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Geschichte+Archäologie

Dem aufrechten Gang auf der Spur

Strukturen der Fußabdrücke von einem modernen Menschen bei normaler Gangart (A) und bei gebückter Haltung (B) im Vergleich zu einem 3,6 Millionen Jahre alte Fußabdruck aus Laetoli (C). Credit: David Raichlen, Universität von Arizona.

Sie liefen schon früh auf zwei Beinen – aber ab wann haben sich unsere Vorfahren dabei voll aufgerichtet? Neue Untersuchungsergebnisse von 3,6 Millionen Jahre alten versteinerten Fußspuren in Tansania bestätigen nun, dass die frühen Vertreter unseres Stammbaumes schon früh nicht mehr gebeugt, sondern bereits ähnlich aufrecht liefen wie der moderne Mensch. Diese Fortbewegungsweise scheint demnach älter zu sein als die Gattung Homo selbst, sagen die Forscher.

Es ist geradezu ein symbolträchtiges Thema in der Anthropologie: Seit Primaten als die Vorfahren des Menschen gelten, stand die Frage im Raum, wann sich in der Evolutionsgeschichte der typisch menschliche Gang entwickelt hat. Unsere Spezies, Homo sapiens sapiens, ist nach heutigem Stand der Forschung vor etwa 200.000 bis 300.000 Jahren entstanden. Die Gattung Homo, die verschiedene menschliche Vertreter umfasste, gilt als etwa zwei bis 2,5 Millionen Jahre alt. Für noch tiefere Blicke in die Entwicklungsgeschichte ist der Ausdruck Homininen beziehungsweise Hominiden für die Vertreter aus unserem Stammbaum üblich. Die Frage, wann sich der aufrechte Gang bei ihnen entwickelt hat, ist wichtig, denn Antworten können Einblicke darin geben, wie unsere frühen Vorfahren lebten, jagten und sich entwickelten.

Es gibt Hinweise darauf, dass die Geschichte des zweibeinigen Laufens weit in den Stammbaum des Menschen zurückreicht. Man geht allerdings davon aus, dass im Rahmen dieser Entwicklung die frühen zweibeinigen Wesen noch einige Zeit eine gebeugte Haltung beim Laufen einnahmen. Die ältesten bekannten Fußspuren, die einen zweibeinigen Gang dokumentieren, wurden an zwei Stellen am Fundort Laetoli in Tansania entdeckt. Die Spur mit der Bezeichnung G ist bereits seit 1978 bekannt und stammt von drei Individuen. Im Jahr 2015 haben Forscher allerdings noch weitere Fußabdrücke entdeckt: Diese Spur S befindet sich 150 Meter vom Fundort G entfernt und stammt von zwei Individuen.

Zweibeinig unterwegs – aber wie?

Datierungen der Spuren zufolge sind in beiden Fällen vor etwa 3,6 Millionen Jahren Wesen auf zwei Beinen in Laetoli unterwegs gewesen. Ihre Fußabdrücke im weichen Untergrund wurden durch die Asche eines Vulkanausbruchs konserviert. Es gibt Vermutungen, dass sie von Vertretern des Australopithecus afarensis stammen – dieser Hominidenform gehörte auch die weltbekannte Lucy an, deren Skelettreste Anthropologen 1974 in Äthiopien entdeckt haben. Anatomische Merkmale der Fossilien legen eine zumindest zweibeinige Gangart bei A. afarensis nahe.

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Den Merkmalen der Spuren am Fundort G haben Forscher schon verschiedene Untersuchungen gewidmet. Die bisherigen Ergebnisse haben den Wesen auch bereits einen aufrechten Gang attestiert. Zu diesem Schluss war eine frühere biomechanische Analyse der Forscher um David Raichlen von der University of Arizona ebenfalls gekommen, bei der sie die Spuren vom Fundort G mit experimentell erzeugten Versionen verglichen haben. Wie Raichlen und sein Team auf dem der Jahrestagung der American Association of Anatomy in San Diego berichten, bestätigen ihre neueren Daten nun diese Ergebnisse und erweitern sie.

Experimentelle Anthropologie

Raichlen und sein Team verwendeten im Rahmen ihrer Forschung eine Vielzahl von Methoden, um Laufmechaniken anhand von Fußabdrücken zu rekonstruieren. Die aktuellen Ergebnisse basieren vor allem auf einer Kombination aus morphologischen Untersuchungen und experimentellen Daten. Bei den entsprechenden Experimenten haben Probanden Fußspuren in zwei unterschiedlichen Gangarten hinterlassen: Einmal normal aufrecht, im anderen Fall wie man es von einem eher affenartigen Wesen erwarten könnte: etwas gebückt – mit Knie und Hüfte gebeugt. Die Forscher scannten die entstandenen Fußspuren und entwickelten aus den Daten detaillierte 3D-Modelle. Diese konnten sie dann mit den Modellen vergleichen, die sie von den Spuren in Laetoli angefertigt haben.

Wie die Forscher berichten, zeichnet sich in ihren Ergebnissen ein charakteristisches Merkmal der Fußabdrücke bei gebeugter Fortbewegungsweise ab: Es entstehen vergleichsweise starke Zehenabdrücke während sich die Ferse eher wenig abzeichnet. Wie sie erklären, liegt dies an der speziellen Verlagerung des Druckzentrums beim Abrollen von der Ferse auf den Vorderfuß. Bei der gebeugten Gehweise passiert das Druckzentrum den Mittelfuß demnach schneller, was zu größerem Druck unter den Zehen führt und dadurch zu den relativ tiefen Abdrücken.

Genau dieses Muster gibt es bei den Spuren von Laetoli nicht, zeigten die detaillierten Vergleiche. Die Forscher bestätigen damit ihre früheren Ergebnisse zu Laetoli G und konnten zusätzlich zeigen, dass auch die neuen Spuren vom Fundort S den experimentellen Abdrücken von Probanden ähneln, die sich normal fortbewegten. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass vor 3,6 Millionen Jahren Hominiden auf eine Weise liefen, die heutigen Menschen sehr ähnlich war. Obwohl es vielleicht einige Detail-Unterschiede gegeben hat, sahen sie beim Gehen wahrscheinlich aus wie wir“, resümiert Raichlen.

Wie er erklärt, legt dies wiederum nahe, dass die Hominiden bei ihrer täglichen Nahrungssuche längere Distanzen zurücklegen mussten. Denn der voll aufrechte Gang könnte ihnen dabei Energie gespart haben: Ein zweibeiniges Gehen mit gebeugter Haltung ist nämlich energetisch vergleichsweise aufwändig, sagt der Wissenschaftler. Offenbar hatte sich der aufrechte Gang schon vor 3,6 Millionen Jahren etabliert, geht aus den Ergebnissen hervor. Wie Raichlen betont, können die Fußspuren von Laetoli damit allerdings nicht klären, wann der entsprechende Entwicklungsprozess begonnen hat. Für Einblicke in diese Frage müssen die Forscher nun auf Funde von noch älteren Fußabdrücken hoffen.

Quellen: Präsentation auf dem American Association of Anatomists / 2018 Experimental Biology meeting,

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