التفرع

الموسوعة الحرة
تمتلك الرئيسيات المتأرجحة مثل هذا السيامانغ ( Symphalangus syndactylus ) أطرافًا أمامية طويلة وأصابع منحنية

التأرجح بين الأغصان (من كلمة "brachium" اللاتينية التي تعني "ذراع")، أو تأرجح الذراعين ، هو شكل من أشكال التنقل بين الأشجار ، حيث تتأرجح الرئيسيات من غصن إلى غصن باستخدام أذرعها فقط. خلال هذه العملية، يُسند الجسم بالتناوب تحت كل طرف أمامي. يُعد هذا النوع من التنقل الوسيلة الأساسية لتنقل قرود الجيبون الصغيرة وقرود السيامانغ في جنوب شرق آسيا. وتستخدم قرود الجيبون على وجه الخصوص التأرجح بين الأغصان في ما يصل إلى 80% من أنشطتها الحركية. [ 1 ] صُنفت بعض قرود العالم الجديد ، مثل قرود العنكبوت وقرود الموريكي ، في البداية على أنها شبه متأرجحة، وتتحرك بين الأشجار بمزيج من القفز والتأرجح بين الأغصان. كما تمارس بعض أنواع العالم الجديد سلوكيات التعلق باستخدام ذيولها القابضة ، التي تعمل كيد خامسة للإمساك. [ 2 ] أظهرت الأدلة أن القرد المنقرض بروكونسول من العصر الميوسيني في شرق إفريقيا قد طور شكلاً مبكراً من السلوك المعلق، ولذلك كان يُشار إليه باسم بروبراتشياتور. [ 3 ]

بعد مزيد من الملاحظات وفهم أعمق لتشريح وسلوك الرئيسيات، لم يعد مصطلحا "شبه متأرجح" و"متأرجح جزئيًا" شائعين في الأوساط العلمية. [ 3 ] حاليًا، يصنف الباحثون الجيبون والسيامانغ على أنهما المتأرجحان الحقيقيان الوحيدان، بينما يصنفون القردة العليا على أنها متأرجحة معدلة. [ 3 ] أما جميع سلوكيات التأرجح الأخرى التي لا تندرج ضمن أي من هذين التصنيفين، فتُعرف بوضعيات وحركات تعليق الساعد. [ 3 ]

Some traits that allow primates to brachiate include a short spine (particularly the lumbar spine), short fingernails (instead of claws), long curved fingers, reduced thumbs, long forelimbs and freely rotating wrists.[2]Modern humans retain many physical characteristics that suggest a brachiator ancestor, including flexible shoulder joints and fingers well-suited for grasping. In lesser apes, these characteristics were adaptations for brachiation. Although great apes do not normally brachiate (with the exception of orangutans), human anatomy suggests that brachiation may be an exaptation to bipedalism, and healthy modern humans are still capable of brachiating.[4] Some children's parks include monkey bars which children play on by brachiating.

As well as shaping the evolution of gibbon body structure, brachiation has influenced the style and order of their behaviour. For example, unlike other primates who carry infants on their backs, gibbons will carry young ventrally. It also affects their play activities, copulation, and fighting. It is thought that gibbons gain evolutionary advantages through brachiation and being suspended by both hands (bimanual suspension) when feeding. While smaller primates cannot hold themselves by both hands for long periods, and larger primates are too heavy to exploit food resources on the ends of branches, gibbons can remain suspended for a significant period and use their long arms to reach food in terminal branches more easily. Another theory postulates that brachiation is a quieter and less obvious mode of locomotion than quadrupedal jumping and climbing, thereby more successfully avoiding predators.[5]

Types of brachiation

Although humans primarily move through bipedal locomotion, they retain several adaptations that allow them to use brachiation, as demonstrated here with a group of U.S. Marines using monkey bars.

