Анализ бега австралопитека: Как мы в разы увеличили скорость бега за 3 млн. лет эволюции

3D-модели Australopithecus afarensis указывают на мышечные адаптации, которые сделали современных людей лучшими бегунами.

Древние родственники человека бегали на двух ногах, как и современные люди, но гораздо медленнее, свидетельствуют компьютерные 3D-симуляции Australopithecus afarensis – маленького гоминина, жившего более трех миллионов лет назад. По словам Германа Понцера, эволюционного антрополога из Университета Дьюка в Дареме (Северная Каролина), анализ дает подробное представление о скорости бега гоминин и мышечных адаптациях, позволивших современным людям пробегать большие расстояния.

“Это очень тщательный подход”, – говорит он.

Результаты исследования были опубликованы на этой неделе в журнале Current Biology. A. afarensis ходил вертикально на двух ногах, что делает его окаменелости излюбленным объектом для исследователей, желающих выяснить, как бипедализм (двуногость) развился в человеческом роду. Но лишь немногие исследователи изучали способность гомининов к бегу, поскольку для этого требуется нечто большее, чем изучение окаменелых следов и костей, говорит соавтор исследования Карл Бейтс, исследователь эволюционной биомеханики из Ливерпульского университета (Великобритания).

Медленная обезьяна

Бейтс и его коллеги создали цифровую 3D-модель скелета “Люси” – почти полного образца A. afarensis возрастом 3,2 миллиона лет, обнаруженного в Эфиопии полвека назад. Они использовали особенности мускулатуры современных обезьян и площадь поверхности костей Люси, чтобы оценить мышечную массу древнего гоминина. Затем исследователи с помощью симулятора заставили модель Люси “бежать” и сравнили ее показатели с цифровыми моделями современного человека.

Симуляция показала, что Люси могла бегать на двух ногах, несмотря на отсутствие удлиненного ахиллова сухожилия и укороченных мышечных волокон, которые, как считается, способствуют бегу на выносливость у современных людей. Однако скорость не была сильной стороной Люси: даже после того, как исследователи восстановили ее с помощью человеческих мышц, она могла преодолевать максимум около пяти метров в секунду. Для сравнения, человеческая модель бегала со скоростью около 8 метров в секунду. Даже когда исследователи исключили из моделирования размер тела, бег Люси все равно отставал от бега современных людей, что говорит о том, что главной причиной были ее физические пропорции.

Исследование Bates, Karl T. et al. Running performance in Australopithecus afarensis. Current Biology, 2024. DOI: 10.1016/j.cub.2024.11.025