Πώς οι βασικές αλλαγές στη λεκάνη βοήθησαν τους ανθρώπους να περπατήσουν όρθια

Πώς οι άνθρωποι έγιναν όρθιοι: Βρέθηκαν βασικές αλλαγές στη λεκάνη μας

Από την Katie Kavanagh & Περιοδικό Nature

Όλα τα σπονδυλωτά είδη έχουν μια λεκάνη, αλλά υπάρχει μόνο ένα που το χρησιμοποιεί για όρθια, δύο πόδια με τα πόδια. Η εξέλιξη της ανθρώπινης λεκάνης και το δίχρονο βάδισμα μας χρονολογείται από 5 εκατομμύρια χρόνια, αλλά η ακριβής εξελικτική διαδικασία που επέτρεψε να συμβεί αυτό παρέμεινε ένα μυστήριο.

Τώρα, οι ερευνητές έχουν χαρτογραφήσει τις βασικές διαρθρωτικές αλλαγές στη λεκάνη που επέτρεψαν στους πρώτους ανθρώπους να περπατήσουν πρώτα σε δύο πόδια και να φιλοξενήσουν τη γέννηση ενός μεγάλου κακού μωρού. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Φύση Στις 27 Αυγούστου, συνέκρινε την εμβρυϊκή ανάπτυξη της λεκάνης μεταξύ ανθρώπων και άλλων θηλαστικών. Βρήκαν δύο βασικά εξελικτικά βήματα κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης – που σχετίζονται με την ανάπτυξη του χόνδρου και των οστών στη λεκάνη – που έβαλαν τους ανθρώπους σε ξεχωριστό εξελικτικό μονοπάτι από άλλους πιθήκους.

“Τα πάντα από τη βάση του κρανίου μας μέχρι τις άκρες των ποδιών μας έχουν αλλάξει στους σύγχρονους ανθρώπους για να διευκολυνθεί ο διπλισμός”, λέει ο Tracy Kivell, παλαιοανθρωπολόγος στο Ινστιτούτο Εξελικτικής Ανθρωπολογίας του Max Planck στη Λειψία της Γερμανίας.

Για την υποστήριξη της επιστημονικής δημοσιογραφίας

Εάν απολαμβάνετε αυτό το άρθρο, σκεφτείτε να υποστηρίξετε τη βραβευμένη δημοσιογραφία μας από εγγραφή. Με την αγορά μιας συνδρομής βοηθάτε να εξασφαλίσετε το μέλλον των επιθετικών ιστοριών σχετικά με τις ανακαλύψεις και τις ιδέες που διαμορφώνουν τον κόσμο μας σήμερα.

Ο Kivell λέει ότι η μελέτη προσφέρει μια νέα κατανόηση του τρόπου με τον οποίο προέκυψαν μερικές από αυτές τις αλλαγές, όχι μόνο στους ζωντανούς ανθρώπους, αλλά και σε απολιθώματα από αρχαίες ανθρωπίνες όπως ο Denisovans. “Νομίζω ότι είναι συναρπαστικό όσον αφορά την προώθηση αυτού του τομέα της λειτουργικής γονιδιωματικής”, λέει.

Δύο μικρά βήματα για εξέλιξη

Καθώς οι σύγχρονοι άνθρωποι εξελίχθηκαν, οι λεκάνοι μας ανέπτυξαν το ευρύ, κύπελλο που απαιτείται για να επιτρέψει το όρθιο, δύο πόδια με τα πόδια-αλλά δεν είναι σαφές ακριβώς πώς συνέβη αυτό. “Η ανθρώπινη λεκάνη είναι δραματικά διαφορετική από ό, τι βλέπετε σε χιμπατζήδες και γορίλες, γι ‘αυτό θέλαμε να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι συμβαίνει εκεί”, λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Terence Capellini, αναπτυξιακός γενετιστής στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ στο Cambridge της Μασαχουσέτης.

Για να διερευνήσουν, οι ερευνητές μελέτησαν ανατομικές, ιστολογικές και γονιδιωματικές μεταβολές σε δείγματα ανθρώπινης λεκάνης από διαφορετικά στάδια ανάπτυξης. Στη συνέχεια συνέκριναν την ανθρώπινη ανάπτυξη της πυέλου με τη διαδικασία σε έμβρυα ποντικού και άλλα είδη πρωτευόντων, συμπεριλαμβανομένων Gibbons και Chimpanzees.

Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην ανάλυσή τους το σχηματισμό του ilium. Ένα από τα πυελικά οστά που υποστηρίζει τα εσωτερικά όργανα και αγκυροβολεί τους γλουτούς μυς για να σταθεροποιήσουν το περπάτημα. Η ομάδα συγκέντρωσε δείγματα εμβρύων πρωτευόντων από μουσεία, όπου είχαν διατηρηθεί σε ορισμένες περιπτώσεις για εκατοντάδες χρόνια. “Αυτές οι συλλογές μουσείων είναι εξαιρετικά πολύτιμες, συλλέχθηκαν τα τελευταία εκατό έως διακόσια χρόνια”, λέει ο Capellini.

Η ανάλυση αναγνώρισε δύο βασικά βήματα στην ανάπτυξη του ανθρώπινου ilium που επέτρεψε το χαρακτηριστικό του σχήμα και ως εκ τούτου την ικανότητά του να υποστηρίζει τον διπλισμό.

