A kétlábú mozgás (más néven bipedalism vagy bipedalism ) kemény felületen való mozgás módja két páros végtag (láb) segítségével. Jellemző sok madárra és nem madár dinoszauruszra , egyes erszényes emlősökre , jerboákra , jerboákhoz hasonló rágcsálókra (például táskában ugrókra ) és emberre . Jellemző volt néhány primitív archosauriformára is . A két végtagon mozgó állatokat kétlábúaknak nevezzük .
A kétlábúságnak a következő formái vannak:
Az evolúció során a kétlábúság többször is önállóan megjelent a földi húrok különböző csoportjaiban . A kétlábúság először az amnionok több csoportjában jelent meg , nevezetesen az archosauriform csoport szauropszidáiban , valamint a cynodont csoport szinapszidáiban . Az első magzatvíz négy végtagon mozgott, amelyek különböző irányban távolodtak el egymástól, és nem tudták folyamatosan a testet a föld felett megtámasztani (ezért a „guggolás”). Ez összhangban volt viszonylag ülő életmódjukkal és kevésbé intenzív anyagcseréjükkel. A kétlábúság megjelenését a futással és a zsákmány aktív üldözésével összefüggő mozgékonyabb életmód segítette elő. Mivel a test folyamatos talaj feletti fenntartása és a hosszú távú mozgásszervi aktivitás nagyobb energiafelhasználást igényelt a hüllőkhöz képest, az izomzatban és a csontokban bekövetkező változások az anyagcsere felgyorsulásával jártak .
A kétlábúság először a középső- triászban jelent meg a szauropsidák (ma hüllők [nb 1] és madarak ) képviselői körében. Mégpedig az ókori archosaurusokban ( Ornitodir csoport ). A bipedalizmust további képviselői, a dinoszauromorfok fejlesztették tovább .
A bipedalizmust a korai archosauriformák számos anatómiai változása segítette elő . Szemérem- és ülőcsontjaik megnyúltak, mellső lábaik rövidülni kezdtek. A nehéz, hosszú farok a medencecsontok összeolvadása miatt gyakorlatilag elvesztette mozgékonyságát, és egyensúlyrúddá változott, amely egyensúlyba hozza a megnyúlt test tömegét. Járás közben a hátsó végtagok a test síkjával párhuzamos síkban kezdtek el mozogni, a bokaízület pedig járás közben rugózni tudott. Ez gazdaságosabb erőfelhasználást biztosított, és a támaszték a középső (harmadik) ujjra került. A végtagok közvetlenül a test alatt kezdtek el mozogni, és stabilabb függőleges (kiegyenesített) pozíciót vettek fel. Ez lehetővé tette az archosauriformák számos csoportjának, hogy alkalmanként vagy állandóan két végtagon mozogjanak, hasonlóan a modern repülő madarakhoz .
A fejlettebb archosauriformok (korai dinoszauruszok : gyíkok és ornithischians egyaránt ) aktív ragadozók voltak. Legalább néha a hátsó végtagjaikon mozogtak. Ez hozzájárult gyors fejlődésükhöz, különösen azután, hogy a legtöbb cynodont kihalt a perm és a triász fordulóján . A jura korszakban szinte minden többé-kevésbé nagy szárazföldi állat (egy méternél hosszabb) dinoszaurusz volt.
Fokozatosan a dinoszauruszok egy része növényi táplálékra tért át , elfoglalva a megüresedett ökológiai réseket . Ennek eredményeként a legtöbb növényevő faj visszatért a négylábú mozgáshoz. A ragadozók evolúciója továbbra is a „két lábon járó” utat követte. 140 millió évig (a kréta időszak végéig ) a fő szárazföldi húsevő gerincesek a kétlábú dinoszauruszok voltak. Sőt, az abelisauridáknál az elülső végtagok az evolúció során szinte teljesen elvesztek, míg a maniraptoroknál éppen ellenkezőleg, speciális megfogó formává fejlődtek.
A két lábon tartás ritka a modern hüllők (nem madár szauropsidák) körében. Az ősi kétlábú hüllőktől eltérően megtartják a végtagok "kicsavarodott" elrendezését, így a hátsó lábukon futni kínosnak tűnik. A modern hüllők általában megtartják a primitív archosauriformokhoz hasonló mozgásformát . A modern nem madárhüllők közül csak a krokodiloknál tudnak a végtagok a test alatt elfoglalni, és csak futás közben. Következésképpen csak a fodros gyík és néhány viszonylag késői krokodilfaj említhető a (fakultatív) kétlábú modern hüllők példájaként .
MadarakA kétlábú dinoszauruszok a madarak ősei voltak . Ráadásul a madarak maguk is modern kétlábú dinoszauruszok, a kladisztikus osztályozás elvei szerint. A madarak primitívebb húsevő gyíkdinoszauruszokból fejlődtek ki .
