Hipótesis de funcionamiento resistencia

El hipótesis de funcionamiento resistencia es el hipótesis que se puede explicar la evolución de ciertas características humanas como adaptaciones a larga distancia corriendo. La hipótesis sugiere que resistencia corriendo desempeñó un papel importante para temprano homínidos en la obtención de alimentos. Investigadores han propuesto que resistencia corriendo comenzó como una adaptación para hurgar y más tarde caza de persistencia.

Adaptaciones anatómicas y fisiológicas

Funcionamiento vs caminando

Mucha investigación ha sido orientada hacia la mecánica de cómo bípedo caminar ha evolucionado en el género Homo. Sin embargo, poca investigación se ha realizado para examinar cómo surgieron las adaptaciones específicas para correr, y cómo influyó en la evolución humana.

La parte de la investigación que se ha centrado en el funcionamiento humano ofrece muchas pruebas para funciones corporales y estructuras que mejoran funcionamiento solamente y no se utilizan en pie. Esto sugiere que corría una adaptación, pero no surgió como un subproducto de caminar.

Correr y caminar incorporan biomechanisms diferentes. Caminar requiere un "péndulo invertido", donde el centro de masa del cuerpo se desplaza sobre la pierna extendida, de intercambio de energía potencial y cinética con cada paso. Funcionamiento consiste en un mecanismo para el intercambio de energía potencial y cinética, con el uso de tendones y ligamentos "primavera en masa". Tendones y ligamentos son tejidos elásticos que almacenan energía. Ellos se estiran y luego liberan energía como ellos se espantan. Este mecanismo de resorte masa se vuelve menos energéticamente costoso a velocidades más rápidas y por lo tanto, es más eficiente que el péndulo invertido de caminar mecánica cuando se viaja a mayor velocidad. Tendones y ligamentos, sin embargo, no ofrecen estos beneficios al caminar.

Aunque el mecanismo de resorte masa puede ser más enérgio favorable a altas velocidades, también resulta en un aumento de fuerzas de reacción del suelo y es menos estable porque hay más movimiento y lanzamiento del núcleo del cuerpo y extremidades. Las fuerzas y cuerpo de pitcheo de movimiento de tierra es tan importante en la forma de andar caminando, donde la posición del centro de masa del cuerpo varía menos, hacer caminar un paso inherentemente más estable. En respuesta a la desestabilización de la forma de andar corriendo, el cuerpo humano parece haber evolucionado adaptaciones a mayor estabilización, así como para el mecanismo de masa resorte en general. Estas adaptaciones, que se describe a continuación, son todas las pruebas para la selección de resistencia corriendo.

Evidencia esquelético

Muchos investigadores comparar las estructuras esqueléticas de homínidos tempranos tales como Australopithecus a los de Homo con el fin de identificar diferencias estructurales que pueden ser importantes para resistencia corriendo.

Ligamento nucal: Porque la cabeza es desvinculada de los hombros, temprano Homo necesitaba una forma de estabilizar la cabeza. El ligamento nucal es una característica importante evolucionada en estabilización de cabeza. Empieza en la línea media de la occipucio y se conecta a la parte superior trapecio. Este ligamento es también importante en términos de hallazgos arqueológicos, porque deja una pequeña hendidura y canto en el cráneo, permitiendo a los investigadores ver si varias especies tenían un ligamento nucal. La capacidad de ver las huellas de los ligamentos de hallazgos arqueológicos es rara porque se degradan rápidamente y a menudo sin dejar rastro. En el caso del ligamento nucal, quedo un rastro de su existencia con la presencia de la cresta del cráneo. Porque ni Australopithecus ni Pan tenía el filo del cráneo, se ha concluido que esta característica es exclusiva de Homo.

Estabilización del hombro y la cabeza: El esqueleto humano es diferente de homínidos tempranos como hay menos de una conexión entre el escapular partes de los hombros y espalda superior y cabeza, que sería ventajoso para la escalada, pero podría dificultar los movimientos de la parte superior del cuerpo necesitan para el movimiento de la pierna contraria y por lo tanto, estabilizan el cuerpo y la cabeza cuando se ejecuta. Esta estabilización es necesaria caminar.