Το πρώτο βήμα συμβαίνει κατά την πρόωρη ανάπτυξη του χόνδρου ilium. Η πρόωρη ανάπτυξη των οστών αρχίζει ως κάθετη ράβδο χόνδρου, 7 εβδομάδες μετά την κύηση. Αυτή η διαδικασία είναι παρόμοια σε μη ανθρώπινα πρωτεύοντα. Αλλά αυτό που συμβαίνει στη συνέχεια θέτει την ανθρώπινη λεκάνη εκτός από άλλα πρωτεύοντα – στους ανθρώπους, ο χόνδρος ilium περιστρέφει 90 βαθμούς λίγο μετά τον σχηματισμό του. Αυτό τελικά κάνει τη λεκάνη σύντομη και ευρεία.

Το δεύτερο βήμα μοναδικό για τον άνθρωπο εμφανίζεται αργότερα στην ανάπτυξη, στις 24 εβδομάδες μετά την κύηση, όταν ο χόνδρος ilium «οστεοποιείται» και αντικαθίσταται από κύτταρα οστών. Στους ανθρώπους, μερικά από αυτά τα οστικά κύτταρα σχηματίζονται πολύ αργότερα από ό, τι σε άλλα πρωτεύοντα, τα οποία επιτρέπουν στα κύτταρα του χόνδρου να διατηρούν το σχήμα της λεκάνης ενώ μεγαλώνει.

Μαζί, αυτές οι αναπτυξιακές ιδιορρυθμίες συμβάλλουν στη δημιουργία μιας λεκάνης με το ιδανικό σχήμα για τον διπλισμό.

Τα γονίδια του διφθινούμενου;

Εκτός από τις διαφορές μεταξύ του σχηματισμού της λεκάνης σε ανθρώπινα και μη ανθρώπινα έμβρυα, οι ερευνητές εντόπισαν μια σειρά γενετικών παραγόντων που ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσεται η λεκάνη. Βρήκαν ότι βρήκαν πέντε διαφορετικά γονίδια που εμπλέκονται στη δημιουργία των μοριακών σημάτων για την ανάπτυξη του χόνδρου και τον σχηματισμό οστών στο ilium.

“Εντυπωσιάστηκα με το πόση δουλειά ήταν, έκαναν πραγματικά κάποια απίστευτα πράγματα”, λέει ο Daniel Schmitt, βιολογικός ανθρωπολόγος στο Πανεπιστήμιο Duke στο Durham της Βόρειας Καρολίνας. “Αποκαλύπτει μηχανισμούς που επιτρέπουν αλλαγές στο σχήμα (οστών) που ποτέ δεν γνωρίζαμε τίποτα πριν και τώρα μπορούμε να εξετάσουμε αυτούς τους μηχανισμούς σε όλο το σώμα”.

Ο Kivell λέει ότι η μελέτη την άφησε να αναρωτιέται αν το DNA από απολιθωμένες ανθρωπίνες θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγήσει πώς τα διαφορετικά γονίδια επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο μεγαλώνει ο ανθρώπινος σκελετός. «Είμαι περίεργος όταν εξελίχθηκαν (άλλες δομές οστών).»

Αυτό το άρθρο αναπαράγεται με άδεια και ήταν Πρώτη δημοσιευμένη Στις 27 Αυγούστου 2025.

Ήρθε η ώρα να σταθείτε στην επιστήμη

Εάν σας άρεσε αυτό το άρθρο, θα ήθελα να ζητήσω την υποστήριξή σας. Επιστημονικός Αμερικανός έχει υπηρετήσει ως δικηγόρος για την επιστήμη και τη βιομηχανία για 180 χρόνια, και αυτή τη στιγμή μπορεί να είναι η πιο κρίσιμη στιγμή στην ιστορία του δύο αιώνα.

Ήμουν Επιστημονικός Αμερικανός Συνδρομητής από τότε που ήμουν 12 ετών και βοήθησε να διαμορφώσω τον τρόπο που κοιτάζω τον κόσμο. Ενημερώστε με Πάντα εκπαιδεύει και με απολαμβάνει και εμπνέει μια αίσθηση δέος για το τεράστιο, όμορφο σύμπαν μας. Ελπίζω να το κάνει και για εσάς.

Αν εσύ εγγραφείτε στο Επιστημονικός ΑμερικανόςΒοηθάτε να διασφαλίσετε ότι η κάλυψή μας επικεντρώνεται σε σημαντική έρευνα και ανακάλυψη. ότι έχουμε τους πόρους για να αναφέρουμε τις αποφάσεις που απειλούν τα εργαστήρια στις ΗΠΑ. και ότι υποστηρίζουμε τόσο τους εκκολαπτόμενους όσο και τους επιστήμονες εργασίας σε μια εποχή που η αξία της ίδιας της επιστήμης είναι πολύ συχνά μη αναγνωρισμένη.

Σε αντάλλαγμα, λαμβάνετε βασικά νέα, μαγευτικά podcasts, λαμπρά infographics, Τα ενημερωτικά δελτία Can-Miss, τα βίντεο πρέπει να παρακολουθούν, Προκλητικά παιχνίδια και η καλύτερη γραφή και αναφορά του Science World. Μπορείτε ακόμη και δώρο κάποιος συνδρομή.

Ποτέ δεν υπήρξε μια πιο σημαντική στιγμή για να σηκωθούμε και να δείξουμε γιατί η επιστήμη έχει σημασία. Ελπίζω να μας υποστηρίξετε σε αυτήν την αποστολή.