Jak klíčové změny pánve pomohly lidem chodit vzpřímeně

Jak se lidé stali vzpřímeně: Klíčové změny v našem nalezení pánve

Podle Katie Kavanagh A Přírodní časopis

Všechny druhy obratlovců mají pánev, ale existuje pouze jedna, která ji používá pro vzpřímenou, dvounohovou chůzi. Vývoj lidské pánve a naše dvounohová chůze sahá 5 milionů let, ale přesný evoluční proces, který to umožnil, zůstal záhadou.

Nyní vědci mapovali klíčové strukturální změny v pánvi, které umožnily časným lidem nejprve chodit po dvou nohách a přizpůsobit se porodu velkého mozku. Studie zveřejněná v Příroda Dne 27. srpna porovnával embryonální vývoj pánve mezi lidmi a jinými savci. Během embryonálního vývoje našli dva klíčové evoluční kroky – související s růstem chrupavky a kosti v pánvi – což lidi staví na samostatnou evoluční cestu od jiných lidoopů.

„Všechno od základny naší lebky až po špičky našich prstů bylo u moderních lidí změněno, aby se usnadnilo bipedalismus,“ říká Tracy Kivell, paleanthropolog v Institutu Evoluční antropologie Maxe Plancka v Německu Leipzig.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Kivell říká, že studie nabízí nové pochopení toho, jak došlo k některým z těchto změn, nejen u živých lidí, ale také ve fosiliích ze starověkých homininů, jako jsou Denisovans. „Myslím, že je to vzrušující, pokud jde o posun vpřed v této oblasti funkční genomiky,“ říká.

Dva malé kroky pro evoluci

Jak se moderní lidé vyvíjeli, naše Pelvises si vyvinul široký tvar misky potřebný k tomu, aby umožnil vzpřímený, dvounohý chůzi-ale není jasné, jak se to stalo. „Lidská pánev se dramaticky liší od toho, co vidíte v šimpanzích a gorilách, takže jsme se chtěli pokusit porozumět tomu, co se tam děje,“ říká spoluautor studie Terence Capellini, vývojový genetik na Harvardské univerzitě v Cambridge v Massachusetts.

Pro zkoumání vědci studovali anatomické, histologické a genomické změny ve vzorcích lidské pánve z různých fází vývoje. Poté porovnávali vývoj lidského pánevního s procesem u myších embryí a jiných druhů primátů, včetně gibbonů a šimpanzů.

Vědci zaměřili svou analýzu tvorbu ilia; Jeden z pánevních kostí, který podporuje vnitřní orgány a ukotvuje gluteální svaly, aby stabilizoval chůzi. Tým shromáždil vzorky embryí primátů z muzeí, kde se v některých případech zachovali po stovky let. „Tyto sbírky muzea jsou výjimečně vzácné; byly shromažďovány za posledních sto až dvě stě let,“ říká Capellini.

Analýza identifikovala dva klíčové kroky ve vývoji lidského ilia, které umožnily jeho charakteristický tvar, a proto jeho schopnost podporovat bipedalismus.

První krok nastává během časného vývoje chrupavky Ilium. Časný vývoj kostí začíná jako svislá tyč chrupavky, 7 týdnů po těhotenství. Tento proces je podobný u primátů nehumánních. Ale to, co se stane, však odlišuje lidskou pánev od ostatních primátů – u lidí se ilium chrupavka otáčí krátce po jeho tvorbě o 90 stupňů. To nakonec dělá pánvi krátkou a širokou.

Druhý krok jedinečný pro lidi se vyskytuje později ve vývoji, 24 týdnů po těhotenství, kdy ilium chrupavka „osifikuje“ a je nahrazena kostními buňkami. U lidí se některé z těchto kostních buněk tvoří mnohem později než u jiných primátů, což umožňuje chrupavkovým buňkám udržovat tvar pánve, zatímco roste.

Společně tyto vývojové vtípky pomáhají vytvářet pánev s perfektním tvarem pro bipedalismus.

Bipedalismus geny?

Stejně jako určit rozdíly mezi tvorbou pánve v lidských a nehumánních embryích, vědci identifikovali řadu genetických faktorů, které kontrolují, jak se pánev vyvíjí. Zjistili, že našli pět různých genů, které se podílely na vytváření molekulárních signálů pro růst chrupavky a tvorbu kostí v Iliu.

„Byl jsem ohromen tím, kolik práce to bylo, opravdu udělali neuvěřitelné věci,“ říká Daniel Schmitt, biologický antropolog na Duke University v Durhamu v Severní Karolíně. „Odhaluje mechanismy, které umožňují změny (kostní) tvaru, o kterém jsme nikdy nic nevěděli, a nyní můžeme tyto mechanismy zvážit po celém těle.“

Kivell říká, že studie ji nechala přemýšlet, zda DNA z fosilizovaných homininů může pomoci vysvětlit, jak různé geny ovlivňují, jak roste lidská kostra. „Jsem zvědavý, když se (jiné kostní struktury) vyvinuly.“

Tento článek je reprodukován se svolením a byl poprvé publikováno 27. srpna 2025.

Je čas postavit se za vědu

Pokud se vám tento článek líbil, rád bych požádal o vaši podporu. Vědecký Američan sloužil jako obhájce vědy a průmyslu po dobu 180 let a právě teď může být nejkritičtějším okamžikem v této historii dvou století.

Byl jsem Vědecký Američan Předplatitel od svých 12 let a pomohlo to utvářet způsob, jakým se dívám na svět. Dejte mi vědět Vždy mě vzdělává a potěší a inspiruje pocit úcty pro náš obrovský, krásný vesmír. Doufám, že to také pro vás.

Pokud Přihlaste se k odběru Vědecký AmeričanPomáháte zajistit, aby naše pokrytí bylo soustředěno na smysluplný výzkum a objev; že máme zdroje na podávání zpráv o rozhodnutích, která ohrožují laboratoře po celé USA; a že podporujeme začínající i pracující vědce v době, kdy se hodnota samotné vědy příliš často nerozpoznala.

Na oplátku získáte základní zprávy, Upmasující podcastyBrilantní infografika, zpravodaje nemohu vynechatMust-Watch videa, náročné hrya nejlepší psaní a hlášení vědeckého světa. Můžete dokonce Darujte někomu předplatné.

Nikdy nebylo důležitější čas, abychom se postavili a ukázali, proč věda záleží. Doufám, že nás v této misi podpoříte.