Bewegingswetenschappers hebben uitgezocht hoe snel de mensachtige soort van Lucy, Australopithecus afarensis, kon rennen. Dat deden ze door een digitaal model van de uitgestorven mensachtige te maken.
Lucy, de fossiele mensachtige die ongeveer 3,2 miljoen jaar geleden leefde, zou in een hardloopwedstrijd geen partij zijn geweest voor de moderne mens. Zelfs een gemiddelde loper van onze soort zou haar ver achter zich hebben gelaten in een 100 meter sprint. De huidige wereldrecordhouder voor deze afstand, Usain Bolt, zou de finishlijn passeren op het moment dat Lucy zich ergens tussen de 50 en 80 meter bevond.
Bewegingswetenschapper Karl Bates van de Universiteit van Liverpool en zijn collega’s hebben voor het eerst bepaald hoe snel Lucy’s soort, Australopithecus afarensis, kon rennen. De skelet- en spieranatomie van Homo sapiens maakt ons uitstekende en efficiënte hardlopers over bijna elke afstand, zegt Bates, maar het is onduidelijk wanneer deze aanpassingen in onze evolutionaire geschiedenis zijn ontstaan.
‘Einstein liep als theoreticus vast op de nieuwe bevindingen’
Toen de Nederlandse natuurkundige Heike Kamerlingh Onnes iets geks ontdekte over supergeleiding, was dit onder veel fysici het gesprek van de dag. Maa ...
3D-model
Lucy’s fossiele resten bestaan uit ongeveer 40 procent van haar skelet. Ze werden in 1974 in Ethiopië gevonden. Lucy was slechts 1 meter lang en haar gewicht was zo’n 22 kilogram.
Haar skelet wijst erop dat ze op twee benen liep, maar ook een aanzienlijk deel van haar tijd in bomen klom. Er zijn geen zachte weefsels, zoals spieren en pezen, bewaard gebleven. Dat beperkt ons begrip van haar atletische vaardigheden.
Bates en zijn collega’s hebben een 3D-digitaal model van het skelet van A. afarensis gemaakt op basis van Lucy’s skelet. Ze gebruikten gegevens van levende zoogdieren, vooral mensapen, om ontbrekende aspecten van haar anatomie in te vullen, zoals de grootte en eigenschappen van haar beenspieren.
‘We hebben in feite een vereenvoudigde digitale ‘robot’ van A. afarensis gereconstrueerd, opgebouwd uit alle belangrijke skelet- en spierkenmerken die de loopsnelheid bepalen’, zegt Bates. ‘Daarna moesten we een manier vinden om het digitale model objectief zo snel en efficiënt mogelijk te laten rennen.’
Miljoenen combinaties
Om dit te bereiken, experimenteerden de onderzoekers met miljoenen verschillende combinaties van manieren om de beenspieren te activeren. Uiteindelijk vond het computerprogramma de combinatie die resulteerde in de snelste en meest efficiënte hardloopstijl. Om ervoor te zorgen dat hun model zo nauwkeurig mogelijk was, analyseerden de onderzoekers ook de hardloopprestaties van een goedgetrainde amateuratleet, wiens topsnelheid rond de 8 meter per seconde (net geen 29 kilometer per uur) lag.
Na het modelleren van verschillende spiervarianten op de 3D-mensachtige, van aapachtige kuitspieren tot spieren die meer op die van mensen lijken, bleek de topsnelheid van A. afarensis te liggen tussen de 1,74 en 4,97 meter per seconde. Dat komt neer op 6,26 tot 17,9 kilometer per uur.
Een stuk langzamer
‘Deze soort was relatief gezien nog steeds veel langzamer dan de mens, zelfs na correctie voor verschillen in lichaamsgrootte’, zegt Bates. Zelfs als Lucy spieren had gehad die aangepast waren aan het rennen zoals wij, zoals enkelspieren met korte vezels en een lange achillespees, zou ze nog steeds niet zo snel hebben gerend als de moderne mens. Ook niet na correctie voor verschillen in lichaamsgrootte.
‘Dit laat zien dat de lichaamsbouw van A. afarensis haar loopsnelheid veel meer beperkte dan die van moderne mensen’, zegt Bates. ‘Dit terwijl hardloopsnelheid ecologisch gezien belangrijk is, omdat het een belangrijke rol speelt in het ecologische succes, zoals bij het vermogen van een dier om roofdieren te ontlopen en zelf een prooi te vangen.’
Fundamenteel vermogen
Archeoloog Amy Mosig Way van het Australisch Museum in Sydney zegt dat het menselijk vermogen om te kunnen rennen fundamenteel is geweest voor ons succes. ‘Hoewel veel dieren over korte afstanden sneller zijn dan wij, kan de mens over een lange afstand alles op deze planeet voorbijstreven’, zegt ze. Dit rentalent stelde ons in staat om ons te verspreiden over de hele wereld en in groepen te jagen.
Het onderzoek toont aan dat het feit dat een oude mensachtige kon lopen, niet betekent dat hij ook goed kon rennen, zegt Way. ‘Het betekent dat er een apart evolutionair pad is geweest om net zo goed te kunnen rennen als een moderne mens’, zegt ze. ‘Mensachtigen moesten andere eigenschappen ontwikkelen.’
Paleoantropoloog William Harcourt-Smith van de City University van New York zegt dat de conclusie dat A. afarensis geen goede renner was allerlei implicaties heeft. ‘Sommige onderzoekers beweren dat de tweevoetige capaciteiten van Lucy gelijk waren aan die van mensen. Dit onderzoek suggereert dat dit niet zo is en dat haar soort niet zo goed aangepast was aan rennen als wij’, zegt hij. ‘Het onderzoek vormt overtuigend bewijs voor de theorie dat er binnen het geslacht Homo een sterke selectie was voor rengedrag.’