Longitud de la extremidad y la masa: Homo tiene las piernas más en relación a la masa corporal, que ayuda a disminuir los costes energéticos de correr, como el tiempo en contacto con la tierra aumenta. También hay una disminución de la masa de la parte distal de las extremidades de los seres humanos, que se conoce para disminuir los costos metabólicos de resistencia corriendo, pero tiene poco efecto en pie. Además, la masa de los miembros de la parte superior del cuerpo en Homo han disminuido considerablemente, en relación a la masa corporal total, que es importante para reducir el esfuerzo de estabilización de los brazos en el funcionamiento.

Superficie articular: Los seres humanos han evolucionado para absorber gran conmoción y fuerza en la estructura esquelética mientras está funcionando. La fuerza del impacto en el cuerpo puede alcanzar el peso corporal hasta 3 - 4 veces en resistencia corriendo, poniendo la estructura esquelética bajo mucha tensión. Para reducir esta tensión los seres humanos tienen superficies articulares aumentada en relación a la masa corporal para difundir la fuerza sobre las superficies más grandes, particularmente en la parte inferior del cuerpo. Esta adaptación, que permite a los seres humanos absorber gran conmoción y la fuerza ejercida sobre el esqueleto, no es vista en las estructuras esqueléticas australopitecino.

Arco plantar: El arco plantar en el pie humano tiene una función de resorte elástico que genera energía para correr pero no caminar. Fósiles de australopitecino pie Mostrar arco sólo parcial, sugiriendo a menos de una capacidad de primavera. Para que el mecanismo de resorte arco plantar funcionar plenamente, también debe haber rotación restringida en el trasero y parte delantera del pie. Esta restricción viene de hueso proyectada del dedo del pie y compactado medio pie estructuras conjuntas en los seres humanos, que no se hace presente hasta Homo habilis.

Tubérculo calcáneo y tendón de Aquiles: Los estudios han investigado el tubérculo calcáneo, la mitad posterior del hueso calcáneo, como un correlato de Tendón de Aquiles longitud y han encontrado correlación entre longitud de tubérculo calcáneo y la longitud del tendón de Aquiles. Porque una longitud más corta tubérculo calcáneo conduce a mayor tramo Aquiles, más energía cinética se convierte en energía elástica, traduciendo en general mejor economía de funcionamiento. Las comparaciones entre los neandertales y los humanos modernos revelan que esta adaptación estuvo ausente en los neandertales, llevando a los investigadores a concluir esa resistencia corriendo las capacidades, incluyendo un bien desarrollado tendón de Aquiles, no evolucionó hasta al menos el género Homo.

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  Calcáneo

Dedos más cortos: Los dedos del pie humanos son rectas y extremadamente corto en relación con el tamaño corporal en comparación con otros animales. En funcionamiento, los dedos del pie soporte 50 a 75% de la masa corporal en los seres humanos. Impulso y aumento del trabajo mecánico en los seres humanos, medida que aumenta la longitud del dedo del pie, mostrando que es energéticamente favorable a tener los pies más cortos. Los costos de los pies más cortos son disminuida capacidad de agarre y la potencia de salida. Sin embargo, la eficacia beneficios parecían superar estos costos, como los dedos del pie de A. Afarensis permanece eran más cortos que los grandes simios, pero 40 por ciento más que los seres humanos modernos, lo que significa que hay una tendencia hacia los dedos más cortos como las especies de primates aleja arborícola. Este aumento del 40% de la longitud del dedo del pie teóricamente induciría un impulso del flexor 2,5 veces que de seres humanos modernos, lo que requerirían dos veces tanto mecánicas trabajan para estabilizar.

Estabilización

Canal semicircular: El canal semicircular, una serie de tres tubos interconectados dentro de cada oreja, es importante para la detección de rotación angular de la cabeza y por lo tanto desempeña un papel crucial en mantener el equilibrio y detección y coordinación de movimiento. Estudios comparativos han demostrado que los animales con mayores canales semicirculares son capaces de percibir una mayor gama de movimientos de la cabeza y por lo tanto tienen una mayor velocidad y agilidad. Evolutivamente, canal semicircular grandemente reducido diámetros son evidentes en los neandertales, pero ampliada en los seres humanos modernos, lo que sugiere que esta adaptación fue seleccionada para en respuesta a la creciente resistencia corriendo.

