Mehrere Wege zur Entwicklung eines winzigen Knieknochens könnten dem Menschen geholfen haben, aufrecht zu gehen

Wie eine neue Studie zeigt, könnte die Entwicklung der Knochen in den Knien von Primaten Auswirkungen auf die Entwicklung des aufrechten Gangs beim Menschen haben.

Forscher vom King’s College London untersuchten das Vorkommen der lateralen Fabella, eines Knochens im Knie von der Größe eines Sesamkorns, bei 93 verschiedenen Primatenarten. Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Journal Proceedings of the Royal Society B: Biowissenschaften.

Sie fanden heraus, dass diese Knochen zwar bei den meisten Primaten vorhanden sind, sie jedoch bei Hominoiden, also der Primatengruppe, zu der der Mensch neben Schimpansen, Gorillas, Gibbons und anderen gehört, oft fehlen.

Doch der Mensch hat diesen Knochen anders entwickelt als die meisten Primaten und er ist nicht bei allen Menschen vorhanden. Die Forscher sagen, dass dieser ausgeprägte Evolutionsverlauf der Fabella beim Menschen auf eine evolutionäre Veränderung hinweisen könnte, die den Vorfahren des Menschen half, aufrecht zu gehen.

Dr. Michael Berthaume, Dozent für Ingenieurwissenschaften am King’s College London und Autor der Studie, sagte: „Unsere Studie zeigt, dass sich dieser oft missverstandene Knochen bei Primaten auf unterschiedliche Weise entwickelt haben könnte, wobei der Mensch eine besondere Form der Evolution aufweist, die gleich zu Beginn aller Hominoiden begann.“

„Die Verwendung dieses Knochens auf eine neue Art und Weise könnte frühen Menschen wie dem Australopithecus geholfen haben, vom Vierfüßlergang zum aufrechten Gang zu gelangen.“

Die laterale Fabella ist ein Sesambein hinter dem Knie, das bei Menschen mit Kniearthrose doppelt so häufig vorkommt. Sesambeine sind wie die Kniescheibe kleine Knochen, die in Sehnen oder Bänder eingebettet sind, die manchmal im Skelett von Säugetieren vorhanden sind. Das bedeutet, dass sie bei einigen Säugetieren fehlen können, bei anderen derselben Art jedoch vorhanden sind.

Trotz jahrhundertelanger Forschung weiß man noch immer wenig über die Evolution und Entwicklung der Sesambeine und darüber, warum sie bei manchen Menschen vorhanden sind und bei anderen nicht.

In der neuen Studie verwendeten Wissenschaftler statistische Modelle, um das Vorhandensein von drei Sesambeinen im Knie – der Cyamella sowie der Fabella medialis und der Fabella lateralis – zu untersuchen. Dabei stützten sie sich auf in den letzten hundert Jahren veröffentlichte Forschungsergebnisse.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass Primaten mit Faballae 50-mal häufiger Vorfahren hatten, die ebenfalls Faballae hatten. Das Team fand außerdem heraus, dass sich die medialen und lateralen Fabellae fast immer paarweise entwickeln, außer in seltenen Fällen wie beim Menschen, der nur eine laterale Fabellae hat.

Weitere Analysen deuten darauf hin, dass Hominoiden möglicherweise eine andere Art und Weise entwickelt haben, Fabellae wachsen zu lassen als andere Primaten. Dies könnte erklären, warum Menschen eine laterale Fabella ohne mediale entwickeln können, andere Primaten jedoch nicht. Dies könnte über ein Jahrhundert Forschung vereinen, in dem Wissenschaftler darüber debattierten, wie sich diese Knochen entwickelt haben.

Der ausgeprägte Evolutionsverlauf der „Wiederauftauchen“-Fabella beim Menschen könnte auf eine evolutionäre Veränderung hinweisen, die den Vorfahren des Menschen den aufrechten Gang ermöglichte.

Dr. Berthaume sagte: „In fast allen anderen Fällen außer beim Menschen wissen wir, dass Primaten Fabellae paarweise entwickelt haben. Wir wissen auch, dass die Art und Weise, wie sich Primaten bewegen, nicht unbedingt die Entwicklung dieser Knochen beeinflusst. Warum also ist es beim Menschen anders?“

„Das Spannende ist, dass diese ‚Entkopplung‘ ein Zeichen für eine Exaptation sein könnte, wenn etwas im Körper bereits vorhanden ist und dann für einen anderen Zweck verwendet wird – in diesem Fall für die Zweibeinigkeit. Um dies zu bestätigen, sind weitere Arbeiten an der Biomechanik der Fabella erforderlich, aber die vorläufigen Ergebnisse sind vielversprechend.“