Come hanno imparato gli esseri umani a camminare? Un nuovo studio evoluzionistico offre un orecchio

Sebbene gli scienziati siano stati a lungo incuriositi dalla questione di come la posizione e il movimento bipedi degli esseri umani si siano evoluti da un antenato quadrupede, né gli studi passati né i reperti fossili hanno consentito la ricostruzione di una storia chiara e definitiva dei primi stadi evolutivi che portarono al bipedismo umano.

Tuttavia, un nuovo studio, incentrato sulle prove scoperte di recente provenienti da crani di una scimmia fossile di 6 milioni di anni, Lufengpithecusoffre importanti indizi sulle origini della locomozione bipede per gentile concessione di un nuovo metodo: analizzare la regione ossea dell’orecchio interno utilizzando la scansione TC tridimensionale.

“I canali semicircolari, situati nel cranio tra il nostro cervello e l’orecchio esterno, sono fondamentali per fornire il nostro senso di equilibrio e posizione quando ci muoviamo e forniscono una componente fondamentale della nostra locomozione di cui la maggior parte delle persone probabilmente non è a conoscenza”, spiega Yinan Zhang, dottorando presso l’Istituto di Paleontologia dei Vertebrati e Paleoantropologia dell’Accademia Cinese delle Scienze (IVPP) e autore principale dell’articolo, apparso sulla rivista the Innovazione. “La dimensione e la forma dei canali semicircolari sono correlate al modo in cui i mammiferi, comprese le scimmie e gli esseri umani, si muovono nel loro ambiente. Utilizzando moderne tecnologie di imaging, siamo stati in grado di visualizzare la struttura interna dei crani fossili e studiare i dettagli anatomici dei canali semicircolari per rivelare come si muovevano i mammiferi estinti.”

“Il nostro studio indica un’evoluzione in tre fasi del bipedismo umano”, aggiunge Terry Harrison, antropologo della New York University e uno dei coautori dello studio. “In primo luogo, le prime scimmie si muovevano sugli alberi in uno stile che era molto simile a quello che fanno oggi i gibboni in Asia. In secondo luogo, l’ultimo antenato comune delle scimmie e degli esseri umani era simile nel suo repertorio locomotore a Lufengpithecus, utilizzando una combinazione di arrampicata e arrampicata, sospensione degli arti anteriori, bipedismo arboreo e quadrupedalismo terrestre. È da questo ampio repertorio locomotore ancestrale che si è evoluto il bipedismo umano.”

La maggior parte degli studi sull’evoluzione della locomozione delle scimmie si è concentrata sul confronto delle ossa degli arti, delle spalle, del bacino e della colonna vertebrale e sul modo in cui sono associate ai diversi tipi di comportamenti locomotori osservati nelle scimmie viventi e negli esseri umani. Tuttavia, la diversità dei comportamenti locomotori delle scimmie viventi e l’incompletezza della documentazione fossile hanno ostacolato lo sviluppo di un quadro chiaro delle origini del bipedismo umano.

I teschi di Lufengpithecus – originariamente scoperti nella provincia cinese dello Yunnan all’inizio degli anni ’80 – hanno dato agli scienziati l’opportunità di affrontare, in modi nuovi, domande senza risposta sull’evoluzione della locomozione. Tuttavia, la forte compressione e distorsione dei crani oscurava la regione ossea dell’orecchio e portava i ricercatori precedenti a credere che i delicati canali semicircolari non fossero preservati.

Per esplorare meglio questa regione, Zhang, Ni e Harrison, insieme ad altri ricercatori dell’IVPP e dell’Istituto di reperti culturali e archeologia dello Yunnan (YICRA), hanno utilizzato tecnologie di scansione tridimensionale per illuminare queste porzioni dei teschi per creare una ricostruzione virtuale del canali ossei dell’orecchio interno. Hanno poi confrontato queste scansioni con quelle raccolte da altre scimmie e umani viventi e fossili provenienti da Asia, Europa e Africa.

“Le nostre analisi mostrano che le prime scimmie condividevano un repertorio locomotore ancestrale al bipedismo umano”, spiega il professor Xijun Ni dell’IVPP, che ha guidato il progetto. “Sembra che l’orecchio interno fornisca una documentazione unica della storia evolutiva della locomozione delle scimmie, offrendo un’inestimabile alternativa allo studio dello scheletro postcranico.”

“La maggior parte delle scimmie fossili e i loro presunti antenati sono intermedi nella modalità locomotoria tra i gibboni e le scimmie africane”, aggiunge Ni. “Più tardi, la stirpe umana si discostò dalle grandi scimmie con l’acquisizione del bipedismo, come si vede in Australopiteco, uno dei primi parenti umani provenienti dall’Africa.”

Studiando il tasso di cambiamento evolutivo nel labirinto osseo, il team internazionale ha proposto che il cambiamento climatico potrebbe essere stato un importante catalizzatore ambientale nel promuovere la diversificazione locomotoria delle scimmie e degli esseri umani.

“Le temperature globali più fredde, associate alla formazione delle calotte glaciali nell’emisfero settentrionale circa 3,2 milioni di anni fa, corrispondono ad un aumento nel tasso di cambiamento del labirinto osseo e questo potrebbe segnalare un rapido aumento del ritmo delle scimmie e delle scimmie. evoluzione locomotoria umana”, spiega Harrison.