Continuous contact

This form of brachiation occurs when the primate is moving at slower speeds and is characterized by the animal maintaining constant contact with a handhold, such as a tree branch.[6] This gait type utilizes the passive exchange between two types of energy, gravitational potential and translational kinetic, to propel the animal forward at a low mechanical cost.[6] This mode of brachiation has been compared to the movement patterns of bipedal walking in humans.[7]

Ricochetal

يستخدم الرئيسيات هذا النوع من التأرجح للتحرك بسرعات أعلى، ويتميز بمرحلة طيران بين كل تلامس مع مسكة اليد. [ 8 ] يعتمد التأرجح الارتدادي على تبادل الطاقة الحركية الانتقالية والدورانية للتحرك للأمام، ويُشبه حركة السوط. [ 7 ] وبسبب مرحلته الهوائية، يُشبه التأرجح الارتدادي الجري على قدمين لدى البشر. [ 7 ]

نماذج التفرع

حركة البندول

كثيراً ما تُشَبَّه حركة التأرجح المستمر بين الأشجار بحركة البندول البسيط. [ 8 ] ويعود ذلك إلى تذبذب الطاقة خارج الطور الذي يحدث أثناء تأرجح الرئيسيات المتحركة بين كل غصن من أغصان الشجرة، حيث تنتقل الطاقة من طاقة كامنة إلى طاقة حركية، والعكس صحيح. [ 9 ] ويمكن ملاحظة استخدام التسارع الناتج عن الجاذبية لإحداث الحركة في كلٍّ من الرئيسيات المتأرجحة والكرة المتحركة في نموذج البندول. [ 9 ] ويستطيع الكائن المتأرجح الاستفادة من هذا الزخم بعدة طرق مختلفة: فخلال مرحلة الهبوط، يُمكنه زيادة التغير في طاقته الحركية إلى أقصى حد، وخلال مرحلة الصعود، يُمكنه تقليل فقدان الطاقة الحركية، أو يُمكنه تجنب الحركة الجانبية أثناء صعوده. [ 9 ] وقد كيّفت الرئيسيات المتأرجحة هذه الاستراتيجيات الثلاث لزيادة حركتها الأمامية إلى أقصى حد من خلال تعديل وضعيتها خلال كل تأرجح. [ 9 ]

تُعرف كمية الطاقة المنتقلة من حالة الكمون إلى حالة الحركة أثناء الحركة البندولية باستعادة الطاقة. [ 8 ] يتطلب الحفاظ على مستوى عالٍ من استعادة الطاقة أثناء التأرجح طاقة أقل، مما يسمح للحيوان بالوصول إلى وجهته بسرعة؛ ومع ذلك، يصعب التحكم في هذا النوع من الحركة. [ 8 ] لذلك، ونظرًا لأن خطر فقدان نقطة التشبث قد يؤدي إلى الإصابة أو الموت، فمن المرجح أن تفوق فائدة الحركة البطيئة مع استعادة طاقة أقل وتحكم أكبر تكلفة استهلاك الطاقة الإضافية. [ 8 ]

تطور التفرع

نشأت ظاهرة التشبث بالأغصان في أفريقيا قبل ثلاثة عشر مليون سنة. وقد أجبر ظهور الرئيسيات الأكبر حجماً التي تعلمت التنقل بالتشبث بالأغصان الأجيال الجديدة على إجراء بعض التغييرات الجسدية التي استمرت حتى اليوم في العديد من الأنواع، بما في ذلك البشر .

يُعتقد أن سلوكيات الحركة المتخصصة، كالتأرجح بين الأشجار، قد تطورت من المشي على أربع . يُعد هذا السلوك آلية الحركة الأصلية والأكثر شيوعًا بين الرئيسيات. [ 10 ] وهذا يُفسر سبب تشابه القردة العليا والبشر في العديد من الجوانب المورفولوجية غير المألوفة للأطراف العلوية والصدر. [ 10 ] يُعتبر الانتقال إلى التأرجح بين الأشجار تحولًا رئيسيًا خلال تطور الرئيسيات، ويُعتقد أنه مقدمة محتملة لتكيف المشي على قدمين لدى أشباه البشر الأوائل . [ 11 ] وقد ثبت أن سلوك التعلق المتخصص قد تطور بشكل مستقل بين مجموعات أشباه البشر. [ 11 ]

