Bagaimana seorang kerabat manusia berusia 3,2 juta tahun bernama Lucy berjalan

Catatan Editor: Mendaftar untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita penemuan menakjubkan, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
–

Ketika sisa-sisa nenek moyang manusia purba ditemukan di Ethiopia pada tahun 1974, penemuan tersebut memberikan wawasan yang belum pernah ada sebelumnya tentang spesies yang hidup jutaan tahun sebelum manusia hidup di bumi.

Fosil langka, mewakili 40% kerangka milik Australopithecus afarensis betina, adalah Namanya “Lucy” dari lagu The Beatles “Lucy di langit dengan berlian.”

Sekarang, para peneliti menggunakan kerangka tersebut untuk mengetahui bagaimana kerabat manusia purba ini bergerak 3,2 juta tahun yang lalu. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan pada Selasa di jurnal tersebut Royal Society untuk Sains Terbuka.

Lucy lebih pendek dari rata-rata manusia, tingginya sekitar 3,3 kaki (1 meter), memiliki wajah mirip kera dan otak sekitar sepertiga ukuran manusia.

Analisis fosil Lucy selama 20 tahun terakhir menunjukkan bahwa dia dan spesies lainnya berjalan tegak. Tetapi penulis studi utama Dr. Ashley La Wiseman, seorang rekan peneliti di University of Cambridge di Inggris, ingin mengambil langkah lebih jauh dan menciptakan kembali komponen Lucy yang tidak tergores: ototnya.

“Aspek khusus dari apa yang membuat kita menjadi manusia adalah kemampuan untuk berjalan dengan dua kaki, tetapi memahami bagaimana dan mengapa hal ini berkembang telah diperdebatkan sejak lama,” kata Weizmann, Rekan Leverhulme Trust dan Rekan dari Isaac Newton Trust. . di Institut Penelitian Arkeologi MacDonald.

“Dengan kemajuan terbaru dalam pemodelan komputer, sekarang mungkin untuk menyelidiki pertanyaan-pertanyaan ini. Tentu saja, dalam catatan fosil kita hanya melihat tulang telanjang. Tetapi otot menggerakkan tubuh – memungkinkan Anda berjalan, berlari, melompat, dan bahkan menari. Jadi, jika kita ingin memahami bagaimana hal itu menggerakkan nenek moyang kita, pertama-tama kita perlu membangun kembali jaringan lunak mereka.”

Mempelajari fosil Australopithecus afarensis dapat memberikan wawasan tentang evolusi bipedalisme, atau berjalan tegak, dan kapan muncul pada nenek moyang manusia purba. Rekonstruksi Weismann pada otot Lucy juga dapat digunakan untuk menentukan bagaimana Lucy bergerak dengan cara lain.

Weismann dan rekan-rekannya mengembangkan dan awalnya menggunakan metode yang disebut pemodelan otot poligonal Rekonstruksi jaringan lunak yang hilang Dari reptil yang punah disebut archosaurus yang hidup 247 juta tahun yang lalu.

Kemudian Wiseman menerapkan metode yang sama pada Lucy untuk pertama kalinya untuk memahami bentuk dan ukuran ototnya dan bagaimana dia menggunakannya untuk bergerak, mengevaluasi apakah itu seperti ayunan bungkuk simpanse tegak atau postur manusia.

Wiseman menggunakan pindaian fosil Lucy dan data dari manusia untuk membuat model 3D kaki dan otot panggul Australopithecus afarensis. Setelah mengumpulkan data dari MRI dan CT scan struktur muskuloskeletal pada manusia modern, peneliti secara digital membuat model otot rangka.

Selanjutnya, saya menggunakan pindaian fosil Lucy untuk menentukan bagaimana persendiannya bergerak dalam kehidupan. Wiseman melapisi 36 otot di setiap kaki menggunakan “peta otot” dari data manusia baru-baru ini, bersama dengan “bekas luka otot”, atau jejak koneksi otot yang jelas yang dapat dideteksi pada fosil.

Kerangka Lucy berbeda dari manusia karena dia memiliki kaki yang lebih pendek dan panggul seperti piring (bila dilihat dari atas ke bawah).

Model Weismann menunjukkan bahwa sementara paha manusia modern mengandung sekitar 50% massa otot, dengan sisanya dikaitkan dengan lemak dan tulang, paha Lucy mengandung sekitar 75% otot. Secara umum, otot kaki Lucy jauh lebih besar dan menempati lebih banyak ruang daripada manusia modern.

Lucy hidup 3,2 juta tahun yang lalu di sabana Afrika. Dia harus berjalan di medan yang tidak rata dan menjelajahi campuran hutan dan lingkungan padang rumput terbuka, ”kata Wiseman.

“Lebih banyak massa otot biasanya berarti lebih banyak kekuatan otot, dan tidak terlalu mengejutkan menemukan bahwa rekonstruksi otot Lucy menunjukkan bahwa dia memiliki lebih banyak massa otot daripada manusia, memungkinkannya bergerak bebas di antara lingkungan yang berbeda ini.”

berdiri tegak

Ahli paleoantropologi mempertanyakan posisi Lucy karena struktur rangkanya berbeda dengan manusia modern.

Manusia memiliki sikap stabil dengan kaki lurus sempurna, tetapi ketika simpanse berdiri tegak, kakinya tidak dapat diluruskan. Mereka berjalan dalam posisi berjongkok karena pinggul dan lutut tertekuk, itulah sebabnya sebagian besar simpanse berjalan dengan empat kaki.

Model 3D menunjukkan pengaruh Lucy Otot ekstensor lutut Berarti mereka bisa berdiri tegak seperti manusia modern.

“Saya sangat terkejut saat mengetahui bahwa otot ekstensi lutut (otot yang menghasilkan dan mempertahankan lutut lurus saat Anda berdiri tegak) sebanding dengan manusia,” kata Wiseman. “Ini berarti Lucy bisa berdiri dan berjalan seefisien mungkin.”

Australopith seperti Lucy hidup di lingkungan yang mencakup padang rumput terbuka dan hutan lebat, dan memiliki tubuh yang beradaptasi untuk berkembang baik di tanah maupun di pepohonan.

“Lucy mungkin berjalan dan bergerak dengan cara yang tidak kita lihat pada makhluk hidup hari ini,” kata Wiseman.

“Jika Lucy berkaki dua seperti kita dan hanya berjalan dengan dua kaki, dia seharusnya bisa bergerak dengan cara yang semirip mungkin,” kata Wiseman.