El bipedalismo (también bípedo o bipedalismo ) es una forma de moverse sobre una superficie dura con la ayuda de dos extremidades (piernas) emparejadas. Característica de muchas aves y dinosaurios no aviares , algunos mamíferos marsupiales , jerbos , roedores parecidos a los jerbos (como los saltadores de bolsa ) y humanos . También era característico de algunos arcosauriformes primitivos . Los animales que se mueven sobre dos extremidades se llaman bípedos .
Existen las siguientes formas de bipedismo:
En el curso de la evolución, el bipedalismo ha surgido repetidamente de forma independiente en varios grupos de cordados terrestres . El bipedismo surgió por primera vez en varios grupos de amniotas , a saber, los saurópsidos del grupo arcosauriforme , así como los sinápsidos del grupo cinodonte . Los primeros amniotas se movían sobre cuatro extremidades, que se separaban en diferentes direcciones y no podían sostener constantemente el cuerpo sobre el suelo (de ahí el "agacharse"). Esto era consistente con su estilo de vida relativamente sedentario y su metabolismo menos intenso. El surgimiento del bipedalismo fue facilitado por un estilo de vida más móvil asociado con correr y perseguir presas activamente. Dado que el mantenimiento constante del cuerpo por encima del suelo y la actividad locomotora a largo plazo requerían un mayor consumo de energía en comparación con los reptiles, los cambios en los músculos y huesos iban acompañados de una aceleración del metabolismo .
El bipedalismo surgió por primera vez en el Triásico Medio entre los representantes de los saurópsidos (un grupo ahora representado por reptiles [nota 1] y aves ). A saber, en los antiguos arcosaurios ( grupo Ornitodir ). El bipedalismo fue desarrollado aún más por sus otros representantes, los dinosauriomorfos .
El bipedalismo se vio facilitado por una serie de cambios anatómicos en los primeros arcosauriformes . Sus huesos púbicos e isquiáticos comenzaron a alargarse, sus patas delanteras comenzaron a acortarse. La cola larga y pesada prácticamente perdió su movilidad debido a la fusión de los huesos pélvicos y se convirtió en una barra de equilibrio que equilibra la masa del cuerpo alargado. Al caminar, las extremidades posteriores comenzaron a moverse en un plano paralelo al plano del cuerpo, y la articulación del tobillo pudo saltar al caminar. Esto proporcionó un consumo de fuerzas más económico y el apoyo se movió al dedo medio (tercero). Las extremidades comenzaron a moverse directamente debajo del cuerpo, adoptando una posición vertical (enderezada) más estable. Esto permitió que muchos grupos de arcosauriformes se movieran ocasional o permanentemente sobre dos extremidades, de manera similar a las aves voladoras modernas .
Los arcosauriformes más avanzados ( dinosaurios primitivos : tanto lagartos como ornitisquios ) eran depredadores activos. Al menos a veces se movían sobre sus patas traseras. Esto contribuyó a su rápido progreso, especialmente después de la extinción de la mayoría de los cinodontes a finales del Pérmico y el Triásico . En el Jurásico, casi todos los animales terrestres más o menos grandes (de más de un metro de longitud) eran dinosaurios.
Poco a poco, parte de los dinosaurios se pasó a los alimentos vegetales , ocupando los nichos ecológicos desocupados . Como resultado, la mayoría de las especies herbívoras han vuelto a la locomoción de cuatro patas. La evolución de los depredadores continuó siguiendo el camino de "dos patas". Durante 140 Ma (hasta finales del Cretácico ), los principales vertebrados carnívoros terrestres fueron los dinosaurios bípedos. Además, en los abelisáuridos , las extremidades anteriores se perdieron casi por completo en el curso de la evolución, mientras que en los maniraptores , por el contrario, se desarrollaron en una forma de agarre especializada).
El bipedalismo es raro entre los reptiles modernos (saurópsidos no aviares). A diferencia de los antiguos reptiles bípedos, conservan una disposición "extendida" de las extremidades, de modo que correr sobre sus patas traseras en su actuación parece incómodo. Los reptiles modernos generalmente conservan un patrón de locomoción similar al de los arcosauriformes primitivos. De los reptiles no aviares modernos, solo en los cocodrilos las extremidades pueden ocupar una posición debajo del cuerpo, y solo cuando corren. Como consecuencia, solo el lagarto con volantes y algunas especies de cocodrilos relativamente tardías pueden citarse como ejemplos de reptiles modernos con bipedalismo (facultativo) .
AvesLos dinosaurios bípedos fueron los ancestros de las aves . Además, las aves son en sí mismas dinosaurios bípedos modernos, según los principios de la clasificación cladística . Las aves evolucionaron a partir de dinosaurios lagarto carnívoros más primitivos .
