Η αυξημένη επιδεξιότητα του αντίχειρα και η εξέλιξη του ανθρώπου. Our dexterous thumbs have a 2 million-year-old origin

Άποψη του ψηφιακού μοντέλου που ανέπτυξαν οι ερευνητές για τον υπολογισμό της δεξιότητας του αντίχειρα σε απολιθωμένα είδη του Ανθρώπου. Our thumbs allow us to use a variety of tools, from hammers to smartphones, and a new analysis suggests they have a long history. Researchers have found that some hominins started developing more dexterous thumbs about 2 million years ago, which could have allowed them to exploit more resources, eventually leading to the emergence of human culture. A diagram showing the difference between human and chimpanzee thumb muscles. Credit: Katerina Harvati, Alexandros Karakostis and Daniel Haeufle

Η αυξημένη επιδεξιότητα του αντίχειρα έπαιξε καταλυτικό ρόλο στην εξέλιξη του ανθρώπου, συμπέρανε μια νέα διεθνής επιστημονική έρευνα με επικεφαλής Έλληνες επιστήμονες. Η ανεπτυγμένη ικανότητα των πρώιμων ανθρώπων να πραγματοποιούν ακριβείς κινήσεις των χεριών τους οδήγησε στην πιο αποτελεσματική παραγωγή και χρήση εργαλείων, διευρύνοντας έτσι σημαντικά το διατροφικό φάσμα τους.

Η διεπιστημονική ερευνητική ομάδα υπό την καθηγήτρια δρα Κατερίνα Χαρβάτη, επικεφαλής της Παλαιοανθρωπολογίας στο γερμανικό Ινστιτούτο «Σένκενμπεργκ για την Ανθρώπινη Εξέλιξη και το Παλαιοπεριβάλλον» του Πανεπιστημίου του Τίμπινγκεν, δείχνει ότι η σημαντική αυτή αύξηση της επιδεξιότητας των χεριών φαίνεται να εμφανίστηκε πριν από περίπου δύο εκατομμύρια χρόνια. Οι ερευνητές ανέλυσαν απολιθωμένα οστά του αντίχειρα, χρησιμοποιώντας πρωτοποριακά ψηφιακά μοντέλα για τον υπολογισμό της επιδεξιότητας σε διάφορα είδη ανθρωπιδών.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο στενής συνεργασίας με το Ινστιτούτο Κλινικής Εγκεφάλου Hertie στο Τίμπινγκεν, την Ιατρική Σχολή των Αθηνών (Μονάδα Δικαστικής Ανθρωπολογίας) και το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας της Βασιλείας. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο τελευταίο τεύχος του επιστημονικού περιοδικού βιολογίας «Current Biology».

Η συστηματική παραγωγή και χρήση εργαλείων, η οποία αποτελεί θεμελιώδες χαρακτηριστικό της βιολογικής και πολιτισμικής εξέλιξης του ανθρώπου, βασίζεται στην αυξημένη δεξιότητα στην κίνηση και στη λειτουργία των χεριών. Εντούτοις, ενώ αυτή η επιδεξιότητα αποτελεί καταλυτικό παράγοντα για την επιβίωση και συμπεριφορά του, παραμένει άγνωστο το πότε εμφανίστηκε και ποιο είδος ανθρωπίδη την ανέπτυξε πρώτο.

Πότε εμφανίστηκε για πρώτη φορά η επιδεξιότητα αυτή

Η ερευνητική ομάδα επεδίωξε να απαντήσει αυτό το κρίσιμο εξελικτικό ερώτημα, στηριζόμενη σε μία πρωτοποριακή και διεπιστημονική προσέγγιση ανάλυσης των απολιθωμένων οστών του αντίχειρα από διαφορετικά είδη ανθρωπιδών, τα οποία συμπεριλάμβαναν τον σύγχρονο άνθρωπο (Homo sapiens), τους Νεάντερταλ, τρία είδη του γένους των Αυστραλοπιθήκων, καθώς και το αινιγματικό είδος Homo naledi. Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα νέο εμβιομηχανικό μοντέλο, το οποίο τους επέτρεψε να αναλύσουν τις δυνάμεις που μπορούσαν να παράγουν οι μύες του αντίχειρα ανά διαφορετικό είδος, υπολογίζοντας έπειτα την επιδεξιότητά τους. Επιπλέον, με στόχο μια ολοκληρωμένη συγκριτική ανάλυση, οι ερευνητές μελέτησαν και τις κινήσεις του αντίχειρα σε άλλα σύγχρονα πρωτεύοντα (χιμπατζήδες).