Reflejo vestíbulo-ocular reflejos (VOR): VORs están habilitados de los músculos en el ojo, que detecta las aceleraciones angulares de la cabeza y ajustan los movimientos oculares para estabilizar estas imágenes. Esta fue una importante adaptación para correr porque permitía Homo para ver más claramente durante el áspero lanzando el movimiento que se produce durante el funcionamiento.

Glúteos: El maximus del glúteo en Homo erectus es significativamente mayor que la de Australopithecus. Es adecuado para estabilizar el tronco mientras está funcionando, pero no son necesarias para caminar glúteos de ese tamaño y fuerza.

Espina ilíaca: Homo se ha ampliado las áreas en el sacro y Espina ilíaca posterior para una mayor sujeción muscular. Estas áreas se utilizan para estabilizar el tronco y reducir echada hacia adelante del cuerpo causada por ejecutar pasos.

Aumento de la eficiencia

Termorregulación
Además de los avances en la estructura esquelética y estabilización, adaptaciones que condujeron al aumento de la eficiencia en la disipación de calor jugaron un papel decisivo en la evolución de la resistencia en Homo. La duración para el cual se puede ejecutar un animal se determina por su capacidad para liberar más calor que se produce para evitar las temperaturas letales.

• Refrigeración por evaporación: La mayoría de los mamíferos, incluidos a los seres humanos, depende de la refrigeración por evaporación para mantener la temperatura corporal.
• Sudoración vs Panting: mayoría de medianas a grandes mamíferos depende jadeando, mientras que los seres humanos dependen de la sudoración, para disipar el calor. Ventajas de jadeo incluyen más superficie de la piel, poca pérdida de sal y pérdida de calor por convección forzada en lugar de depender del viento u otro medio de convección. Por otro lado, sudar es ventajoso que evaporación ocurre en un área mucho mayor superficie (la piel), y es independiente de la respiración, por lo tanto es un modo mucho más flexible de enfriamiento durante una intensa actividad como correr.
• Ventajas humanas: Porque las glándulas del sudor humanas están bajo un mayor nivel de control neuronal que las de otras especies, permiten la excreción de sudor más por unidad de área superficial que cualquier otra especie. Disipación de calor de homínidos más tarde también fue realzada por la reducción del vello corporal. Por librar a sí mismos de un abrigo de piel aislante, funcionamiento de los seres humanos son más capaces de disipar el calor generado por el ejercicio.

Respiración
Además de mejorar termorregulación, homínidos han evolucionado un método mejorado de respiración coherente con las exigencias de funcionamiento.

• Cuadrúpedos vs humanos: debido a su orientación, respiración en los mamíferos cuadrúpedos se ve afectada por esqueléticas y musculares tensiones generadas por el movimiento de correr. Los huesos y los músculos de la cavidad torácica no sólo son responsables de la absorción de choque, pero también son sometidos a compresión continua y expansión durante el ciclo de funcionamiento. Debido a este movimiento, cuadrúpedos se limitan a una vez por ciclo de aparato locomotor y por lo tanto deben coordinar sus andares corriente y tasa de respiración. Esta estrecha coordinación luego se traduce en otra restricción: una velocidad específica que es energéticamente más favorable. Sin embargo, la orientación vertical de homínidos bípedos, libera de esta restricción de la respiración-marcha. Porque sus cavidades de pecho no directamente comprimidos o involucrados en el movimiento de correr, homínidos son capaces de variar sus patrones de respiración con marcha. Esta flexibilidad en la marcha de velocidad y el funcionamiento de la respiración contribuye a homínidos teniendo una amplia gama de velocidades de funcionamiento enérgio favorables.