El bipedalismo es el rasgo original de las aves: sus extremidades anteriores emplumadas se convirtieron en alas y el resto de su anatomía se adaptó al vuelo. Posteriormente, algunas de las aves volvieron nuevamente a una forma de vida completamente terrestre, habiendo perdido la capacidad de volar. Como resultado, algunas aves han perdido sus quillas y sus alas han perdido su función de vuelo. Muchas especies de aves no voladoras han desarrollado la capacidad de correr rápido. Así, un avestruz africano adulto es capaz de alcanzar velocidades de hasta 70 km/h. Otro grupo de pájaros, los pingüinos , también perdieron la capacidad de volar. Las alas de estas aves, que se convirtieron en animales semiacuáticos, se transformaron en aletas. También se mueven sobre una superficie dura en dos extremidades traseras. En este caso, la columna vertebral de los pingüinos se encuentra casi vertical.
Paralelamente a los sauropsidos , el bipedalismo comenzó a desarrollarse en algunos grupos de sinápsidos . Es decir, en los cinodontes , los ancestros de los mamíferos modernos. Al igual que los saurópsidos, los primeros cinodontes sufrieron una serie de cambios anatómicos que favorecieron el bipedalismo. Su cola disminuyó significativamente de tamaño y dejó de participar en el movimiento [nota 2] , la columna vertebral adquirió la capacidad de doblarse verticalmente mientras corría sobre cuatro patas (con una disminución simultánea en la capacidad de doblarse transversalmente), los huesos púbico e isquion disminuyeron en tamaño, y el ilion aumentó, proporcionando un apoyo fiable para los músculos fuertes de las extremidades. Este grupo de sinápsidos comenzó a especializarse en correr a cuatro patas, de forma similar a los mamíferos depredadores modernos . Logró un gran éxito evolutivo durante el período Pérmico , pero por alguna razón prácticamente desapareció de la escena en el Mesozoico : la mayoría de las formas mesozoicas de cinodontes, incluidos los mamíferos , son muy pequeñas.
MamíferosEl bipedalismo está más extendido entre los mamíferos marsupiales ( canguros , ratas canguro , etc.). A juzgar por los informes de algunos testigos presenciales, el tilacino recientemente extinto podía pararse sobre sus patas traseras mientras perseguía a su presa, pasando de galopar a saltar, como un canguro.
Entre los mamíferos placentarios, el bipedalismo es raro y más bien una excepción. Aparentemente, la razón de esto es la ausencia de una cola pesada y carnosa en los mamíferos, que puede servir como un equilibrio cuando caminan sobre dos piernas (perdida incluso por sus antiguos ancestros, los reptiles con dientes de animales , en el curso de la adaptación a correr sobre cuatro ). piernas). Debido a esto, la mayoría de los mamíferos bípedos no se mueven corriendo, sino saltando sobre sus patas traseras.
La transición de los ancestros humanos a caminar y correr constantemente sobre dos piernas requirió cambios significativos en su anatomía. Los ejemplos incluyen leptiktidia , jerbos , striders . Muchos monos normalmente caminan sobre cuatro patas, pero pueden caminar sobre dos patas, a veces incluso moviéndose al bipedalismo permanente en cautiverio. Por ejemplo, el bonobo camina sobre dos patas cuando carga bebés u objetos, ocasionalmente para comer. Los osos pueden pararse sobre sus patas traseras , pero en la naturaleza las usan no para moverse, sino para inspeccionar los alrededores. Los perros y gatos entrenados pueden caminar sobre sus patas traseras .
La transición de los homínidos a caminar sobre dos patas traseras contribuyó al desarrollo de las patas delanteras (manos), con la ayuda de las cuales era conveniente usar herramientas primitivas para llevar comida de un lugar a otro. A su vez, el desarrollo del trabajo manual contribuyó al desarrollo del cerebro . Al mismo tiempo, la transición de los homínidos a la bipedestación también tuvo un efecto secundario negativo. - el hombre se convirtió en el único mamífero cuyos cachorros nacen con un cráneo y un cerebro incompletos . Sin embargo, es precisamente el cerebro “subdesarrollado” de un niño en el momento del nacimiento el que le permite dominar tal volumen de información que le permite adaptarse a la vida en una sociedad humana compleja.
Los mecanismos que utilizan el método de movimiento bípedo aún no se han generalizado debido a las dificultades técnicas de su implementación. De los mecanismos utilizados en la práctica, se pueden llamar excavadoras móviles . También hay proyectos de robots que se mueven sobre dos piernas. Ejemplos de robots andantes de este tipo son ASIMO [1] , TOPIO [2] , Atlas y otros.