Je denkt er nooit over na, maar onze flexibele schouders en ellebogen zijn een vernuftig stukje evolutie, waardoor de eerste mensen met sprongen vooruitgingen: daardoor konden ze bijvoorbeeld speren werpen om dieren te vangen. Maar oorspronkelijk waren ze enkel bedoeld om niet keihard uit een boom te donderen.
Primaten waren de eersten die hun schouders vrij konden draaien en hun ellebogen volledig konden uitstrekken. Dat was nodig om hun afdaling uit bomen af te remmen, want waar kleinere apen nog wel met hun kop eerst naar beneden konden, moesten de grote, zware primaten met hun lijf eerst, omdat ze anders naar beneden zouden storten.
Maar die flexibele schouder- en ellebooggewrichten kwamen ook later goed van pas, want toen de eerste mensen de bomen verruilden voor de savanne konden ze zo veel beter voedsel verzamelen en gereedschappen maken voor de jacht.
Logge lichamen
Onderzoekers van Dartmouth College maakten lange video’s van chimpansees en kleine apen, die ze in het wild observeerden. Ze ontdekten dat de chimpansees en de kleine apen op dezelfde manier omhoog klommen met hun schouders en ellebogen gebogen dichtbij hun lichaam. Anders werd het als ze naar beneden kropen. De chimpansees strekten hun armen uit boven hun hoofd om zich vast te kunnen houden aan takken, zoals een mens van een ladder naar beneden komt. De kleine, veel lichtere aapjes, trippelden gewoon op vier poten naar beneden. De ledematen van kleinere apen zijn dan ook veel minder flexibel en kunnen zich minder ver uitstrekken. Ze bewegen meer als honden en katten.
Evolutionaire nut van afdalen
Hoofdonderzoeker Luke Fannin vertelt dat zijn studie een van de eersten is die het evolutionaire belang aantoont van het naar beneden klimmen. “Afdalen is relatief onontdekt terrein bij apen en primaten”, legt Fannin uit aan Scientias.nl. “Het is wel bestudeerd bij kleinere dieren, zoals hagedissen en maki’s. Maar deze dieren zijn klein genoeg om af te dalen met hun kop eerst. Daarvoor zijn de meeste primaten te zwaar.” Waarom er nooit eerder naar gekeken is? “Ik denk dat deel van het probleem is dat het lastig is om dit soort bewegingsdata van primaten in het wild te verzamelen. Je moet studiedieren vinden die aan je gewend zijn en heel veel geduld hebben. Dus er is wel wat theoretisch werk gedaan op dit gebied, maar er waren heel weinig data beschikbaar. Dat maakt onze studie zo uniek.”
Dat naar beneden klimmen blijkt een erg ondergewaardeerde vaardigheid. “Het is een ongelooflijk belangrijke factor in de evolutie van de anatomische verschillen tussen apen en primaten die uiteindelijk ook zouden ontstaan bij mensen”, legt Fannin uit. “Afdalen was zo’n grote fysieke uitdaging, gezien de grootte van primaten en vroege mensen, dat hun anatomie zich door natuurlijke selectie moest aanpassen om valpartijen te voorkomen.”
Nieuwe uitdagingen
Onderzoeker en professor aan Dartmouth, Jeremy DeSilva, vult aan: “De eerste primaten ontwikkelden zich 20 miljoen jaar geleden in bossen waar ze in bomen klommen voor hun voedsel en dan weer naar beneden kwamen om verder te gaan in de volgende boom. Maar dat afdalen kwam met allerlei nieuwe uitdagingen. Grote primaten kunnen het zich niet permitteren om uit bomen te vallen, omdat ze dan dood kunnen gaan of zwaargewond raken. Door natuurlijke selectie zou de anatomie overblijven die ervoor zorgt dat ze veilig kunnen afdalen.”
Zo ontstonden dus de flexibele elleboog- en schoudergewrichten bij primaten, die hun handige lichaamsdelen weer doorgaven aan de eerste mensen, zodat die ’s nachts in een boom konden klimmen om zich te beschermen tegen wilde dieren en ’s ochtends weer veilig naar beneden konden komen. Ook werden onze voorouders zo uitstekende speerwerpers. Deze mensen kregen zelfs nog bredere schouders die tot wel 90 graden konden draaien. “Het is diezelfde anatomie van de eerste primaten met een paar kleine aanpassingen. Nu konden ze speren of stenen gooien om zichzelf te beschermen tegen roofdieren of om dieren te doden om zelf op te eten. Dat is wat de evolutie doet, het is een geweldige knutselaar”, aldus DeSilva.
Sporten
“Aangezien mensen afstammen van primaten hebben we deze flexibele schouders behouden”, legt Fannin uit. Later leidde dit tot veel evolutionaire voordelen bij de eerste mensen. “Activiteiten die voordeel hebben van flexibele armen waren bijvoorbeeld het gebruik van gereedschappen en wapens. En ook nu nog gebruiken moderne mensen hun flexibele armen continu voor allerlei sporten en andere vaardigheden.”
DeSilva: “Uit een boom naar beneden klimmen vormde het anatomische begin voor iets dat miljoenen jaren later nog steeds erg nuttig is. Als een rugbyer een bal werpt, heeft hij die beweging te danken aan onze voorouders, de primaten.” Fannin vult aan: “We zijn veranderd, maar de kenmerken van de primaten zijn nog steeds in onze moderne skeletten te vinden.”
Zwaartekracht verslaan
De onderzoekers toonden aan dat de hoek van de schouders van een chimpansee 14 graden groter was tijdens het afdalen dan tijdens het klimmen. En hun armen konden zich bij de ellebogen 34 graden verder uitstrekken bij het naar beneden klimmen dan bij het omhooggaan. Bij de kleinere apen was het verschil maximaal 4 graden tussen het omhoog en omlaag klimmen.
Het probleem met afdalen is dat je niet alleen de zwaartekracht moet weerstaan, maar ook moet afremmen. “De schouders en ellebogen helpen om af te remmen bij het naar beneden klimmen doordat ze bijdragen aan de frictie met het verticale oppervlak. Door de schouder in een groter aantal graden te bewegen en de elleboog verder uit te strekken tijdens het afdalen ontstond er bij chimpansees meer wrijving ten opzichte van het verticale oppervlak, zodat ze hun afdaling konden afremmen”, legt Fannin uit.
Met eigen ogen bekijken
Dit klinkt allemaal best logisch, toch was de onderzoeker verrast. “Wat me het meest verbaasde is het sterke effect dat afdalen had op de flexibiliteit van de bovenste ledematen van een chimpansee, met name in de ellebogen”, vertelt de onderzoeker. “Het was ook verrassend om te zien hoe apen en primaten hun armen op vrijwel dezelfde manier gebruikten als ze omhoog klommen in bomen.” Terwijl het afdalen juist zo anders ging. “Dat is niet zo zichtbaar als je hun skeletten vergelijkt. We moesten echt naar hun natuurlijke habitat om met eigen ogen te zien hoe ze hun ledematen gebruikten bij het klimmen en afdalen.”
