan, study and photograph Lucy were granted by the Authority for Research and Conservation of Cultural Heritage and the National Museum of Ethiopia of the Ministry of Tourism and Culture. The UTCT was supported by three grants from the U.S. National Science Foundation.

UT Austin has HD satellite and Skype studios available for media interviews.


Human ancestor 'Lucy' was a tree climber, new evidence suggests

Since the discovery of the fossil dubbed Lucy 42 years ago this month, paleontologists have debated whether the 3 million-year-old human ancestor spent all of her time walking on the ground or instead combined walking with frequent tree climbing. Now, analysis of special CT scans by scientists from The Johns Hopkins University and the University of Texas at Austin suggests the female hominin spent enough time in the trees that evidence of this behavior is preserved in the internal structure of her bones. A description of the research study appears November 30 in the journal 플로스 원.

Analysis of the partial fossilized skeleton, the investigators say, shows that Lucy's upper limbs were heavily built, similar to champion tree-climbing chimpanzees, supporting the idea that she spent time climbing and used her arms to pull herself up. In addition, they say, the fact that her foot was better adapted for bipedal locomotion (upright walking) than grasping may mean that climbing placed additional emphasis on Lucy's ability to pull up with her arms and resulted in more heavily built upper limb bones.

Exactly how much time Lucy spent in the trees is difficult to determine, the research team says, but another recent study suggests Lucy died from a fall out of a tall tree. This new study adds to evidence that she may have nested in trees at night to avoid predators, the authors say. An eight-hour slumber would mean she spent one-third of her time up in the trees, and if she also occasionally foraged there, the total percentage of time spent above ground would be even greater.

Lucy, housed in the National Museum of Ethiopia, is a 3.18 million-year-old specimen of Australopithecus afarensis -- or southern ape of Afar -- and is among the oldest, most complete fossil skeletons ever found of any adult, erect-walking human ancestor. She was discovered in the Afar region of Ethiopia in 1974 by Arizona State University anthropologist Donald Johanson and graduate student Tom Gray. The new study analyzed CT scan images of her bones for clues to how she used her body during her lifetime. Previous studies suggest she weighed less than 65 pounds and was under 4 feet tall.

"We were able to undertake this study thanks to the relative completeness of Lucy's skeleton," says Christopher Ruff, Ph.D., a professor of functional anatomy and evolution at the Johns Hopkins University School of Medicine. "Our analysis required well-preserved upper and lower limb bones from the same individual, something very rare in the fossil record."

The research team first had a look at Lucy's bone structure during her U.S. museum tour in 2008, when the fossil was detoured briefly to the High-Resolution X-Ray Computed Tomography Facility in the University of Texas at Austin Jackson School of Geosciences. For 11 days, John Kappelman, Ph.D., anthropology and geological sciences professor, and geological sciences professor Richard Ketcham, Ph.D., both of the University of Texas at Austin, carefully scanned all of her bones to create a digital archive of more than 35,000 CT slices. High-resolution CT scans were necessary because Lucy is so heavily mineralized that conventional CT is not powerful enough to image the internal structure of her bones.

"We all love Lucy," Ketcham says, "but we had to face the fact that she is a rock. The time for standard medical CT scanning was 3.18 million years ago. This project required a scanner more suited to her current state."

The new study uses CT slices from those 2008 scans to quantify the internal structure of Lucy's right and left humeri (upper arm bones) and left femur (thigh bone).

"Our study is grounded in mechanical engineering theory about how objects can facilitate or resist bending," says Ruff, "but our results are intuitive because they depend on the sorts of things that we experience about objects -- including body parts -- in everyday life. If, for example, a tube or drinking straw has a thin wall, it bends easily, whereas a thick wall prevents bending. Bones are built similarly."

"It is a well-established fact that the skeleton responds to loads during life, adding bone to resist high forces and subtracting bone when forces are reduced," explains Kappelman. "Tennis players are a nice example: Studies have shown that the cortical bone in the shaft of the racquet arm is more heavily built up than that in the nonracquet arm."

A major issue in the debate over Lucy's tree climbing has been how to interpret skeletal features that might be simply "leftovers" from a more primitive ancestor that had relatively long arms, for example. The advantage of the new study, Ruff says, is that it focused on characteristics that reflect actual behavior during life.

Lucy's scans were compared with CT scans from a large sample of modern humans, who spend the majority of their time walking on two legs on the ground, and with chimpanzees, a species that spends more of its time in the trees and, when on the ground, usually walks on all four limbs.

"Our results show that the upper limbs of chimpanzees are relatively more heavily built because they use their arms for climbing, with the reverse seen in humans, who spend more time walking and have more heavily built lower limbs," says Ruff. "The results for Lucy are convincing and intuitive."

Other comparisons carried out in the study suggest that even when Lucy walked upright, she may have done so less efficiently than modern humans, limiting her ability to walk long distances on the ground, Ruff says. In addition, all of her limb bones were found to be very strong relative to her body size, indicating that she had exceptionally strong muscles, more like those of modern chimpanzees than modern humans. A reduction in muscle power later in human evolution may be linked to better technology that reduced the need for physical exertion and the increased metabolic demands of a larger brain, the researchers say.

"It may seem unique from our perspective that early hominins like Lucy combined walking on the ground on two legs with a significant amount of tree climbing," says Kappelman, "but Lucy didn't know she was "unique" -- she moved on the ground and climbed in trees, nesting and foraging there, until her life was likely cut short by a fall -- probably out of a tree."

Graduate student M. Loring Burgess of the Johns Hopkins University School of Medicine was also an author on the paper.


비디오 보기: 恐竜を絶滅させた隕石とその後の話