Эволюция дала человеку способность бегать на длинные дистанции, "Люси" этого не умела

Ученые из Ливерпульского университета создали 3D-модель австралопитека и показали, что древние родственники человека могли бегать на двух ногах, как и современные люди, но бегали они гораздо медленнее и быстро уставали.

Работа опубликована в журнале Current Biology.

Australopithecus afarensis – небольшой гоминин, который жил более трех миллионов лет назад. A. afarensis ходил вертикально на двух ногах, но до сих пор оставалось неясным – мог ли он бегать. Для этого недостаточно изучать окаменелые отпечатки ног и костей, отмечает соавтор этой научной работы Карл Бейтс, исследователь эволюционной биомеханики.

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. Ученые использовали описания мускулатуры современных обезьян и оценки площадей поверхности костей Люси, чтобы оценить мышечную массу древнего гоминина. Затем ученые разработали симулятор, чтобы заставить свою модель Люси "бегать", и сравнили ее производительность с цифровой моделью современного человека.

Симуляция показала, что Люси могла бегать на двух ногах, несмотря на отсутствие удлиненного ахиллова сухожилия и укороченных мышечных волокон, которые позволяют современным людям бежать долго и быстро. Скорость не была сильной стороной Люси: максимум, которого она могла добиться – около пяти метров в секунду. Напротив, модель человека достигала скорости около 8 метров в секунду.

Выносливой Люси тоже не была. Исследователи меняли мышцы ног на модели Люси, в частности, мышцы лодыжки. Оказалось, мышцы обезьян делают бег древнего гоминина крайне утомительным и энергозатратным. А мышцы человека бег значительно ускоряют. Ученые пришли к выводу, что при эволюции современного человека происходила адаптация ахиллова сухожилия и окружающих мышц. В результате это позволило современным людям бежать долго и достаточно быстро.