Zaterdag, Juni 02, 2007

Lopen uitgevonden in de bomen? Een kritische beschouwing.

Gastbijdrage Bart Klink

(bewegingstechnoloog en student bewegingswetenschappen aan de VU)

Gert Korthof is in zijn blog van 1 juni behoorlijk gecharmeerd van de hypothese van Thorpe et al. (Science, 1 Jun 2007) die stelt dat bipedalisme (het lopen op twee benen) niet ontstaan is op de grond, zoals over het algemeen gedacht wordt, maar in de bomen. Deze hypothese baseren ze op het feit dat orang-oetans veel tijd bipedaal in de bomen doorbrengen. Tevens lijkt hun manier van bipedalisme meer op dat van mensen dan het bipedalisme van chimpansees. Chimpansees kunnen namelijk door anatomische beperkingen hun benen niet volledig strekken, waardoor ze met gebogen heupen en knieën lopen, wat energetisch niet erg efficiënt is (probeer zelf maar een tijdje zo te lopen!). Hieronder zal ik mijn drie voornaamste punten van kritiek kort uiteenzetten.

Thorpe et al. wijzen er op dat orang-oetans vooral bipedaal lopen op smalle takken waarbij ze hun armen gebruiken ter ondersteuning. Hier ligt mijn eerste probleem: de ondergrond waarop wij lopen is behoorlijk anders dan dunne takken. Dit is tevens te zien aan het verschil in anatomie tussen onze voeten en die van orang-oetans (zie afbeeldingen hieronder). De tenen van orang-oetans zijn erg lang en vrij sterk gekromd, zelfs nog langer en gekromder dan die van chimpansees. Dit is handig als je de tenen gebruikt om dunne takken mee te omklemmen, maar is buitengewoon onhandig om mee op een vlakke ondergrond te lopen, zoals wij doen. Vergelijk dit met het lopen op clownschoenen, die ook nog eens gekromd zijn! Verder hebben orang-oetans (en chimpansees ook) een opponeerbare grote teen (hallux), wat wil zeggen dat ze de hallux tegenover de andere tenen kunnen plaatsen (zoals wij onze duim tegenover onze andere vingers kunnen plaatsen). Ook dit is handig als je over dunne takken loopt, maar minder handig op een vlakke ondergrond. Het lopen op takken en de anatomie die daarvoor nodig is, verschilt dus wezenlijk van het lopen op een vlakke ondergrond en de daarbij horende anatomie. Mijns inziens houden de auteurs hier niet voldoende rekening mee.orangutan en human foot

Een ander punt van kritiek is dat het geen evolutionaire ‘zuinige’ (parsimone) hypothese is. Dit scenario van het verkrijgen van bewegingspatronen van mensapen vereist namelijk meer veranderingen in anatomie dan het gangbare scenario. Zo zouden chimpansees en gorilla’s onafhankelijk van elkaar de kneukelgang (het steunen op de middelste vingerkootjes tijdens het voortbewegen) en de bijbehorende anatomische aanpassingen verkregen hebben. Dit is niet uitgesloten, maar wel onwaarschijnlijk gezien de relatief korte tijd waarin dat gebeurd moet zijn en het behoorlijke aantal anatomische aanpassingen die hiermee gepaard gaan (zie voor een overzicht Richmond et al., 2001 en Kelly, 2001). Tevens is er ook de nodige evidentie dat onze fossiele voorouders net als chimpansees en gorilla’s een kneukelgang hadden (Richmond et al., 2001), wat in strijd is met de hypothese van Thorpe et al. Tot slot is het nog de vraag wat het zegt over onze voorouders dat hedendaagse orang-oetans zich bipedaal in bomen voortbewegen. Het is inderdaad waarschijnlijk dat de eerste aanpassingen aan bipedalisme zijn ontstaan toen onze voorouders nog in het regenwoud leefden, maar dat wil niet zeggen dat ze een vergelijkbaar bewegingspatroon hadden aan dat van hedendaagse orang-oetans. Het zou net zo goed kunnen dat orang-oetans een eigen evolutionaire weg zijn ingeslagen, waarvan hun bipedalisme een uniek verworven eigenschap is.

