화석 유인원 Lufengpithecus의 내이 구조에 대한 최근 연구는 인간의 두발 보행을 향한 진화 단계에 대한 새로운 증거를 제공하며, 이 진화 여정에서 내이와 기후 변화의 중요한 역할을 드러냅니다. Lufengpithecus의 운동 행동과 고생태학을 재구성합니다. 출처: Xiaocong Guo의 일러스트레이션; 이미지 제공: Shijun Ni, 중국과학원 척추고생물학 및 고인류학 연구소

600만 년 전 화석화된 유인원의 내이가 인간 운동의 진화에 대한 빛을 밝혀줍니다

인간과 가장 가까운 친척인 유인원은 두 발로 걷는 것부터 나무에 오르고 네 발로 걷는 것까지 매우 다양한 이동 방법을 보여줍니다.

과학자들은 인간의 자세와 운동이 네발 달린 조상으로부터 어떻게 진화했는지에 대한 질문에 오랫동안 매료되어 왔지만, 이전 연구나 화석 기록 모두 인간의 두 발 보행으로 이어진 초기 진화 단계의 명확하고 결정적인 역사를 재구성하는 것을 허용하지 않았습니다.

그러나 600만년 된 유인원 두개골 화석에서 최근 발견된 증거에 초점을 맞춘 새로운 연구에서는 러빙피테쿠스새로운 방법인 3D CT를 사용한 뼈 내이 영역 분석 덕분에 이족 보행의 기원에 대한 중요한 단서를 제공합니다.

“뇌와 외이 사이의 두개골에 위치한 반고리관은 우리가 움직일 때 균형 감각과 위치 감각을 제공하는 데 필수적이며, 또한 대부분의 사람들이 깨닫지 못하는 움직임의 필수 요소를 제공합니다. “라고 그는 설명한다. 중국과학원(IVPP) 척추고생물학 및 고인류학 연구소의 박사과정 학생이자 저널에 게재된 논문의 주요 저자인 Yinan Zhang 혁신. “반고리관의 크기와 모양은 유인원과 인간을 포함한 포유류가 환경에서 이동하는 방식과 관련이 있습니다. 현대 영상 기술을 사용하여 우리는 화석 두개골의 내부 구조를 시각화하고 반고리관의 해부학적 세부 사항을 연구할 수 있었습니다. 멸종된 포유류가 어떻게 움직였는지 밝히기 위해서죠.”

Lufengpithecus의 내이 재건

재건된 러빙피티쿠스 내이의 세 가지 다른 모습. 출처: 중국과학원 척추동물 고생물학 및 고인류학 연구소 Yinan Zhang 제공 이미지

이족 보행의 진화 단계

Terry Harrison, A를 추가합니다. “우리의 연구는 인간의 이족 보행 운동이 3단계로 진화했음을 시사합니다.” 뉴욕대학교 인류학자이자 논문의 공동저자 중 한 명. “첫째, 최초의 유인원은 오늘날 아시아의 긴팔원숭이가 움직이는 방식과 매우 유사한 방식으로 나무 위에서 움직였습니다. 둘째, 유인원과 인간의 마지막 공통 조상은 운동 레퍼토리가 유사했습니다. 러빙피테쿠스, 등반과 등반, 앞다리 매달기, 수목 직립 보행 및 지상 걷기의 조합을 사용합니다. 조상의 이러한 광범위한 운동 레퍼토리에서 인간의 이족 보행 운동이 진화했습니다.

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유인원 운동의 진화에 관한 대부분의 연구는 팔다리, 어깨, 골반 및 척추의 뼈를 비교하고 이것이 살아있는 유인원과 인간에서 볼 수 있는 다양한 유형의 운동 행동과 어떻게 관련되는지에 중점을 두었습니다. 그러나 살아있는 유인원의 운동 행동의 다양성과 화석 기록의 불완전성으로 인해 인간의 두발 보행의 기원에 대한 명확한 그림의 개발이 방해를 받았습니다.

화석 조사의 기술적 진보

두개골 러빙피테쿠스1980년대 초 중국 윈난성에서 처음 발견된 이 물질은 과학자들에게 움직임의 진화에 관해 답이 없는 질문을 새로운 방식으로 해결할 수 있는 기회를 제공했습니다. 그러나 두개골의 극심한 압박과 뒤틀림으로 인해 뼈가 있는 귀 부위가 가려졌고 이전 연구자들은 섬세한 반고리관이 보존되지 않았다고 믿게 되었습니다.

이 지역을 더 잘 탐구하기 위해 Zhang, Ni 및 Harrison은 IVPP 및 YICRA(Yunnan Institute of Cultural Relics and Archaeology)의 다른 연구원들과 함께 3D 스캐닝 기술을 사용하여 두개골의 이러한 부분을 조명하여 가상 재구성을 만들었습니다. 내이의 뼈관에서. 그런 다음 그들은 이 스캔을 살아있는 유인원, 다른 화석, 아시아, 유럽 및 아프리카의 인간으로부터 수집한 스캔과 비교했습니다.

“우리의 분석에 따르면 초기 유인원은 두 발로 걷는 인간의 조상인 운동 레퍼토리를 공유했다는 사실이 드러났습니다.”라고 프로젝트를 이끈 IVPP 교수인 Shijun Ni는 설명합니다. “내이(inner ears)는 유인원 이동의 진화 역사에 대한 독특한 기록을 제공하는 것으로 보이며, 두개골 후 골격을 연구하는 데 귀중한 대안을 제공합니다.”

“대부분의 화석 유인원과 그들의 추정 조상은 긴팔원숭이와 아프리카 유인원 사이의 운동 상태의 중간 상태입니다.”라고 Nee는 덧붙입니다. 나중에 인간의 혈통은 두 다리로 걷는 능력을 획득함으로써 유인원에서 갈라졌습니다. 오스트랄로 피테쿠스, 아프리카 출신의 초기 인류 친척.”

뼈 미로의 진화적 변화 속도를 연구함으로써 국제 팀은 기후 변화가 유인원과 인간의 운동 다양성을 촉진하는 중요한 환경 동인일 수 있다고 제안했습니다.

“약 320만 년 전 북반구에 빙상이 쌓이면서 지구 온도가 낮아진 것은 뼈 미로의 변화 속도가 약간 증가한 것과 일치하며, 이는 유인원의 속도가 급격히 증가했음을 나타낼 수 있습니다. 움직임과 인간의 운동 진화와 같습니다.”라고 해리슨은 설명합니다.

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참조: “Lufengpithecus의 내이는 인간의 두발 보행의 기본이 되는 공유 운동 레퍼토리에 대한 증거를 제공합니다.” Yinan Zhang, Xijun Ni, Qiang Li, Thomas Stidham, Dan Lu, Feng Gao, Chi Zhang 및 Terry Harrison 저작, 2024년 2월 14일, 혁신.
도이: 10.1016/j.xinn.2024.100580

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