Almacenamiento y utilización de la energía
Durante los períodos de ejercicio prolongado, los animales dependen de una combinación de dos fuentes de combustible: glucógeno almacenado en los músculos y el hígado y grasa. Glucógeno es más fácilmente oxidado que la grasa, se ha agotado primero. Sin embargo, durante períodos más prolongados de tiempo, las demandas de energía requieren que las reservas de grasa se utiliza como combustible. Esto es cierto para todos los mamíferos, pero homínidos y más tarde los humanos modernos, tienen una ventaja de ser capaz de modificar su dieta para satisfacer estas demandas de energía prolongada.

Además de flexibilidad en la utilización de la energía, homínidos han evolucionado más grande tiroides y suprarrenal glándulas que permitan aprovechar la energía de los carbohidratos y los ácidos grasos más rápidamente y eficientemente. Estos órganos son responsables de la liberación de hormonas como la epinefrina, noradrenalina, glucagón, hormona adrenocorticotrófica (ACTH) y tiroxina. Las glándulas más grandes permite una mayor producción de estas hormonas claves y en última instancia, maximiza la utilización de combustible almacenado.

Tomados en conjunto, aumenta la flexibilidad en la dieta y el mayor uso de combustible el hallazgo mencionado anteriormente que, a diferencia de cuadrúpedos, homínidos no tiene una sola velocidad corriente energéticamente óptima. Para los cuadrúpedos, aumentar la velocidad de marcha significa aumento de la demanda de oxígeno y combustible. Debido a la estructura esquelética y calórica, homínidos son libres de atropellar enérgicamente a una amplia gama de velocidades y movimientos, manteniendo una tasa de consumo de energía constante de aproximadamente 4.1 MJ por 15 km. Por lo tanto su utilización de la energía es mucho mayor.

Funcionamiento de la resistencia y el borrado

De las mencionadas adaptaciones activa Homo saquear comida más eficazmente. Resistencia corriendo podría se han utilizado como medio de acceso a canales distantes o las tiendas de alimentos más rápido que otros carroñeros o carnívoros. Compactación puede haber tomado uno o ambos de dos formas: compactación oportunista y la compactación estratégica.

Homo primitivo seguramente rescatados oportunamente. Compactación se considera oportunista cuando uno"[s] a través de canales en el curso de [sus] diarias actividades forrajeo".

Compactación estratégica implica una búsqueda planificada de cadáveres. Este estilo de barrido habría beneficiado resistencia corriendo mucho más que rebuscar oportunista. Barrido estratégico hubiese implicado el uso de las señales de largo alcance, como las aves sobrevolando. Resistencia corriendo hubiera sido ventajoso en este escenario porque permitía homininos alcanzar más rápido el cadáver. Las presiones de selección hubiera sido muy altas para barrido estratégico, porque homininos fueron diurnas, mientras que sus principales competidores (hienas, leones, etc.) no eran. Por lo tanto, habrían para asegurarse de que capitalizar las canales durante el día. Presión de selección también vino de la debilidad del Homo. Porque eran muy débiles, tenían pocas probabilidades de conducir a cualquier gran competencia en el cadáver. Este hecho llevó a una incluso mayor necesidad de una manera de alcanzar el cadáver antes de estos competidores.

Funcionamiento de la resistencia y la caza de persistencia

Caza de persistencia es "una forma de caza de persecución en la cual los seres humanos utilizan resistencia corriendo durante el calor del mediodía a los animales en coche en hipertermia agotamiento y así ellos pueden fácilmente ser asesinados". Muchos cuestionan la plausibilidad de la caza de persistencia al arco y flecha y otra tecnología eran mucho más eficientes. Sin embargo, en la edad de piedra temprana (ESA), lanzas eran solamente madera afilada, y homínidos no habían comenzado usando herramientas. La falta de puntas de lanza o arcos significaba que sólo podían cazar desde muy corta distancia: entre 6 y 10 metros. Homínidos así deben han desarrollado una manera para apuñalar presa desde corta distancia sin causar daños corporales graves a sí mismos. Caza de persistencia hace matar a un animal más fácil trayéndolo primero hasta la extenuación, así ya no puede responder violentamente.

