Paviane „kauern und sprinten“, um mit dem Aufstehen Schritt zu halten

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Irgendwann in unserer Evolution haben die Menschen aufgehört, auf vier Gliedmaßen zu gehen, doch alle unsere Affen-Cousins ​​schlendern weiterhin auf vier und greifen gelegentlich auf zwei zurück. Peter Aerts von der Universität Antwerpen, Belgien, ist neugierig, wie Primaten laufen. Als sein Postdoktorand Kristiaan D’Août mit Gilles Berillon an der Primatologiestation des CNRS, Frankreich, zusammenkam, um zu erfahren, wie sich Paviane fortbewegen, war das Trio überrascht, dass sich die Tiere plötzlich aufbäumen und auf zwei Gliedmaßen zu laufen begannen, ohne sich ihre zu brechen schreiten.

„Der Übergang … schien ein sehr reibungsloser Prozess zu sein“, sagt D’Août. Die Primaten manövrierten sich irgendwie in eine aufrechte Haltung, ohne einen Schritt auszulassen, obwohl sie für Vierbeiner aus dem Lehrbuch gehalten werden – aber wie?

Berillon stellte eine Kamera im Gehege der Paviane auf, um den Moment festzuhalten, in dem die Tiere auftauchten, um herauszufinden, wie sie so nahtlos von vier auf zwei Beine übergehen. In Zeitschrift für experimentelle Biologieberichten die Forscher über ihre Entdeckung, dass Paviane sich im Wesentlichen ducken und dann ihre hintere Hälfte unter ihrem Oberkörper „sprinten“, um aufrecht zu manövrieren, während sie sich weiter vorwärts bewegen.

Zuerst musste das Team einen Weg finden, die Tiere dazu zu bringen, sich vor der Kamera aufzurichten. „Nachdem wir versucht hatten, sie mit Geräuschen, Musik und Essen anzulocken, lockte ein großer Spiegel, den wir am Ende des Laufstegs platzieren konnten, sie dazu, vor der Kamera zu gehen und durchzugehen“, sagt Berillon, der mit D’Août Mitglieder filmte der Truppe, von Neugeborenen bis zu Matriarchinnen und Männchen, als sie sich auf ihre Hinterbeine aufrichteten. „Normalerweise haben wir frühmorgens ein paar Stunden gefilmt, bevor das Licht zu stark war und die Paviane faul oder gelangweilt wurden“, lacht Berillon.

Zurück in Antwerpen machten sich Aerts, D’Août, Jana Goyens und François Druelle an die akribische Aufgabe, das Manöver zu analysieren, indem sie die bewegten Bilder manuell in 15 Körpersegmente – einschließlich Kopf, Körper, Arme und Beine – auf jedem Bild aufteilten , berechneten ihren Massenschwerpunkt und addierten sie dann zusammen mit den Drehungen der Körperteile, um zu bestimmen, wie sich der gesamte Körper bewegte, als das Tier in weniger als einer Sekunde in eine aufrechte Haltung manövrierte.

Dann analysierte das Team, wie sich der Körper drehte, als die Vorderbeine des Tieres den Boden verließen, und stellte fest, dass die Paviane im Wesentlichen ihre Hinterbeine ducken und sie unter dem Oberkörper nach vorne sprinten – über 2 oder 3 Stufen – und dabei den Körper aufrecht anheben, während sie aufstehen Beibehaltung der gleichen ununterbrochenen Geschwindigkeit, die sich vorwärts bewegt. „Diese Übergänge sahen sehr natürlich aus und erforderten keine besondere Aufmerksamkeit oder Anstrengung des Tieres“, sagt Aerts, im Gegensatz zu unseren schwerfälligen Bemühungen, während wir versuchen, auf allen Vieren aufzustehen.

Aber wie schafften die Tiere das Kunststück? Das Team vermutet, dass sich die Paviane zunächst entweder mit ihren Armen abstoßen oder ihre Hüften nach unten senken, um den Körper nach oben zu drehen, und dann drückt ihr nächster Schritt nach unten und dreht die Hüftgelenke, um den Körper weiter voranzutreiben. Bei etwa 75 % des Manövers hören Kopf und Oberkörper jedoch auf, sich zu drehen, während die Beine unter dem Körper weiter nach vorne laufen und die Hüften anheben, bis die Hinterbeine unter dem Oberkörper neu positioniert sind.

Wie viel Aufwand war also für das gesamte Manöver erforderlich? Das Team berechnete die Menge an Energie, die verbraucht wurde, als die Paviane auf vier und dann auf zwei Gliedmaßen gingen, und stellte fest, dass die Primaten für beide Gehstile etwa ~4,6 J/kg/m verbrauchten. Als sich die Tiere jedoch aufrichteten, verdreifachte sich ihr Energieverbrauch auf ~14,2 J/kg/m. Aerts und seine Kollegen sind jedoch der Meinung, dass das Manöver im Wesentlichen mühelos ist, da das gesamte Ereignis in weniger als einer Sekunde vorbei ist und so viel Energie verbraucht wie das Aufstehen aus einer sitzenden Position, sodass die Tiere „on the fly“ aufstehen können, ohne zu brechen ihren Gehrhythmus.

Mehr Informationen:
Vom vierbeinigen zum zweibeinigen Gehen „on the fly“: die Mechanik des dynamischen Modusübergangs bei Primaten, Zeitschrift für experimentelle Biologie (2023). DOI: 10.1242/jeb.244792

Bereitgestellt von The Company of Biologists

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