Brachiation ( latinasta brachium - olkapää, joka puolestaan palaa kreikaksi βραχιον - käsivarsi koko pituudeltaan) on liikkumismuoto, jonka avulla voit liikkua puiden oksia pitkin. Kädelliset liikkuvat tällä tavalla käyttämällä vain käsiään. Brachiation on gibbonien ja siamangien tärkein liiketapa Kaakkois - Aasiassa . Joten nämä apinat liikkuvat 80% ajasta käsillään. Jotkut vanhan maailman apinat käyttävät yhdistettyä liikkumista - brachiation + hyppäämistä , näin hämähäkkiapinat , erityisesti myriki , liikkuvat . Jotkut apinatyypitNovyi Svetat käyttävät yhdessä olkavarren kanssa kehonsa ripustamista hännän päälle, jolloin häntä toimii viidentenä raajana, jolloin se voi tarttua oksiin. [1] [2] [3]
Tutkittaessa sukupuuttoon kuolleen Proconsul -lajin jäänteitä osoitettiin, että tämä Itä-Afrikasta , mioseenikaudelta kotoisin oleva apinalaji hallitsi ja kehitti varhaisen muodon kyvystä roikkua oksien hännän avulla. . Nykyaikana vain gibboneilla ja siamangilla on täysimittainen brakiaatio. Niillä on useita erityisominaisuuksia, jotka helpottavat merkittävästi brakiointia:
Nykyihmiset säilyttävät monet fyysisistä piirteistä, jotka tekevät heistä sukua olkavarrelle - joustavat olkanivelet , sormet , jotka sopivat hyvin esineisiin tarttumiseen. Ne palaavat yhteiseen esi-isään kädellisten keskuudessa. Mielenkiintoinen on myös seuraava vertaileva havainto: nykyaikaiset suurapinat - gorillat , simpanssit ja bonobot - eivät melkein enää käytä brachyaatiota, lukuun ottamatta orangutaneja . Ihmiset ovat kuitenkin säilyttäneet tämän liikkeen, joka mahdollistaa lasten puistojen liikkumisen vaakasuuntaisia portaita pitkin, ja se on myös osa voimisteluharjoittelua kouluissa ja urheilussa, kun ihmiset liikkuvat vaakasuuntaisia portaita pitkin tyypillisellä olkavarrella . [3] [2] [1]
Evoluutioprosessissa gibbonit , jotka ovat täysin hallitseneet liikkeen olkavarren avulla, ovat muuttaneet käyttäytymistyyliään suhteessa muihin kädellislajeihin. He kantavat lapsiaan ei selässään, vaan vatsassa - pennut takertuvat vatsansa turkkiin. On olemassa useita näkemyksiä siitä, miksi gibbonit kallistuivat kapeaan erikoistumiseen brachyingiin. Erään teorian mukaan gibbonit voivat tarttua paksuihinkin oksiin ja liikkua aktiivisesti puiden latvuissa, ja ne voivat saavuttaa ohuiden oksien päissä kasvavia huippuhedelmiä, kun taas suuret apinat eivät pysty tähän johtuen painonsa, mutta pienet kädelliset eivät osaa pitää kiinni oksista pitkään molemmilla käsillä ja hypätä aktiivisesti oksalta toiselle suurella korkeudella määrittäen turvallisen liikkeen radan tien päällä. Tämän lähestymistavan avulla voit saada ruokaa myös kuivuuden ja sadon epäonnistumisen aikana. Toisen version mukaan hiljaisemmaksi liikemuodoksi valittiin olkavarret hyppäämisen ja pystysuoran puun kiipeämisen sijaan. [5]
Tämä on muoto, kun kädellinen liikkuu alhaisella nopeudella. Samalla eläin pitää jatkuvaa yhteyttä tukihaaran kanssa. Tämäntyyppinen liike käyttää fyysisessä mielessä passiivisen vaihdon periaatetta kahden energiatyypin välillä - gravitaatioenergian ja kineettisen energian välillä . Tällä lähestymistavalla on tärkeä etu - kädellinen voi liikkua alhaisilla energiakustannuksilla. Ihmisillä kävelemisellä on samanlainen periaate energia-aineenvaihdunnan ja tuen kanssa kosketuksen suhteen . [6] [7]