Cazadores de persistencia el trabajo de caza en pleno día, cuando esté caliente. Los cazadores elegir presa de un solo objetivo y persiguen a una velocidad entre su trote y galope, que es extremadamente ineficiente para el animal. El cazador continúa persiguiendo durante un período de horas, durante el cual puede perder de vista al animal. En este caso, el cazador debe utilizar pistas y una comprensión del animal para continuar la persecución. La presa eventualmente se sobrecalienta y se vuelve incapaz de continuar huyendo. Homo, que no recaliente tan rápidamente debido a su capacidad de termorregulación superior, entonces es capaz de apuñalar a la presa mientras que está incapacitado y no puede atacar.

Seguimiento

Debido a la complejidad de un animal huye tras, métodos de seguimiento debe haber sido un requisito previo para el uso de resistencia corriendo en la caza de persistencia. Los científicos postulan que se desarrollaron métodos de seguimiento temprano en terreno abierto, con vegetación escasa tales como la Desierto de Kalahari en el África meridional. Este "rastreo sistémico" implica simplemente siguiendo las huellas de los animales y probablemente fue utilizado para el seguimiento de las especies de pastizales en terreno suave. Restos óseos sugieren que durante la edad de piedra media, homínidos utilizan rastreo sistémico para escarbar para animales de tamaño mediano en cubierta vegetal, sino para antílope caza en pastizales más abiertos. Desde la edad de piedra media en la tarde edad de piedra, métodos de seguimiento se convirtió en lo que se denomina "seguimiento especulativo". Cuando las pistas podrían no fácilmente encontradas y seguidas, Homo predijo donde pistas eran más propensos a ser encontrado e interpretaron otros signos para localizar la presa. Este método avanzado de seguimiento para la explotación de la presa en una variedad de terrenos, haciendo resistencia corriendo para la caza de persistencia más plausible.

Ejemplos de cazadores de persistencia

Aunque las fechas exactas y los métodos de caza de persistencia son difíciles de estudiar, se han registrado varias cuentas recientes de la caza de persistencia. Las tribus en el desierto de Kalahari en Botswana se han sabido emplear resistencia corriendo para compactar y cazar presas. En el campo abierto, la!Tribus XO y /Gwi bajan lentos animales como el oso hormiguero y puerco espines, mientras que durante la parte más caliente del día, se concentran en los animales tales como Eland, KUDU, Gemsbok, Hartebeest, Cephalophus, Antílope, Chita, Caracal, y Felinos africanos. Además de estas tribus africanas existentes, se ha sugerido que la Pueblo Tarahumara en México y el Paiute personas y Navajo en el suroeste de Estados Unidos, utiliza caza de persistencia para capturar presas incluyendo ciervos y antílopes. El Aborígenes en Australia son conocidos por haber cazado canguro de manera similar. Debido a la creciente disponibilidad de armas, la nutrición, dispositivos de seguimiento y los vehículos de motor, se puede argumentar que la caza de persistencia ya no es un método eficaz de caza de animales para alimento. Sin embargo, existen ejemplos de la práctica que ocurre en los tiempos modernos: el!XO y /Gwi en el Kalahari central, todavía caza de persistencia práctica y han desarrollado métodos muy inteligentes y avanzados de hacerlo. Asimismo, el ruso Familia Lykov que vivió en el aislamiento para la persistencia de 40 años que también se utiliza debido a la falta de armas de caza.

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  Hartebeest rojo

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  KUDU

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  Gemsbok

Diferencias estacionales

En particular, estas dos tribus maximizan la eficiencia de caza de persistencia apuntando a especies específicas durante diferentes épocas del año. En la temporada de lluvias, principales objetivos incluyen antílope, duiker y antílope, como arena mojada abre sus cascos y endurece las articulaciones. Caza en los comienzos de la temporada lluviosa es particularmente ventajoso porque forma hojas secas "rocas" en los estómagos de los animales, resultando en diarrea. Rigidez en las articulaciones y digestión suboptimal hacen la presa objetivos más débiles y más disponibles. En contraste, en la estación seca, los cazadores bajan kudu, eland y hartebeest rojo porque estas especies se cansan más fácilmente en la arena suelta. Cazadores dicen que la mejor época de caza persistente es cerca del final de la temporada seca, cuando los animales están mal nutridos y por lo tanto más fácil correr hasta la extenuación. Al atacar la presa más vulnerable durante cada temporada, los cazadores de maximizan las ventajas de resistencia corriendo.

