Evoluzione Bipede PDF - Riassunto Parte 2

EVOLUZIONE BIPEDE DELL’UOMO – PARTE 2 1. Trasformazioni dell’Architettura Vertebrale e dei Muscoli Associati 1.1. Processi Trasversi e Differenze tra Quadrupedi e Bipedi Quadrupedi (es. macaco): I processi trasversi originano in posizione anteriore, all’interno del corpo vertebrale, ad...

EVOLUZIONE BIPEDE DELL’UOMO – PARTE 2 1. Trasformazioni dell’Architettura Vertebrale e dei Muscoli Associati 1.1. Processi Trasversi e Differenze tra Quadrupedi e Bipedi Quadrupedi (es. macaco): I processi trasversi originano in posizione anteriore, all’interno del corpo vertebrale, adatti a un’andatura quadrupede. Bipedi (es. Homo sapiens): I processi trasversi sono spostati posteriormente, a partire dal peduncolo e dalla lamina dell’arco vertebrale (punto di fuoriuscita del nervo spinale). Evoluzione nei primati: I gibboni, primi brachiatori, mostrano un iniziale spostamento posteriore; nelle scimmie clinogradi (es. scimpanzé) il processo, pur meno robusto, si orienta progressivamente verso una posizione posteriore, mentre nei bipedi diventa marcato e robusto. 1.2. Impatto sulla Muscolatura Nei quadrupedi: La posizione anteriore dei processi trasversi favorisce lo sviluppo della muscolatura addominale, mentre quella dorsale risulta meno sviluppata. Nell’uomo: La postura eretta richiede una muscolatura dorsale maggiormente sviluppata; i muscoli ventrali (come il psoas e l’ileopsoas, situati tra il processo spinoso e trasverso) risultano più sottili, poiché il sostegno viscerale viene affidato principalmente al bacino. Origine genetica: Mutazioni nei geni homebox, che regolano lo sviluppo dei somiti (le masse embrionali da cui derivano ossa e muscoli), hanno favorito queste modifiche strutturali, unitamente alla scomparsa della coda e alla posterizzazione dei processi trasversi, elementi fondamentali per l’agilità e il passaggio al bipedismo. 2. Adattamenti della Colonna Vertebrale e dei Movimenti 2.1. Evoluzione del Movimento della Colonna Dalla Notocorda alle Vertebre: La notocorda (tessuto cordoide) si trasforma in un asse cartilagineo che ossifica, lasciando il nucleo polposo come residuo funzionale. Da Ambiente Acquatico a Terrestre: Nei vertebrati marini il movimento è prevalentemente serpentiniforme; la transizione al terrestre porta allo sviluppo del movimento flesso-estensore. Nel bipedismo: La colonna vertebrale assume principalmente il ruolo di supporto gravimetrico, consentendo maggiore rotazione e inclinazione laterale e dissipando parzialmente le forze di spinta. 2.2. Rinforzi Strutturali e Ligamentosi Supporto ed Elasticità: I legamenti longitudinali (anteriore e posteriore), i legamenti gialli e il collegamento tra i processi spinosi garantiscono coerenza ed elasticità durante i movimenti flesso-estensori. Curvatura Sigmoide: L’incremento delle curvature cervicale, toracica e lombare migliora la dissipazione delle forze durante la deambulazione bipede. 3. Adattamenti della Gabbia Toracica, degli Arti e Acquisizioni Morfologiche 3.1. Trasformazione della Gabbia Toracica Forma: La gabbia toracica si trasforma da una forma a campana (tipica dei quadrupedi e degli scimpanzé) a una forma a botte nell’uomo. Funzione: Questa trasformazione allinea il margine superiore del bacino, migliora la distribuzione del carico e consente una migliore organizzazione della muscolatura addominale e pelvica, essenziale per il bipedismo e per il trasporto di carichi (es. cura dei nascituri). 3.2. Evoluzione dello Scheletro Appendicolare Organizzazione Appendicolare: L’architettura standard degli arti, condivisa da tutti i tetrapodi, si basa sul concetto di stilopodio, zeugopodio e autopodio. Questo quadro comune è la base dalla quale si differenziano l’arto superiore e inferiore. Arto Superiore: Si riduce in lunghezza, con diminuzione degli elementi lunghi della mano e dello spazio tra radio e fibula, liberando le mani dalla funzione di arrampicata per favorire la manipolazione fine. Acquisisce inoltre la posizione posteriore della scapola e la fossa glenoidea rivolta lateralmente, migliorando la gestione dello spazio anteriore e laterale. Arto Inferiore: Si adatta per la corsa: si allunga il femore, aumenta l’inclinazione mediale, si ingrossa la tibia, si riduce la distanza tra tibia e fibula e l’alluce si avvicina alle altre dita per la formazione degli archi plantari. 3.3. Acquisizioni Morfologiche Specifiche (da pagina 8) Riduzione dell’arto superiore e degli elementi lunghi della mano, poiché il bisogno di arrampicarsi diminuisce. Trasformazione della gabbia toracica da campana a botte, con modifiche delle superfici d’inserzione muscolare. Acquisizione delle curvature della colonna dorsale (cervicale, toracica, lombare), fondamentali per il bipedismo a stazione eretta. Riduzione del bacino, soprattutto nella componente ileale. Allungamento del femore e aumento dell’inclinazione mediale, elementi chiave per la postura bipede. Ingrossamento della tibia (sia corpo che testa) e riduzione della distanza tra tibia e fibula, a supporto dell’inserzione muscolare. Avvicinamento dell’alluce alle altre dita, essenziale per la formazione degli archi plantari e per la deambulazione. 