«Η προσέγγισή μας επικεντρώνεται στην επιδεξιότητα της αντίθεσης του αντίχειρα προς το υπόλοιπο χέρι, ένα θεμέλιο της ανθρώπινης κινητικής συμπεριφοράς με καθοριστική σημασία για την ικανότητα του ανθρώπου να επιτελεί χειρισμούς ακριβείας και να χρησιμοποιεί εργαλεία», δήλωσε ο δρ Αλέξανδρος Καρακωστής, πρώτος συγγραφέας της μελέτης και ειδικός στις εμβιομηχανικές ιδιότητες του ανθρώπινου χεριού. «Είναι η πρώτη φορά που μπορέσαμε να αξιολογήσουμε τις επιπτώσεις τόσο των μυών, οι οποίοι δεν διασώζονται στους απολιθωμένους σκελετούς, όσο και της μορφής των ίδιων των οστών του αντίχειρα στην επιδεξιότητα του χεριού, σε διαφορετικά ανθρώπινα είδη του παρελθόντος», προσέθεσε. Δείτε το βίντεο που δημιούργησαν οι Κατερίνα Χαρβάτη, Αλέξανδρος Καρακωστής και Daniel Häufle:

This video diagrams the difference between human and chimpanzee models of thumb muscles, which the researchers used to study the evolution of thumb dexterity. (Professor Katerina Harvati / Dr. Alexandros Karakostis / Dr. Daniel Haeufle)

Η διεπιστημονική μέθοδος ανέδειξε έναν υψηλό βαθμό επιδεξιότητας σε απολιθώματα οστών του χεριού που βρέθηκαν στη σπηλιά Swartkrans της Νότιας Αφρικής και χρονολογούνται πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια. «Η χρονική αυτή περίοδος συσχετίζεται με σημαντικές βιολογικές και πολιτισμικές μεταβολές, οι οποίες περιλαμβάνουν την εμφάνιση ενός νέου ανθρώπινου είδους με αυξημένο μέγεθος εγκεφάλου, του Homo erectus, την πιο συστηματική χρήση λίθινων εργαλείων, καθώς και υψηλότερα επίπεδα κοινωνικής και πολιτισμικής πολυπλοκότητας», επισήμανε ένας άλλος ερευνητής, ο δρ Βαγγέλης Τουρλούκης (Πανεπιστήμιο του Τίμπιγκεν), ειδικός στην Προϊστορική Αρχαιολογία.

Οι ερευνητές έδειξαν ότι τα προγενέστερα είδη του Αυστραλοπιθήκου, στα οποία αποδίδεται η πρωιμότερη χρήση λίθινων εργαλείων, παρουσίαζαν χαμηλότερη επιδεξιότητα του αντίχειρα, παρόμοια με εκείνη των σημερινών χιμπατζήδων. Το ίδιο ίσχυε και για το είδος Australopithecus sediba, του οποίου οι αυξημένες αναλογίες του αντίχειρα είχαν προηγουμένως συσχετιστεί με ανεπτυγμένη δεξιοτεχνία. Αντίθετα, τα μεταγενέστερα είδη, όπως ο Homo sapiens, οι Νεάντερταλ και ο Homo naledi (ένα είδος με μικρό μέγεθος εγκεφάλου) κατείχαν παρομοίως υψηλά επίπεδα επιδεξιότητας.

«Το γεγονός ότι η επιδεξιότητα της αντίθεσης του αντίχειρα ήταν συστηματικά σημαντική στο γένος μας Homo αναδεικνύει την καθοριστική σημασία του εξελικτικού αυτού πλεονεκτήματος για την ανθρώπινη βιολογική και πολιτιστική εξέλιξη», σύμφωνα με την κα Χαρβάτη.

Πηγές: Current Biology, DOI: 10.1016/j.cub.2020.12.041 - https://www.newscientist.com/article/2266033-our-dexterous-thumbs-have-a-2-million-year-old-origin/ - https://www.newsbeast.gr/world/arthro/7050876/giati-i-epidexiotita-tou-anticheira-itan-kathoristiki-gia-tin-exelixi-tou-anthropou