A kétlábúság a madarak eredeti tulajdonsága: tollas mellső végtagjaik szárnyakká fejlődtek, anatómiájuk többi része pedig a repüléshez alkalmazkodott. Ezt követően a madarak egy része ismét visszatért a teljesen földi életmódhoz, elveszítette repülési képességét. Ennek eredményeként egyes madarak elvesztették a gerincüket , és a szárnyaik elvesztették a repülési funkciójukat. Sok röpképtelen madárfaj kifejlesztette a gyors futás képességét. Tehát egy felnőtt afrikai strucc akár 70 km / h sebességet is elérhet. A madarak egy másik csoportja – a pingvinek – szintén elvesztette a repülési képességét. Ezeknek a madarak szárnyai, amelyek félig vízi állatokká váltak, békalábokká alakultak. Két hátsó végtagon is kemény felületen mozognak. Ebben az esetben a pingvinek gerince szinte függőlegesen helyezkedik el.
A szauropszidákkal párhuzamosan a szinapszidok egyes csoportjaiban kezdett kialakulni a kétlábúság . Mégpedig a cynodontákban , a modern emlősök ősei. A szauropsidokhoz hasonlóan a korai cynodonták is számos anatómiai változáson mentek keresztül, amelyek a kétlábúságnak kedveztek. Farkuk mérete jelentősen lecsökkent, és nem vett részt a mozgásban [nb 2] , a gerinc függőleges hajlítási képességet kapott négy lábon futás közben (egyidejűleg csökkent a keresztirányú hajlítás képessége), a szemérem és az ischium csontjai csökkentek mérete, és a csípőcsont megnőtt, megbízható támogatást nyújtva az erős végtagizmoknak. A szinapszidák ezen csoportja a modern ragadozó emlősökhöz hasonlóan a négylábú futásra szakosodott . Nagy evolúciós sikereket ért el a perm korszakban , de valamiért gyakorlatilag eltűnt a színről a mezozoikumban – a legtöbb mezozoikum fajta, beleértve az emlősöket is, nagyon kicsi.
EmlősökA két lábon tartás a legelterjedtebb az erszényes emlősök ( kenguruk , kengurupatkányok stb.) körében. Egyes szemtanúk beszámolói szerint a nemrég kihalt tilacin felállhatott a hátsó lábaira, miközben üldözte a zsákmányt, és vágtából ugrásba tudott átállni, akár egy kenguru.
A méhlepényes emlősök között a kétlábú mozgás ritka és inkább kivétel. Ennek oka nyilvánvalóan az emlősök nehéz, húsos farkának hiánya, amely két lábon járáskor kiegyensúlyozóként szolgálhat (még ősi őseik, az állatfogú hüllők is elvesztették a négyen való futáshoz való alkalmazkodás során lábak). Emiatt a legtöbb kétlábú emlős nem futva, hanem a hátsó lábára ugrálva mozog.
Az emberi ősök állandó két lábon járásra és futásra való átállása jelentős változásokat követelt meg anatómiájukban. Ilyenek például a leptiktidia , jerboa , striders . Sok majom általában négy lábon jár, de tud két lábon is járni, és néha még a fogságban is állandó kétlábú mozgást végez. Például a bonobo két lábon jár, amikor csecsemőket vagy tárgyakat visz, alkalmanként ételért. A medvék fel tudnak állni a hátsó lábukra , de a természetben ezt nem mozgásra, hanem a környezet feltérképezésére használják. A betanított macskák és kutyák a hátsó lábukon járhatnak .
A hominidák két hátsó végtagon való járásra való átállása hozzájárult az elülső végtagok (kezek) kialakulásához, amelyek segítségével kényelmes volt a primitív eszközök használata, az élelmiszer egyik helyről a másikra szállítása. A fizikai munka fejlődése viszont hozzájárult az agy fejlődéséhez . Ugyanakkor a hominidák kétlábúságra való átmenetének negatív mellékhatása is volt. - az ember lett az egyetlen emlős , akinek kölykei hiányosan kialakult koponyával és agyvel születnek . Azonban éppen a gyermek születése idején „fejletlen” agya teszi lehetővé számára, hogy olyan mennyiségű információ birtokába jusson, amely lehetővé teszi számára, hogy alkalmazkodjon egy összetett emberi társadalom életéhez.
A kétlábú mozgásmódot alkalmazó mechanizmusok a megvalósítás technikai nehézségei miatt még nem terjedtek el. A gyakorlatban alkalmazott mechanizmusok közül a sétáló kotrógépek nevezhetők . Vannak projektek is két lábon mozgó robotokról. Az ilyen típusú sétálórobotokra példák az ASIMO [1] , a TOPIO [2] , az Atlas és mások.