İlk insansı kas rekonstrüksiyonu, 3.2 milyon yaşındaki ‘Lucy’nin bizim gibi dik durabildiğini gösteriyor

Bir Cambridge Üniversitesi araştırmacısı, erken insan atalarının – veya homininlerin – kayıp yumuşak dokularını ilk kez dijital olarak yeniden yapılandırdı ve bugün yaptığımız gibi dik durma yeteneğini ortaya çıkardı.

Ashley Wiseman, 1970’lerin ortalarında Etiyopya’da gün ışığına çıkarılan ünlü fosil örneği “Lucy”nin bir taramasını kullanarak hominin Australopithecus afarensis’in bacak ve pelvik kaslarını 3 boyutlu olarak modelledi.

Australopithecus afarensis, üç milyon yıldan daha uzun bir süre önce Doğu Afrika’da yaşayan erken bir insan türüydü. Bizden daha kısa, maymun benzeri bir yüze ve daha küçük bir beyne sahip, ancak iki ayak üzerinde yürüyebilen bu canlı, hem ağaçlara hem de savanlara uyum sağlamış ve türün yaklaşık bir milyon yıl hayatta kalmasına yardımcı oluyor.

Adını Beatles klasiği “Lucy in the Sky with Diamonds”tan alan Lucy, şimdiye kadar keşfedilen Australopithecus’ların en eksiksiz örneklerinden biridir ve iskeletinin %40’ı kurtarılmıştır.

Wiseman, 3.2 milyon yıllık alt vücut kas yapısının dijital bir modelini oluşturmak için Lucy’nin fosili hakkında yakın zamanda yayınlanan açık kaynaklı verileri kullanabildi. Araştırma dergide yayınlandı Kraliyet Açık Bilim Topluluğu.

Araştırma, her bir bacakta, çoğu Lucy’de çok daha büyük olan ve bacaklarda modern insanlardan daha fazla yer kaplayan 36 kası yeniden yarattı.

Örneğin, yağ/kas oranımız çok daha yüksek olduğu için Lucy’nin baldırlarındaki ve kalçalarındaki ana kasların boyutu modern insanlarınkinden iki kat daha büyüktü. Lucy’nin uyluğundaki toplam kütlenin %74’ünü oluşturan kas, insanlarda sadece %50’ydi.

Paleoantropologlar, Lucy’nin iki ayak üzerinde yürüdüğü konusunda hemfikirler, ancak onun nasıl yürüdüğü konusunda aynı fikirde değiller. Bazıları, iki ayak üzerinde yürüdüklerinde ortak atamız olan şempanzelere benzer şekilde, çömelmiş bir kaburga kemiğinde hareket ettiğini öne sürmüştür. Diğerleri, hareketinin iki ayak üzerinde yürümeye benzediğini düşünüyor.

Son 20 yılda yapılan araştırmalar, tamamen dik yürüme konusunda bir fikir birliğinin ortaya çıktığını gördü ve Wiseman’ın çalışması buna daha fazla ağırlık katıyor. Lucy’nin diz ekstansör kasları ve izin verdikleri kaldıraç, diz eklemlerini bugün sağlıklı bir insanın yapabileceği kadar iyi düzeltebildiğini doğrular.

Cambridge Üniversitesi MacDonald Arkeolojik Araştırma Enstitüsü’nden Wiseman, “Lucy’nin dik yürüme yeteneği, yalnızca yörüngenin ve vücuttaki kasların kapladığı alanın yeniden yapılandırılmasıyla bilinebilir.” Dedi.

“Artık dizleri düz bir şekilde dik durabilen tek hayvan biziz. Lucy’nin kas yapısı onun iki ayak üzerinde yürümekte bizim kadar usta olduğunu ve aynı zamanda muhtemelen ağaçlarda evinde olduğunu gösteriyor. Lucy muhtemelen bizim gibi yürüdü ve hareket etti. yap,” dedi Wiseman. Bugün ne tür canlı olduğunu görüyorsunuz.”

“Australopithecus afarensis, yaklaşık 3 ila 4 milyon yıl önce Doğu Afrika’daki açık otlakların yanı sıra daha yoğun ormanlarda dolaşıyordu. Lucy’nin kaslarının yeniden yapılandırılması, onun her iki habitattan da etkili bir şekilde yararlanabildiğini gösteriyor.”

Lucy genç bir kadındı, boyu bir metreden biraz fazlaydı ve muhtemelen 28 kiloydu. Lucy’nin beyni bizimkinin yaklaşık üçte biri kadar olurdu.

Wiseman, homininlerin kaslarını yeniden yaratmak için yaşayan bazı insanlarla işe başladı. Modern kadın ve erkeklerin kaslarının ve kemik yapılarının MRI ve CT taramalarını kullanarak, “kas yollarını” çizebildim ve dijital bir kas-iskelet modeli oluşturabildim.

Wiseman daha sonra eklemleri “yeniden şekillendirmek” – yani iskeleti yeniden bir araya getirmek için Lucy’nin iskeletinin mevcut sanal modellerini kullandı. Bu çalışma, her bir eklemin hareket edebildiği ve dönebildiği ekseni belirledi ve yaşam boyunca nasıl hareket ettiklerini kopyaladı.

Son olarak, en son insan kas haritalarından elde edilen yörüngelere ve ayrıca fark edilebilir küçük ‘kas yara izine’ (fosilleşmiş kemik üzerinde tespit edilebilen kas teması izleri) dayalı olarak kas katmanları üstte katmanlandı. Wiseman, “Açık erişim bilimi olmasaydı, bu araştırma mümkün olmazdı” dedi.

Bu rekonstrüksiyonlar artık bilim adamlarının bu insan atasının nasıl çalıştığını anlamalarına yardımcı olabilir. Wiseman, “Örneğin, bir T-Rex’in koşu hızlarını ölçmek için kas rekonstrüksiyonu zaten kullanıldı” dedi. “Benzer teknikleri insan atalarımıza uygulayarak, kaybettiğimiz yetenekler de dahil olmak üzere evrimimizi yönlendiren fiziksel hareket yelpazesini ortaya çıkarmak istiyoruz.”