Colze i avantbraç

Aquesta setmana es publica en l’edició online de  la revista The Anatomical Record resultats d’una recerca que identifica característiques del disseny de l’húmer que permeten distingir, a partir de l’observació d’un fragment d’aquest os, si pertany a un humà o a un gran simi antropomorf . Aquest treball s’emmarca en una investigació sobre el disseny i eficiència de l’avantbraç dels homínids, liderat pel grup d’Antropologia Biològica de la UAB i que compta amb la col·laboració de l’investigador de l’ICP Xavier Jordana.

 

L’avantbraç dels hominoïdeus, els primats ortògrads actuals i fòssils, té un moviment de rotació al llarg del seu eix longitudinal, conegut com a pronosupinació, que el caracteritza.  Els hominoïdeus inclouen els actuals goril·les, ximpanzés, orangutans, gibons i els humans. El treball «3D Analysis of the Forearm Rotational Efficiency Variation in Humans» mostra per primera vegada que és gràcies a l’epicòndil que podem dinstingir entre els humans i la resta de grans simis antropomorfs. L’epicòndil és una prominència òssia situada a l’extrem inferior de l’húmer (veure figura que segueix).  Els investigadors que signen l’article que publica aquesta setmana la revista The Anatomical Record mostren que en els grans simis antropomorfs l’epicondil és més gran i s’orienta en una direcció més proximal –més pròxima a l’espatlla- que en el cas de Homo sapiens.

 

Extrem inferior de l'húmer. 

Les investigacions per conèixer els detalls d’aquest moviment són ja antigues, i es basen en la hipòtesi que l’evolució d’aquest grup de primats haurà optimitzat un disseny que sigui més eficient en aquells moviments més habituals per cada espècie. De fet, l’estudi s’endinsa en els detalls de la forma i la mida de l’húmer, el radi i el cúbit dels humans, així com també en la posició relativa de les insercions musculars , i els compara amb els de goril·les, ximpanzés i orangutans. L’extrem inferior de l’húmer i la curvatura del radi són dos dels trets morfològics que s’han demostrat més importants per entendre la pronosupinació. Era ja conegut, per exemple, que l’epicòndil dels primats quadrúpeds o pronograds està orientat en una direcció més dorsal que en el cas dels ortògrades, que es caracteritzen per tenir el tronc erecte. 

En aquest treball els investigadors estudien també l’eficiència dels moviments de pronosupinació en humans, en funció de l’angle de rotació i de si el braç està estirat o flexionat, i la compara amb la dels simis antropomorfs. Els resultats són interessants per dos motius. Primer perquè l’estudi d’aquest patró d’eficiència permet distingir perfectament entre els humans i els simis. Segon, perquè les característiques d’aquest patró són coherents amb la hipòtesi d’una adaptació evolutiva morfofuncional que segueix criteris d’eficiència.

Corbes d'eficiència del moviment de pronosupinació. 

Si observem la figura anterior, veiem que el moviment de pronosupinació és menys eficient energèticament en els humans que en els grans simis. Aquest és un resultat en certa manera esperat, ja que en els grans simis la pronosupinació està lligada a la seva manera de desplaçar-se: la grimpació en els  orangutans, o caminant sobre els artells en el cas dels goril·les i ximpanzés. El desplaçament és una activitat d’un cost energètic molt elevat i per això esperem que l’evolució seleccioni un disseny més eficient. En canvi, en els humans aquest moviment està molt més lligat a la manipulació, que té un cost energètic molt més baix.

A més a més, les corbes d’eficiència energètica tenen el seu màxim en angles de rotació diferents. En el cas dels humans aquest angle coincideix amb la posició neutra quan tenim els braços estirats, i canvia quan tenim els braços flexionats. En canvi en orangutans, ximpanzés i goril·les aquest màxim s’assoleix en les posicions locomotores habituals.

A partir dels resultats d’aquest treball, els investigadors han iniciat ja la següent fase de la recerca que incorporarà a altres primats actuals i a espècies fòssils. Des de la perspectiva de la paleontologia això obre una nova via per identificar en les restes fòssils un tret morfològic molt concret, però fàcil de mesurar gràcies a les tecnologies 3D, que permet identificar les adaptacions evolutives als diferents tipus de locomoció dels homínids, així com també les coaptacions a les habilitats de manipulació.

Aquesta línia de treball completa la de l’estudi de la mà dels hominoïdeus (enllaç), liderada des del Grup de Recerca de Paleoprimatologia i Paleontologia humana de l’ICP. Més enllà de les implicacions en l’evolució dels homínids, aquests estudis permeten avançar també en camps com la robòtica o el tractament i prevenció de discapacitats i la medicina de l’esport.

+ info Ibáñez-Gimeno, P., Jordana, X., Manyosa, J., Malgosa, A. & Galtés, I. (published online). 3D Analysis of the Forearm Rotational Efficiency Variation in Humans. The Anatomical Record.

Last modified on Dimecres, 21 Març 2018 13:26
Rate this item
(0 votes)
Super User

Curabitur ultrices commodo magna, ac semper risus molestie vestibulum. Aenean commodo nibh non dui adipiscing rhoncus.

Website: www.themewinter.com

Patrons:

logo generalitat        logo uab

Guardons:

Excellence in research

Amb el suport de:

logo icrea    logo ue

Membres de:

logo cerca b