Samenvattend is het idee van Thorpe et al. een interessante hypothese, maar vooralsnog niet meer dan dat. Het laatste woord is hier zeker nog niet over gezegd!

Referenties:

Richmond, B.G., Begun, D.R., Strait, D.S. (2001) Origin of human bipedalism: The knuckle-walking hypothesis revisited. Am J Phys Anthropol, Suppl 33:70-105.

Kelly, R.E. (2001) Tripedal knuckle-walking: a proposal for the evolution of human locomotion and handedness. J Theor Biol., 213:333-358

Thorpe, S.K., Holder, R.L., Crompton, R.H. (2007) Origin of human bipedalism as an adaptation for locomotion on flexible branches. Science. 316:1328-1331.

http://www.boneclones.com/KO-204.htm

http://www.boneclones.com/replacement-skeletal-hands-and-feet.htm

Posted by Gert Korthof at 15:23:13 | Permanent Link | Comments (24) |
Replies
1 2 3
1 - Bedankt voor het plaatsen Gert! (Comment this)

Geschreven door Bart Klink at 2007/06/02 - 17:57:26
2 - Bart, Die kneukelgang blijft een van de moeilijkste problemen bij de afstamming binnen de mensapen. Het bijbehorende Perspective in Science (O'Higgins & Elton, 2007. Walking on trees. Science 316, 1292) noemt ook een artikel dat betoogt dat de kneukelgang zich onafhankelijk in chimp en gorilla ontwikkeld heeft. Hoe kom je uit een kneukelgang tot rechtop lopen met gestrekte benen? Kan een gorilla trouwens rechtop staan met gestrekte knieën zodat zijn benen en lijf een rechte lijn vormen? (Comment this)

Geschreven door Gerdien de Jong at 2007/06/02 - 17:59:32
3 - Bart: dank voor deze kritische bijdrage! Je hebt gelijk dat er nog een aantal problemen opgelost moeten worden voordat we een bevredigend antwoord hebben op de vraag hoe bipedalisme in de mens is ontstaan. Maar, wat voor mij een eye-opener en een Aha-Erlebnis was: lopen in de bomen. Dat lopen niet op de grond ontstaan hoeft te zijn. Dat was voor mij een volkomen nieuwe revolutionaire gedachte. Plus dat het idee ondersteund werd door waarnemingen. Het was tevens een deja-vu: dat heb ik eerder gezien in een ander verband: vissen die op de bodem van de zee, rivier, stroompje lopen. Op een geheel nieuwe, originele, creatieve manier kijken naar een oud probleem, dat komt niet vaak voor. Daar was ik vooral door gecharmeerd. Maar daarom hoeft de hypothese nog niet waar te zijn.

Daarom hoeft de volledige anatomie van orang-oetans niet model te staan voor onze voorouders. De orang-oetans hebben zich ontwikkeld in hun eigen richting op hun eigen manier. Die voet met lange gekromde tenen hoeft niet model te staan voor onze voorouder. Maar überhaupt de mogelijkheid dat rechtop lopen in de bomen een selectief voordeel gehad zou kunnen hebben, dat is het belangrijke punt. Onze voorouder hoeft geen lange kromme tenen gehad te hebben om over takken te lopen. Trouwens is het wel zo 'handig' om lange tenen te hebben om over kleine takken te lopen? Dan gaan de tenen elkaar toch in de weg zitten als je ze om een kleine tak klemt? En is het wel zo onhandig om met lange iets gekromde tenen over een open terrein met weelderige begroeiing te lopen? Hoe flexibel zijn de verbindingen tussen die kootjes? Je kunt die tenen misschien wel wat spreiden zodat je een groter oppervlak krijgt waardoor je steviger staat en makkelijker je evenwicht bewaart. (Comment this)

Geschreven door Gert Korthof at 2007/06/02 - 17:59:52
4 - Gerdien de Jong, je hebt gelijk dat er een probleem is met de kneukelganghypthese wat betreft de overgang van een quadrupedale kneukelgang naar bipedalisme. Het artikel van Kelly geeft m.i. een aardig betoog over hoe deze overgang overbrugd kan worden.