3.4. Ripasso delle Articolazioni Sinartrosi: Articolazioni per continuità (fibrose, sindesmosi, gonfosi, suture) che garantiscono immobilità o mobilità limitata. Diartrosi: Articolazioni costituite da capsula sinoviale e profili ossei, che permettono movimenti rotazionali, circonduzioni ed estensioni; supportate da manicotti esterni e spazi tra i capi ossei. Questi adattamenti articolari assicurano una maggiore flessibilità e una trasmissione efficace delle forze durante il movimento. 4. Trasformazioni Craniche e Sviluppo Sensoriale 4.1. Modifiche del Cranio Riduzione del Massiccio Facciale: L’area splancnocranica si accorcia, alleggerendo il cranio e facilitando una postura eretta più stabile. Espansione delle Aree Occipitale e Frontale: Queste aree supportano lo sviluppo del sistema visivo e l’aumento della capacità cerebrale, essenziali per la manipolazione e le funzioni cognitive. 4.2. Evoluzione Sensoriale e Relazioni Sociali Sensibilità Cutanea: La riduzione del pelo ha portato a un’iper-sensibilità nelle spalle e nel volto, fondamentale per il contatto affettivo (ad es. l’abbraccio). Transizione Sensoriale: Nei primati l’olfatto era dominante; nell’uomo, lo sviluppo della visione tricromatica e l’espansione dell’area occipitale consentono una migliore percezione delle distanze, cruciale in ambienti aperti come la savana. 5. Considerazioni sulla Transizione Evolutiva e Funzionale 5.1. Linee Evolutive Biforcazione dal Proconsul: o Scimmie Antropomorfe: Comprendono gibbone, orangutan, gorilla, scimpanzé e bonobo, caratterizzati da strutture clinogradi e movimenti limitati a terra. o Linea Umana: Ritrovamenti come Sahelanthropus (~7 ma), Orrorin (~6 ma), Ardipithecus, Australopithecus (bipedi, pur mantenendo tratti da arrampicata) evolvono verso i protoumani (Homo abilis) e successivamente Homo ergaster/erectus (bipedi corridori). 5.2. Implicazioni Funzionali ed Endocrine Gestione del Carico: La riduzione della muscolatura ventrale, unitamente all’incremento della muscolatura dorsale e alla trasformazione del bacino, consente una gestione efficiente del carico corporeo, favorendo il trasporto di oggetti e cibo. Aspetti Sociali ed Endocrini: L’instaurarsi di coppie stabili e la partecipazione congiunta nelle cure parentali sono supportate da modificazioni endocrine (aumento di ossitocina e vasopressina) che rafforzano i legami affettivi e facilitano la cura della prole. 6. Nascita degli Arti e Transizione dai Pesci ai Tetrapodi 6.1. Origine degli Arti Da Movimento Nuotatorio a Appoggio: I primi vertebrati acquatici possedevano una notocorda e si muovevano con un andamento serpentiniforme; l’arto non esisteva come struttura d’appoggio, bensì come membrana remigante. 6.2. Pinna Ossea e Differenziazione Attinopterigi vs. Sarcopterigi: o Attinopterigi: Sviluppano pinne delicate, costituite prevalentemente da raggi cartilaginei. o Sarcopterigi: Presentano una pinna ossea robusta (es. Eusthenopteron) con un corredo muscolare sviluppato, che consente l’appoggio a terra e costituisce la base per la formazione degli arti.  Transizione Evolutiva: I ritrovamenti di pesci a pinna ossea (Eusthenopteron, Eusthepnoteron, Perioftalmo) evidenziano il passaggio evolutivo verso la formazione degli arti. 6.3. Sviluppo delle Cavità Nasali e dei Polmoni Modifica delle Cavità Nasali: Nei sarcopterigi le cavità nasali si allungano e si dividono in una narice esterna e una interna (a livello del palato), predisponendo lo sviluppo della vescica natatoria e, successivamente, l’evoluzione dei polmoni (come nei dipnoi). 7. Conclusioni Generali Trasformazioni Strutturali: Le modifiche nell’architettura vertebrale (posterizzazione e robustezza dei processi trasversi), nella gabbia toracica (da campana a botte) e nello scheletro appendicolare (specializzazione degli arti inferiori e riduzione dell’arto superiore, con base nel quadro di stilopodio, zeugopodio e autopodio) hanno consentito il passaggio dal movimento quadrupede/clinograde a quello bipede stabile. Sviluppo Cranico e Sensoriale: La riduzione del massiccio facciale e l’espansione delle aree occipitale e frontale, insieme alla transizione da un sistema sensoriale basato sull’olfatto a uno incentrato sulla visione, hanno supportato l’aumento della capacità manipolatoria e lo sviluppo cognitivo. Impatti Funzionali ed Endocrini: Questi adattamenti strutturali, uniti a modificazioni nei sistemi muscolari ed endocrine (che favoriscono legami affettivi e la cura parentale), hanno facilitato il successo evolutivo della linea umana. Transizione dagli Arti dei Pesci ai Tetrapodi: La trasformazione delle pinne (da attinopterigi a sarcopterigi) e lo sviluppo delle cavità nasali hanno posto le basi per la formazione degli arti e l’evoluzione della respirazione aerea.