Tämän tyyppistä ovea käytetään nopeaan liikkeeseen, jolle on tunnusomaista lennon vaihe tukihaarojen käsivarsien sieppaamisen välillä. Perustuu pyörimisenergian ja liike-energian välisen energianvaihdon fysikaaliseen periaatteeseen . Lähin tunnettu esimerkki on piiska, "piiskaliike", jossa lentovaihe vuorottelee jyrkän nykimisen kanssa, jota vahvistaa varastoitu kineettinen energia ja joka auttaa suorittamaan seuraavan kiertoliikkeen syklin. Ihmisillä tällaisen liikkeen analogi on juoksu , jossa on myös lentovaihe. [6] [7]
Brakyaatiota fyysisessä mielessä verrataan usein heiluriin . Samaan aikaan kädelliset liikkuvat tarkkailematta heilurien tiukkoja vaihevärähtelyjä liikkuessaan puiden läpi. Evoluution aikana kädelliset ovat kehittäneet strategian, jossa ne maksimoivat kineettisen energian kertymisen, kun niiden on edettävä. Nousun aikana ne minimoivat liike-energian menetyksen, ja kädelliset ovat myös oppineet välttämään kehon heilahteluja sivulle, mikä vaikuttaa negatiivisesti liikkeen nopeuteen ja liikkumisen energiankulutukseen. Kädelliset ovat oppineet jokaisen värähtelevän liikkeen prosessissa korjaamaan sen vektoreita ja välttämään tarpeetonta energiankulutusta ja muutoksia liikeradassa. [8] [9]
On pidettävä mielessä, että tehokkuuden kannalta brakiointi on hyödyllistä - sen avulla voit muuntaa potentiaalisen energian kineettiseksi energiaksi pienimmällä häviöllä ja myös säästää sen liikeprosessissa heiluriperiaatteensa vuoksi. Mutta tämän tyyppistä liikettä on vaikeampi hallita kuin kävelyä tai juoksua. Kädellisen suurella nopeudella, joka liikkuu olkavarren avulla, kasvaa riski, että ei tartu ajoissa yhteen tai toiseen oksaan ja putoaa, loukkaantuu. Tästä johtuen kädelliset eivät usein liiku nopeasti, vaikka tämä on energeettisesti edullisempaa, mutta mieluummin liikkuvat hitaasti pienemmällä riskillä käyttämällä jatkuvaa kosketusta olkavarressa. [9] [8]
Brachiation uskotaan kehittyneen puiden nelijalkaisuudesta - eli eläinten liikkumisesta puiden läpi neljän raajan avulla. Kaksijalkaisessa liikkeessä kävely- liikkuminen käyttää vain paria alaraajoista. Brachiation on kehittynyt niin voimakkaasti ja menestyksekkäästi vain kädellisillä ja on heidän tunnusmerkkinsä. Useat käsivarsien, rintakehän ja selän rakenteessa olevat piirteet tekevät nykyihmisistä ja elävistä apinoista sukulaisia. Siirtymistä tämäntyyppiseen liikkumiseen pidetään tärkeänä evoluution askeleena, joka lopulta antoi varhaisille hominideille sopeutua kaksijalkaiseen kävelyyn. On osoitettu, että hominidien osittaisen tai kohtalaisen kaksijalkaisuuden asteittainen omaksuminen kehittyy itsenäisesti eri hominidiryhmissä. [10] [11]
Ei ole olemassa yhtä hypoteesia, joka selittäisi tarkasti, kuinka hominidit siirtyivät olkavarresta täydelliseen kaksijalkaisuuteen tässä tutkimuksen vaiheessa. Pääteoria on seuraava: kädelliset liikkuivat pystysuunnassa puiden läpi, kun oli tarpeen kiivetä tietylle korkeudelle. Pystysuora nousu on esimerkki bipedalismin ja olkavarren välisestä biomekaanisesta suhteesta . Koska hominidien ja yleensä kädellisten kyky kiivetä puihin oli välttämätöntä niiden selviytymiselle , hominidit ovat kehittäneet monia mukautuksia näihin toimintoihin, jotka erottavat ne muista eläinlajeista, ja lopulta nämä mekanismit ovat siirtyneet nykyihmisille. Ihmisiä ja varhaisia hominideja on kaivettu osoittamaan yhtäläisyyksiä kehon asennossa, raajojen mittasuhteissa ja vartalon yleisessä profiilissa. Samanlaisia merkkejä voidaan jäljittää myös elävissä apinoissa. [12] [13]