توجد عدة فرضيات حول كيفية انتقال الرئيسيات المبكرة التي كانت تتأرجح بين الأشجار إلى المشي على قدمين. وأكثر هذه الفرضيات قبولًا هي فرضية التسلق العمودي، التي تنص على أن التسلق العمودي هو الرابط البيوميكانيكي بين التأرجح بين الأشجار والمشي على قدمين. [ 12 ] [ 13 ] وقد وُجدت العديد من تكيفات التسلق لدى أشباه البشر الأوائل ، ولا يزال بالإمكان ملاحظة بعض هذه التكيفات لدى البشر المعاصرين. ويُفسَّر وضع الجسم المميز، ونسب الأطراف، وتصميم الجذع لدى القردة العليا الحية بشكل أفضل من خلال التكيف السابق لسلوكيات التسلق. [ 13 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ بيركس، هـ. جيمس (2006). "التفرع" . موسوعة الأنثروبولوجيا . ثاوزند أوكس، كاليفورنيا: منشورات سيج. doi : 10.4135/9781412952453 . ISBN 9780761930297.
  2. 1 2 جورمين، روبرت؛ كيلغور ، لين؛ تريفاتان، ويندا (2008). أساسيات الأنثروبولوجيا الفيزيائية ( الطبعة السابعة). سينجج ليرنينج. ص 109. ISBN   9780495509394.
  3. 1 2 3 4 هاريسون، تيري (2006). "التفرع". موسوعة الأنثروبولوجيا . ثاوزند أوكس، كاليفورنيا: منشورات سيج المحدودة: موسوعة الأنثروبولوجيا. ص 400. doi : 10.4135/9781412952453.n127 . ISBN  9780761930297.
  4. ↑ رايس، باتريشيا سي؛ مولوني، نورا (2005). الأنثروبولوجيا البيولوجية وما قبل التاريخ: استكشاف أصولنا البشرية . بيرسون إديوكيشن، ص 178-179 ، 192. ISBN  978-0-205-38196-8.
  5. ^ داوت ، كريستيان. فيريكي، إيفي إي. (2011). حركة الرئيسيات: الربط في الموقع والأبحاث خارج الموقع . سبرينغر. ص 205 – 206. رقم ISBN  9781441914200.
  6. 1 2 أوكا، كينجي؛ هيراساكي، إيشي؛ هيروكاوا، يوهكو؛ ناكانو، يوشيهيكو؛ كوماكورا ، هيرو (2010/08/01). "اتصالات مختصرة: تحليل الحركة ثلاثي الأبعاد للطرف الخلفي أثناء العضلة في جيبون أبيض اليد (Hylobates lar)". المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية . 142 (4): 650-654 . دوى : 10.1002/ajpa.21280 . ردمك 1096-8644 . بميد 20607695 .  
  7. 1 2 3 بيرترام، جون إي. إيه.؛ تشانغ، يونغ هوي (1 أغسطس 2001). "تذبذبات الطاقة الميكانيكية لنمطين من المشي بالتأرجح: القياس والمحاكاة". المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية . 115 (4): 319-326 . doi : 10.1002/ajpa.1088 . ISSN 1096-8644 . PMID 11471130 .  
  8. 1 2 3 4 5 ميشيلسين، فانا؛ داوت، كريستيان؛ أيرتس ، بيتر (2011/08/01). “ما مدى تشابه البندول مع السيامانغ؟ تبادل الطاقة أثناء التشابك”. المجلة الأمريكية للأنثروبولوجيا الفيزيائية . 145 (4): 581-591 . دوى : 10.1002/ajpa.21539 . ردمك 1096-8644 . بميد 21541935 .  
  9. 1 2 3 4 فليجل ، جون (1974). “ديناميكيات السيامانغ المتفرعة [Hylobates (Symphalangus) Syndactylus]”. طبيعة . 248 (5445): 259–260 . بيب كود : 1974Natur.248..259F . دوى : 10.1038/248259a0 . ردمك 1476-4687 . بميد 4819422 . S2CID 2060017 .   
  10. 1 2 شميدت، مانويلا (2006). "حركة الرئيسيات" . موسوعة الأنثروبولوجيا . ثاوزند أوكس: منشورات سيج، ص 1939-1940 . doi : 10.4135/9781412952453.n734 . ISBN  9780761930297.
  11. 1 2 بايرون، سي دي (ديسمبر 2017). "تحليل تشريحي وميكانيكي لقرد الدوك (جنس Pygathrix)، ودوره في فهم تطور التفرع". المجلة الأمريكية لعلم الإنسان الفيزيائي . 164 (4): 801-820 . doi : 10.1002/ajpa.23320 . PMID 29023639 . 
  12. ↑ فليغل، جي جي، ستيرن، جي تي، يونغرز، دبليو إل، سوسمان، آر إل، فانغور، إيه كيه، وويلز، جي بي. (1981). "التسلق: صلة ميكانيكية حيوية بالتأرجح والمشي على قدمين". ندوة الجمعية الحيوانية بلندن 48: 359-375.
  13. 1 2 لانغدون، جون هـ. (2016). علم التطور البشري . doi : 10.1007/978-3-319-41585-7 . ISBN 978-3-319-41584-0. S2CID 7189384 .