Percubaan treadmill memberi ahli antropologi bukti ketat tentang evolusi: nenek moyang manusia mula-mula mungkin berjalan tegak kerana proses itu memelihara tenaga berbanding dengan simpanse berjalan kaki yang berbentuk empat.
Para penyelidik telah membahaskan mengapa hominid mula berjalan dengan dua kaki sekitar enam juta tahun yang lalu-apabila ciri utama yang membezakan mereka dari nenek moyang terakhir mereka muncul. Sesetengah telah menyokong teori pemuliharaan tenaga-sebahagiannya kerana iklim sejuk dan kering semasa Miosen dapat memisahkan patch makanan dengan jarak yang jauh. Orang lain telah mendakwa sebab-sebab postural untuk perubahan itu, menunjukkan bahawa pendirian tegak membolehkan manusia leluhur untuk melihat di atas rumput tinggi dan pemangsa tempat, atau untuk menjangkau buah-buahan di dalam pokok atau semak.
Perbandingan dahulu dua - berbanding lompat empat kaki telah menghasilkan keputusan yang tidak dapat dipastikan. Satu kajian yang melibatkan chimpanzee remaja mendapati bahawa kera menghabiskan lebih banyak tenaga daripada manusia ketika berjalan, tetapi banyak penyelidik merasakan bahawa kos akan berubah dengan kera dewasa. Satu kajian baru-baru ini tentang kera mendapati bahawa berjalan kaki dua kaki mengambil tol lebih bertenaga tinggi, tetapi monyet-tidak seperti chimps-jangan sekali-kali berjalan-jalan tegak.
Dalam analisis baru, sekumpulan penyelidik dari tiga universiti mengumpul data mengenai tenaga yang dibelanjakan oleh empat orang dan lima orang chimps dewasa ketika mereka berjalan di atas treadmill; simpanse berjalan tegak dan pada semua empat. Penyelidik mengukur pernafasan, sudut gerakan, kedudukan sendi kritikal dan daya setiap anggota badan diletakkan di atas tanah.
Orang menggunakan 25 peratus kurang tenaga berbanding chimps, tanpa mengira gaya mana kera berjalan, kumpulan itu melaporkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan 24 Julai. Di samping itu, model manusia dan keraian anatomi dalam keadaan berjalan yang berbeza secara tepat meramalkan perbezaan kos ini.
"Data amat penting tentang asal usul mengapa kami memulakan [berjalan pada dua kaki], " kata antropologi biologi Daniel E. Lieberman dari Harvard University, yang tidak bergabung dengan kajian itu. Untuk meletakkan tenaga dalam perspektif, dia berkata, orang menghabiskan lebih kurang 30 peratus lebih banyak tenaga daripada berjalan.
Sekumpulan penyelidik mengumpul data mengenai tenaga yang dibelanjakan oleh empat orang dan lima orang simpanse dewasa ketika mereka berjalan di atas treadmill; simpanse berjalan tegak dan pada semua empat. Orang menggunakan 25 peratus kurang tenaga daripada chimps, tanpa mengira gaya mana kera berjalan, mereka melaporkan. (Cary Wolinsky) 
"Sekiranya kita berjalan seperti kadmium, ia akan membebankan kita [pada tenaga] pada dasarnya apa yang diperlukan untuk berlari, " kata Daniel Lieberman. (Cary Wolinsky) 
The chimp dengan gaya dan gaya tubuh yang paling manusia berjalan tegak lebih cekap daripada dia mengetuk-berjalan-mencari-mencari yang belajar bersama pengarang Herman Pontzer memanggil gambaran tentang bagaimana evolusi ini telah berlaku. (Gambar komposit ini memberi penghormatan kepada Evolusi Man yang ikonik.) (Cary Wolinsky) "Jika kita berjalan seperti kadmium, ia akan membebankan kita pada dasarnya apa yang diperlukan untuk berlari, " katanya. "[Berjalan tegak] menjimatkan banyak tenaga."
Mengambil kumpulan simpanse secara keseluruhan, penyelidik mendapati tiada perbezaan kos tenaga antara gaya berjalan. Tetapi tidak menghairankan bahawa kos berjalan dua kaki cimpanzi banyak tenaga, kata pengarang bersama kajian Herman Pontzer dari Washington University di St. Louis, kerana kera berjalan tegak dengan lutut bengkok mereka berjalan sepanjang hari dalam kedudukan ski- dan mempunyai kaki belakang pendek. Kedua-dua ciri ini memerlukan banyak tenaga untuk mengimbangi.
Mungkin yang paling penting, simpanse dengan gaya gait dan badan yang paling manusia berjalan lurus dengan lebih cekap daripada yang dia jalankan-mendapati bahawa Pontzer memanggil gambaran tentang bagaimana evolusi ini telah berlaku.
"Kerana kita faham mekanik [berjalan], kita dapat melihat apa yang evolusi dapat menjadi tinker untuk menjadikannya lebih murah, " kata Pontzer. Perubahan tersebut termasuk meluruskan lutut dan memanjangkan kaki.
Kemunculan ciri-ciri ini dalam satu kera mencadangkan variasi yang cukup dalam populasi untuk pemilihan semula jadi telah diambil jika perlu, kata Lieberman. Jika alam sekitar menyebabkan kera berjalan jauh lebih jauh, kos yang bertenaga tinggi untuk berjalan-jalan pergigian dapat mengubah tingkah laku dari masa ke masa.
"Itulah bagaimana evolusi berfungsi, " kata Lieberman. "Satu [simpanse] ternyata lebih baik daripada simpanse yang lain, kerana dia menyesuaikan postur yang lebih panjang."
Walaupun rekod fosil tidak lagi berlaku apabila para saintis mempercayai perpecahan manusia-chimp berlaku, beberapa kaki dan tulang pinggul dari masa-masa kemudian-khususnya tulang pinggul tiga juta tahun-mencerminkan perubahan yang mengurangkan kos berkaki dua berjalan kaki.
"Sekurang-kurangnya tiga juta tahun yang lalu, " kata Lieberman, "hominid tahu bagaimana tidak mempunyai biaya [tenaga] ini."
Forum pembaca Smithsonian.com
Dihantar pada 16 Julai 2007
