Ученые с помощью компьютерного моделирования выяснили, что афарские австралопитеки (Australopithecus afarensis) бегали гораздо медленнее современных людей: их скорость составляла 5 метров в секунду, в то время как скорость современного человека в среднем составляет 8 метров в секунду. Антропологи выяснили, что увеличить скорость бега современным людям позволила эволюция ахиллова сухожилия и ближайших к нему мышц. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Афарские австралопитеки — самый маленький вид австралопитеков из семейства гоминидов, живший около 4 миллионов лет назад. Ученые считают, что именно от них произошли другие австралопитеки и род Homo, в который входит и современный человек. Этот вид получил широкую известность благодаря скелету женской особи, который назвали Люси. Он был обнаружен в Эфиопии в 1974 году.
A. afarensis ходили вертикально и на двух ногах, поэтому они идеально подходят для изучения развития прямохождения у человека. Однако ранее антропологи редко изучали способность гоминидов к бегу, так как не хватало костей и отпечатков ног.
В рамках нового исследования ученые создали детальную 3D-модель Люси, основываясь на площади поверхности ее костей и особенностях мускулатуры современных обезьян. Эта модель позволила оценить мышечную массу афарских австралопитеков и проанализировать их физические возможности.
Когда ученые заставили виртуального двойника Люси бежать, выяснилось, что она действительно могла передвигаться на двух ногах, но ее максимальная скорость составляла лишь около 5 метров в секунду. Современный человек может достигать средней скорости около 8 метров в секунду. Даже когда исследователи наделили ее мышцами, аналогичным тем, что есть у современных людей, скорость «Люси» не повысилась. Это говорит о том, что афарские австралопитеки физиологически не могли бежать быстрее. В частности, у Люси отсутствовало длинное ахиллово сухожилие, характерное для современных людей, а также короткие мышечные волокна в ногах, которые важны для бега на выносливость.
Модель также помогла исследователям изучить энергетическую эффективность бега Афарских австралопитеков. Когда они наделили «Люси» мышцами голеностопа современного человека, ее энергозатраты оказались сравнимыми с теми, что наблюдаются у других животных подобного размера. Однако когда ученые заменили их на мышцы, типичные для обезьян, бег стал для «Люси» значительно более энергозатратным. Бег, вероятно, требовал от Люси значительных усилий. Поэтому, предполагают антропологи, афарские австралопитеки прибегали к этому виду передвижения лишь в исключительных случаях.
Эти результаты указывают на то, что эволюция ахиллова сухожилия и окружающих его мышц повысила энергоэффективность бега у современных людей. В дальнейшем ученые планируют исследовать влияние усталости и нагрузки на кости Люси во время бега.