Desalniettemin denk dat de hypothese dat onze voorgangers een kneukelgang hebben gehad behoorlijk sterk staat. Daarvoor bestaat namelijk een behoorlijke aantal argumenten, die voornamelijk voortkomen uit een gedetailleerde vergelijkend anatomische en functioneel anatomische analyse. Daarvoor verwijs ik graag naar de uitgebreide analyses die gemaakt zijn door Richmond et al. en Kelly. Een aanzienlijk deel van deze anatomische details passen niet alleen perfect in de kneukelganghypothese, maar zijn ook in strijd met de hypothese van Thorpe et al. Mijns inziens is er door Thorpe et al. veel te weinig aandacht besteed aan de anatomie (en de daarmee samenhangende consequenties), zoals ik ook al aan de hand van de anatomie van de voet heb laten zien.

Bij mijn weten hebben gorilla’s, net als chimpansees, een bent-hip-bent-knee bipedalisme. Hun benen zijn dus niet gestrekt zoals dat bij de orang-oetans het geval is. Deze extensie bij orang-oetans lijkt daarmee heel mooi aan te sluiten bij ons bipedalisme (waarbij de benen immers ook volledig geextendeerd worden), maar voor ons bipedalisme is meer nodig dan alleen geextendeerde benen, waaronder allerlei functionele aanpassingen in de voet. Daarnaast is het bipedaal lopen op dunne takken met ondersteuning van handen nog al verschillend van het lopen op een vlakke ondergrond zonder ondersteuning van handen. Ook deze overgang lijkt me daarom problematisch. De auteurs beweren dat het bipedaal lopen van orang-oetans mechanisch meer lijkt op dat van mensen dan dat van chimpansees op mensen lijkt, maar de referentie die ze daarvoor geven (R. H. Crompton et al., Cour. Forsch-Inst. Senckenb. 243, 115 (2003)) heb ik helaas niet kunnen vinden, zodat ik niet kan achterhalen wat ze daar precies mee bedoelen. (Comment this)

Geschreven door Bart Klink at 2007/06/03 - 15:00:46 in reply to: 2
5 - Gert Korthof, het is zeker een eye-opener in de zin dat het een nieuwe en interessante hypothese is die de moeite waard is om verder te onderzoeken. Ik verwacht dat de komende tijd hier de nodige publicaties nog over zullen verschijnen, zowel van de auteurs als hun critici. Het is dus afwachten hoe deze hypothese de toets der tijd doorstaat.

Natuurlijk hoeft niet de volledige anatomie van orang-oetan model te staan, maar juist het feit dat orang-oetans zich bipedaal voortbewegen op dunne takken vind ik problematisch. Hun voetanatomie is hier erg aan aangepast, maar dat zijn juist geen handige aanpassingen om bipedaal te lopen op een vlakke ondergrond. Het bipedalisme van orang-oetans is functioneel een behoorlijk andere aanpassing dan ons bipedalisme. Daar ligt mijns inziens dus een probleem. Verder zijn er behoorlijk wat argumenten voor de (tripedale) kneukelganghypothese (zie hierboven), die in strijd zijn met de hypothese van Thorpe et al. Het is dus afwachten hoe de auteurs zich gaan verdedigen tegen de kritiek, die zeker zal volgen de komende tijd. (Comment this)

Geschreven door Bart Klink at 2007/06/03 - 17:01:54 in reply to: 3
6 - Mens en orang samen op stap
http://www.youtube.com/watch?v=KI1wwD59ieI (Comment this)

Geschreven door Tsjok45 at 2007/06/04 - 22:17:35
7 - De eerste fouten in Behe's nieuwe boek zijn gevonden: Of cilia and silliness (more on Behe) op de Pandas Thumb blog en hier is het eerste kommentaar van filosoof Michael Ruse.
 (Comment this)

Geschreven door Gert Korthof at 2007/06/05 - 14:13:15
8 - Martin in 27.
Behe is zó geobsedeerd door design, dat hij desnoods immoreel design accepteert.
Wat denkt Behe over de Moral Law? Is dit de Designer die de Moral Law heeft bedacht? (Comment this)

Geschreven door Gert Korthof at 2007/06/05 - 14:50:04
9 - Gert Korthof, Ruse heeft gelijk: ID-ers negeren het ontworpen kwaad vaak, soms zelfs op bizarre wijze. Met bijvoorbeeld voetnoten dat het behandelen van 'het kwaad' of ziektes niet in de context van hun artikel past ofzo. Behe maakt er helemaal een (theologisch) potje van als ik het zo lees. Monotheïsten moeten zich ervan bewust zijn, dat ziekte en lijden een onderdeel van het leven zijn en dat het ook op die wijze moet worden besproken. Je kunt niet het leven in al zijn schoonheid en complexiteit aan God opdragen en vervolgens ziekten aan een falend mechanisme wijten.

