Research press release

【動物学】チンパンジーとヒトの直立歩行の類似性

Nature Communications

Zoology: Upright walking in chimps similar to that of humans

チンパンジーが二足歩行する際に胴体を回転させる様子がヒトの二足歩行に似ているという意外な発見の報告が、今週掲載される。この研究報告は、チンパンジーに似た初期のヒトの祖先が、これまで考えられていたよりも効率的な直立歩行ができたと考えられることを示唆している。

ヒトの二足歩行は、臀部(骨盤)と上半身(胸部)の協調運動を特徴としている。つまり、ヒトが大股で歩く際には、臀部と上半身が相反する方向に動いて歩幅を広げており、腕の振りを利用して骨盤の回転を相殺している。これに対して、ヒトより腹部(腰部)がかなり短いチンパンジーは、二足歩行時に胴体(骨盤、腰部、胸部を含めた領域)を動かさないという仮説が提唱されていた。

今回、Nathan Thompsonたちは、運動学的解析を行って、ヒトだけでなく、二足歩行をするように訓練されたチンパンジーのこれら3つの身体領域(臀部、腰部、胸部)のそれぞれの動きを追跡した。その結果、ヒトとチンパンジーは、大股歩きをする時の上半身と臀部の位置関係が異なっているが、骨盤に対する身体領域の運動の大きさがほぼ同じであることが分かった。

これらの身体領域の運動の決定的な違いは、チンパンジーがヒトよりかなり大きく骨盤を回転させることだが、胸部の運動によって過剰な骨盤の回転を相殺するという機能が働く点は同じだった。この類似性から、ヒト族のアファール猿人(Australopithecus afarensis)がチンパンジーに似た骨格形態を持っていたことが二足歩行運動の妨げにならなかったと考えられる。また、この能力はヒト族の進化の初期段階に存在していた可能性が高いことも示唆されている。

Chimpanzees show surprising similarities to humans in the way they rotate their bodies when walking on two legs, finds a study in Nature Communications. This suggests that the early chimp-like ancestors of humans would have been capable of more efficient upright walking than previously thought.

Human bipedal walking is characterised by coordinated movements of the hips (pelvis) and upper body (thorax), which move in opposite directions during a stride to allow longer steps and to utilise arm swinging for counterbalancing pelvic rotations. In contrast, it has been assumed that chimpanzees, which have a much shorter abdominal (lumbar) region, have trunks (pelvis, lumbar and thorax regions combined) that remain rigid when walking on two legs.

Nathan Thompson and colleagues use kinematic analysis to track the independent motions of these three body regions (hips, lumbar and thorax) in both humans and chimpanzees trained to walk on two legs. They find that although the direction in which the upper body is aligned during a stride differs between humans and chimpanzees, the magnitude of their movements relative to the pelvis is nearly identical.

A key difference between these movements is that chimpanzees rotate their pelvis much more than humans, although the motion of the thoracic region maintains the same function of countering excessive pelvic rotations. This similarity indicates that the chimpanzee-like skeletal morphology would not have hindered bipedal locomotion in the hominin Australopithecus afarensis, and suggests that it is likely this ability would also have been present early in hominin evolution.

doi: 10.1038/ncomms9416

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