Las condiciones o parámetros

1. caza persistencia debe realizarse durante el día cuando es caliente, para que el animal se sobrecalentará.

2. homo debe han sido capaces de rastrear el animal, como habría perdido de vista durante la persecución.

3. tan larga caza requiere grandes cantidades de fuentes dietéticas de agua, sal, y glucógeno.

4. aunque la tasa de éxito de la caza de persistencia registrada es muy alta (aproximadamente 50% ), caza fracasada es muy costoso. Por lo tanto, habría tenido que ser un sistema social en el cual individuos comparten comida, para que cazadores sin éxito podrían pedir alimentos de otros cuando sea necesario.

Críticas

Mientras que hay pruebas que apoyen la selección en la morfología humana para mejorar la capacidad de funcionamiento resistencia, hay cierta controversia sobre si los beneficios ecológicos de compactación y comportamientos de forrajeo de caza de persistencia fueron la fuerza impulsora detrás de este desarrollo.

La mayoría de los argumentos opuestos persistencia la caza y la compactación comportamientos está vinculada al hecho de que el paleohabitat y Paleoecología de pronto Homo No eran propicias para estos comportamientos. Se cree que los primeros miembros de Homo vivía en la sabana africanas-woodlands. Este entorno consistió en pastizales abiertos, así como piezas con densa vegetación - intermedio entre el bosque y sabanas abiertas. La presencia de dicha cubierta de árboles que reducen la visibilidad y así lo requieren habilidades de seguimiento. Esto causa problemas para la hipótesis de la persistencia de caza y correr para ayudar a la eliminación de registros obsoletos.

Contra la caza de persistencia

Ungulados se sabe de evidencias arqueológicas que han sido la principal presa de principios Homo, y dada su gran velocidad, fácilmente serían capaces de dejar atrás los primeros homínidos. Velocidad de ungulados, juntada con la variable visibilidad de la sabana-woodland, significó que caza por resistencia funcionamiento requiere la capacidad de perseguir a su presa. Pickering y Bunn argumentan que el seguimiento es parte de una sofisticada habilidad cognitiva establece que los primeros homínidos no hubiera tenido, y que aunque estaban siguiendo un rastro de sangre dejado por un lesionado Ungulata-que pudo haber sido en su capacidad cognitiva - la capacidad de tecnología proyectil penetrante del arte estuvo ausente en los primeros homínidos.

Se ha sugerido que los cazadores modernos en África no utilice caza de persistencia como método de forrajeo y más a menudo posible renunciar a una persecución donde termina la ruta que seguían en la vegetación. Los raros grupos de cazadores que en ocasiones participan en la caza de persistencia son capaces de hacerlo debido a los ambientes extremadamente calientes y abiertos. En estos grupos, se requiere un día completo de descanso y recuperación después de una cacería, indicando el peaje gran persistencia cazas a tomar el cuerpo y convertirlas en empresas raras.

Finalmente, en la crítica de la investigación de Liebenberg sobre la caza de persistencia de hoy en día, se reveló que la mayoría de las cacerías iniciados era incitado para el rodaje, más espontánea y que pocos de estas cazas fueron exitosas. Las cacerías que fueron éxito involucrados factores externos como los cazadores de ser capaz de parar y rellenar las botellas de agua.

Una respuesta a estas críticas se ha formulado por Lieberman et al.

Contra borrado

El beneficio propuesto de resistencia en hurgar es capacidad de homínidos tempranos que vierten otros carroñeros en llegar a las fuentes de alimentos. Sin embargo paleoantropológicas estudios sugieren que el hábitat de sabana-woodland provocó un ambiente de competencia muy baja. Debido a la poca visibilidad, cadáveres no eran fácilmente situados por mamíferos carnívoros, resultando en menos competencia.

Enlaces externos

• La resistencia corriendo hipótesis, la idea de que los seres humanos evolucionaron como fondistas, que tenga las piernas gracias a un nuevo estudio de dedos del pie - revista semillas

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