De huidige ID-beweging maakt een zeer grote fout door dit onderdeel van het leven te bagatelliseren. Daarmee nemen ze ook hun eigen achterban niet serieus, want veel christenen lopen met diezelfde vragen rond die Ruse stelt in zijn review. Het wachten is op een ID-er die schrijft dat de ontwerper niet alleen verantwoordelijk is voor de complexiteit van het leven, maar ook voor al het kwaad, of in ieder geval het natuurlijk kwaad. Dan is de kogel tenminste door de kerk. Ik kan het ook wel zeggen, maar naar mij luistert niemand... :-(. Toch maar even doen:

"In een monotheïstisch wereldbeeld is God verantwoordelijk voor alle aspecten van het leven, ook voor ziektes, lijden en dood!"

Het kwaad heeft geen bedoeling, we worden er niet wijzer van en we zijn ook niet equiped om met het kwaad om te gaan. We worden er onrustig, ongelukkig en boos van. We willen er iets aan doen, maar voelen ons vaak machteloos. Met enige regelmaat zijn we zelf veroorzaker van leed.

Over moreel kwaad: ik geloof dat de transcendente God aanwezig (immanent) is in mensen en op die wijze kan bijsturen in de levens van ons en de mensen om ons heen. Maar mensen hebben een vrije keus om God wel of niet toe te laten. (Voor mensen die moeite hebben met het woord 'God': je mag hier ook het woord 'Liefde' invullen). De werking van God op deze aarde is dus beperkt door onze keuze om niet lief te hebben. Maar er gebeuren gelukkig nog steeds wonderen!

Over natuurlijk kwaad: het leven heeft een sterk toevalskarakter en pijn en dood zijn een integraal onderdeel van het leven. Alleen in een transcendente werkelijkheid, waarin almacht een betekenis heeft, zou een andere vorm van leven mogelijk zijn. Dat kunnen we ons nu niet voorstellen - ik geloof dat we dit na onze dood meemaken. Waarom de eeuwige God deze tijdelijke wereld geschapen heeft? Als ik dat weet zal ik het als eerste hier op dit blog melden - beloofd :-)! (Comment this)

Geschreven door Simon at 2007/06/05 - 17:48:11 in reply to: 8
10 - Simon, je hebt er niets van begrepen. Ruse verwijt Behe helemaal niet dat hij niet over het kwaad praat. Integendeel, Behe doet niets anders dan over het kwaad praten. Zijn hele boek draait rond malaria en HIV. Het is schokkend hoe schaamteloos Behe daarover praat. Herhaaldelijk benadrukt hij de verwoestende capaciteit van malaria en de dodelijkheid van sikkelcelanemie. Nog schokkender is wat Behe over het kwaad beweert. Behe's Designer laat malaria en HIV immers vrijuit hun gang gaan in het ontduiken van onze medicijnen. Geen woord van verbazing daarover. Erger nog, Behe laat er geen twijfel over bestaan dat de malariaparasiet zich alleen kon ontwikkelen dankzij de hulp van de Designer, die met gerichte mutaties de parasiet in de richting van de verwoesting stuurde. Die parasiet is irreducible complex, dus de Designer had maar één keer één mutatie achterwege hoeven laten en we hadden een wereld zonder malaria gehad. Idem voor HIV. De enige keer dat de Designer ons geholpen heeft in de strijd tegen malaria is die ene mutatie die ons het dodelijk sikkelcelanemie gaf. Dank U wel. Behe doet dus precies wat jij wil dat monotheïstische godsdiensten doen: erkennen dat God verantwoordelijk is voor het kwaad. Tevreden? (Comment this)

Geschreven door Arno Wouters at 2007/06/06 - 00:09:26 in reply to: 9
Schrijf een reply






1 2 3