Eksperimen treadmill memberikan bukti kepada para antropolog tentang evolusi: nenek moyang manusia purba mungkin sudah mulai berjalan tegak karena prosesnya menghemat energi dibandingkan dengan simpanse berkaki empat yang berjalan dengan jari.
Para peneliti telah memperdebatkan mengapa hominid mulai berjalan dengan dua kaki sekitar enam juta tahun yang lalu — ketika karakteristik utama yang membedakan mereka dari leluhur kera terakhir mereka muncul. Beberapa mendukung teori konservasi energi — sebagian karena iklim yang sejuk dan kering selama Miosen dapat memisahkan bidang makanan dengan jarak yang jauh. Yang lain berpendapat alasan postural untuk perubahan itu, menunjukkan bahwa sikap tegak memungkinkan manusia leluhur untuk melihat di atas rumput tinggi dan melihat predator, atau untuk meraih buah di pohon atau semak-semak.
Perbandingan sebelumnya antara berjalan kaki dua lawan empat telah menghasilkan hasil yang tidak meyakinkan. Satu studi yang melibatkan simpanse remaja menemukan bahwa kera menghabiskan lebih banyak energi daripada manusia saat berjalan, tetapi banyak peneliti merasa bahwa biaya akan berubah dengan kera dewasa. Sebuah penelitian baru-baru ini terhadap kera-kera menemukan bahwa jalan kaki dua kaki membutuhkan energi yang lebih tinggi, tetapi monyet — tidak seperti simpanse — tidak terbiasa berjalan tegak.
Dalam analisis baru, sekelompok peneliti dari tiga universitas mengumpulkan data tentang energi yang dikeluarkan oleh empat orang dan lima simpanse dewasa ketika mereka berjalan di atas treadmill; simpanse berjalan tegak dan merangkak. Para peneliti mengukur respirasi, sudut pergerakan, posisi persendian kritis dan kekuatan yang diletakkan masing-masing anggota gerak di tanah.
Orang-orang menggunakan sekitar 25 persen lebih sedikit energi daripada simpanse, terlepas dari gaya berjalannya kera itu, kelompok itu melaporkan dalam Prosiding 24 Juli National Academy of Sciences . Selain itu, model anatomi manusia dan kera di berbagai posisi berjalan secara akurat memprediksi perbedaan biaya ini.
"Ini adalah data yang sangat penting tentang asal usul mengapa kami mulai [berjalan dengan dua kaki], " kata antropolog biologi Daniel E. Lieberman dari Universitas Harvard, yang tidak berafiliasi dengan penelitian ini. Untuk menempatkan sosok energi dalam perspektif, katanya, orang menghabiskan sekitar 30 persen lebih banyak energi untuk berjalan daripada berjalan.
Sekelompok peneliti mengumpulkan data tentang energi yang dikeluarkan oleh empat orang dan lima simpanse dewasa ketika mereka berjalan di atas treadmill; simpanse berjalan tegak dan merangkak. Orang-orang menggunakan energi sekitar 25 persen lebih sedikit daripada simpanse, terlepas dari gaya berjalan kera itu, mereka melaporkan. (Cary Wolinsky) 
"Jika kita berjalan seperti simpanse, pada dasarnya kita harus mengeluarkan banyak energi, " kata Daniel Lieberman. (Cary Wolinsky) 
Simpanse dengan kiprah dan tipe tubuh paling mirip manusia berjalan tegak lebih efisien daripada berjalan dengan menyerah — sebuah temuan yang ditulis rekan penulis studi, Herman Pontzer, sebagai gambaran bagaimana evolusi ini terjadi. (Foto komposit ini memberi penghormatan kepada Evolution of Man ikonik.) (Cary Wolinsky) "Jika kita berjalan seperti simpanse, pada dasarnya kita harus membayar berapa biaya untuk berlari, " katanya. "[Berjalan tegak] menghemat banyak energi."
Mengambil kelompok simpanse secara keseluruhan, para peneliti tidak menemukan perbedaan dalam biaya energi antara gaya berjalan. Tetapi tidak mengherankan jika berjalan dengan dua kaki menghabiskan banyak energi, kata rekan penulis studi Herman Pontzer dari Universitas Washington di St. Louis, karena kera berjalan tegak dengan lutut ditekuk — bayangkan berjalan sepanjang hari dalam posisi bermain ski— dan memiliki kaki belakang yang pendek. Kedua sifat ini membutuhkan banyak energi untuk mengimbanginya.
Mungkin yang paling penting, simpanse dengan gaya berjalan dan tipe tubuh yang paling mirip manusia berjalan tegak lebih efisien daripada berjalan di atas buku jari — sebuah temuan yang Pontzer sebut sebagai gambaran bagaimana evolusi ini terjadi.
"Karena kita memahami mekanisme [berjalan], kita dapat melihat evolusi apa yang bisa bekerja lebih murah untuk membuatnya lebih murah, " kata Pontzer. Perubahan tersebut termasuk meluruskan lutut dan memanjangkan kaki.
Penampilan sifat-sifat ini dalam satu kera menunjukkan variasi yang cukup dalam populasi untuk seleksi alam jika diperlukan, kata Lieberman. Jika lingkungan menyebabkan kera berjalan jauh lebih jauh, biaya tinggi dari perjalanan buku jari bisa mengubah perilaku dari waktu ke waktu.
"Begitulah cara kerja evolusi, " kata Lieberman. "Satu [simpanse] ternyata lebih baik daripada simpanse yang lain, karena dia mengadaptasi postur yang lebih panjang."
Meskipun catatan fosil tidak meluas ke masa ketika para ilmuwan meyakini perpecahan simpanse manusia terjadi, beberapa tulang kaki dan pinggul dari periode waktu kemudian - khususnya tulang pinggul yang berusia tiga juta tahun - mencerminkan perubahan yang mengurangi biaya dua kaki. berjalan.
"Setidaknya tiga juta tahun yang lalu, " kata Lieberman, "hominid menemukan cara untuk tidak memiliki biaya [energi] ini."
Forum pembaca Smithsonian.com
Diposting 16 Juli 2007
