Evolution never sTOPS!

silhouette photo of a person running on road

𝘼𝙪𝙨𝙩𝙧𝙖𝙡𝙤𝙥𝙞𝙩𝙝𝙚𝙘𝙪𝙨 𝙖𝙛𝙖𝙧𝙚𝙣𝙨𝙞𝙨 aveva una corsa efficiente?

Non si tratta solo di sapere se la locomozione fosse bipede, cosa ormai più che assodata, ma di quanto efficiente fosse la corsa e se ci fosse molta differenza con gli altri ominini.

𝘼𝙪𝙨𝙩𝙧𝙖𝙡𝙤𝙥𝙞𝙩𝙝𝙚𝙘𝙪𝙨 𝙖𝙛𝙖𝙧𝙚𝙣𝙨𝙞𝙨 - LOCOMOZIONE

9/25/20254 min leggere

Negli ultimi anni sono tante le pubblicazioni relative alla locomozione di Australopithecus afarensis, come in questo caso, dove è stata analizzata la capacità di corsa di questo ominino attraverso simulazioni biomeccaniche. Non si tratta solo di sapere se la locomozione fosse bipede, cosa ormai più che assodata, ma di quanto efficiente fosse la corsa e se ci fosse molta differenza con gli altri ominini, soprattutto con i "maratoneti Homo".

Australopithecus afarensis visse circa 3,9–2,9 milioni di anni fa ed è una delle specie chiave nella transizione verso la locomozione bipede obbligata nei primi ominini. La locomozione bipede – è meglio ricordarlo – è un adattamento tipico di primati arboricoli, proprio perché permette di mantenere un certo equilibrio sugli alberi, e non solo. È risultato vantaggioso anche per quegli ominini che vissero soprattutto al di fuori dei contesti arboricoli, come nel caso di Au. afarensis e del genere Homo. E la cosa interessante è che le vecchie ricerche si sono concentrate solo sulla camminata, ma non hanno mai valutato l’effettiva corsa di questa specie (o del genere).

Per svolgere questa particolare analisi è stato necessario utilizzare simulazioni fisiche e biomeccaniche per modellare la corsa di Au. afarensis, confrontando la sua corsa – quindi i valori energetici e la velocità – con altri animali ed uccelli di dimensioni simili, concentrandosi maggiormente sulla muscolatura, sui tendini e sulle proporzioni corporee. I risultati sono interessanti: infatti, il primo riguarda la velocità massima assoluta e relativa (comunque normalizzata alla taglia), risultata molto inferiore a quella degli esseri umani moderni. Il range di velocità submassimale (cioè per corsa di resistenza) era estremamente limitato.

Per quanto riguarda il costo energetico, invece, è simile a quello di mammiferi e uccelli che presentano una taglia simile, e risulta essere relativamente efficiente se confrontato proprio con le altre specie. Diciamo che, nonostante la lentezza, A. afarensis non sprecava molte energie durante la corsa.

Ma perché la corsa di Au. afarensis non era così efficiente? Si potrebbe pensare a uno scheletro poco robusto, non adatto a supportare la corsa ad alte velocità. Invece, la resistenza meccanica dello scheletro non era un ostacolo alla corsa, in quanto le ossa erano abbastanza robuste. Il problema è "l'architettura muscolare", come per esempio i muscoli estensori della caviglia: nel caso di Au. afarensis, il tendine d'Achille era poco sviluppato o assente. Il tendine d’Achille è un elemento importante, in quanto – nel caso di Homo sapiens – è il tendine più robusto e collega i muscoli del polpaccio (soleo e gastrocnemio) al calcagno (osso del tallone), e durante la corsa il tendine d’Achille agisce come una molla: immagazzina energia elastica quando il piede tocca terra e il tallone si abbassa. Insomma, aiuta a "spingere in avanti" e contribuisce alla forza propulsiva. Quindi Au. afarensis non era uno scattista, correva in modo lento, ma le proporzioni corporee sono compatibili con la corsa veloce e di lunga distanza.

Ciò che ne consegue a livello evolutivo è che la velocità e la resistenza sulle lunghe distanze, al momento, sono attribuibili al genere Homo. Quindi qualche mutazione e/o modificazione dal punto di vista corporeo – come la comparsa di un tendine d’Achille sviluppato (così come le proporzioni corporee) – ha permesso al genere Homo di percorrere lunghe distanze a velocità costanti, e in questo caso maggiori rispetto a Au. afarensis. Insomma, il genere Homo, oltre a camminare (come gli ominini precedenti), era in grado anche di correre in modo efficiente (endurance running).

Vediamo altri risultati interessanti:

  • La corsa era possibile ma limitata in efficienza e velocità. È probabile che, potenzialmente, questa specie non abbia mai provato effettivamente a correre, ma sarebbe stato svantaggioso proprio perché inefficiente.

  • La muscolatura e i tendini sono stati fattori chiave nell’evoluzione della corsa umana. Con il genere Homo non "compare" la corsa, in quanto – anche se in una condizione non molto efficiente – caratterizzava già le australopitecine. Gli individui umani che hanno presentato una muscolatura e dei tendini più efficienti, assieme alle proporzioni corporee tipiche del genere Homo (es. arti inferiori più lunghi), sono risultati avvantaggiati in un contesto come quello della savana.

  • La corsa, seppur inefficiente, era caratterizzata dalla cosiddetta "fase aerea", cioè quando tutti e due i piedi sono staccati da terra per un istante a ogni passo, nonostante possedesse muscoli che si avvicinano molto a quelli di gorilla e scimpanzé.

  • La velocità massima assoluta si aggirava tra 1,17 e 4,97 m/s, mentre la velocità normalizzata (Froude number) era di circa 0,25–4,57 (vs 7 negli umani). Simulazioni senza architettura muscolare umana raggiungono al massimo 2,28 m/s.

  • Il costo energetico (CoT – cost of transport) di Au. afarensis è 1,7–2,9 volte più alto rispetto al modello umano. Tuttavia, un CoT normalizzato per peso corporeo (~22 kg) rientra nei valori tipici di mammiferi e uccelli, solo se presenta architettura tendinea umana.

  • Sollecitazioni scheletriche: gli stress ossei massimi simulati mostrano un femore: −32 MPa (compressione), 33 MPa (flessione). La tibia mostra risultati simili. Le differenze prestazionali derivano non dallo scheletro, ma da muscoli e proporzioni corporee.

  • Anche con muscoli "umani", il corpo di A. afarensis limita la velocità (arti inferiori corti, torso massiccio, braccia lunghe).

  • Au. afarensis aveva una gamma di velocità corribile molto ristretta (~1,5–4,97 m/s). La gamma è ancora più limitata senza adattamenti muscolari (~1,42–2,28 m/s). Sopra i 6 m/s, invece, si attiva il metabolismo anaerobico, una condizione impossibile per Au. afarensis.

  • Endurance e velocità evolvono insieme: aumentare la gamma di velocità aumenta anche la possibilità di correre a lungo. Inoltre, le proporzioni corporee moderne (arti lunghi, tronco corto) compaiono con Homo erectus (~1,8 Ma).

  • Il bipedismo umano moderno è il risultato di una pressione selettiva duplice: efficienza nella camminata e nella corsa.

Fonte: Bates, K. T., McCormack, S., Donald, E., Coatham, S., Brassey, C. A., Charles, J., O’Mahoney, T., van Bijlert, P. A., & Sellers, W. I. (2025). Running performance in Australopithecus afarensis. Current Biology, 35(1), 224–230.e4.