चिंपँझी या कपिचे पूर्वज व मानव प्रजातीचे पूर्वज यांच्या शाखा सुमारे ८० ते ६० लक्ष वर्षपूर्व या काळात वेगळ्या झाल्यानंतर मानवी उत्क्रांतीची वाटचाल निराळ्या दिशेने सुरू झाली. या नंतर शरीररचनेत अनेक प्रकारचे बदल घडत गेले. त्यामधील एक महत्त्वाचा बदल दोन पायांवर चालू लागणे हा आहे. दोन पायांवर चालण्याची क्षमता निश्चितपणे मानवांना इतर प्राण्यांपासून वेगळे करते. काही काळ ही क्षमता फक्त मानवांमध्येच आहे असे मानले जात होते. तथापि सन २००१ मधील शोधांनंतर त्यात फरक पडला. द्विपाद अवस्था हे खास मानवी वैशिष्ट्य नाही हे सिद्ध झाले. मानवपूर्व प्रजातींपैकी काहींमध्ये ही क्षमता अगोदरच विकसित झाली होती. अशा मानवपूर्व प्रजातींच्या व मानव प्रजातींच्या सामाईक पूर्वजांकडून ती मानवात आलेली दिसते. दाट जंगलातून बाहेर पडून उघड्या गवताळ प्रदेशात वावरण्याची गरज, अवजारे व हत्यारे पकडण्यासाठी हात मोकळे असण्याची आवश्यकता, उंच गवतात दूरवर बघण्यासाठी दोन पायांवर उभे राहण्यातील फायदा आणि चालण्यामुळे ऊर्जा अधिक कार्यक्षमपणे वापरता येणे अशा काही घटकांचा विचार द्विपाद अवस्थेची उत्क्रांती होण्यासंबंधी करण्यात आला आहे. दोन पायांवर चालण्यामुळे शरीररचनेत अनेक बदल झाले आणि मानवी उत्क्रांतीमधील हा एक क्रांतिकारक टप्पा आहे हे पक्के असले तरी हा बदल नेमका का झाला हे अद्याप स्पष्ट झालेले नाही.
दोन पायांवर चालण्याची क्षमता विकसित होण्याचा पहिला पुरावा सुमारे ६० लक्ष वर्षपूर्व एवढा जुना आहे. आफ्रिकेत केनियामध्ये लेक तुर्कानाच्या पश्चिमेला असलेल्या टुजेन टेकड्यांच्या परिसरात सन २००१ मध्ये ओरोरिन टुजेनेन्सिस या प्रजातीचा शोध लागला. ६२ ते ५८ लक्ष वर्षांपूर्वीच्या ओरोरिन प्राण्यांच्या बोटांची हाडे व दात यांची रचना बरीचशी कपिंप्रमाणे आहे. सुळे व इतर दात यावरून ओरोरिन हे प्रामुख्याने पाने, फुले, मुळे व कंद आणि कीटक असे अन्न खात असल्याचे अनुमान काढण्यात आले आहे. परंतु हे प्राणी जरी झाडांवर वावरत असले तरी ते दोन पायांवर चालू शकत होते हे पुढील संशोधनातून दिसून आले. ओरोरिन प्राण्यांच्या मांडीच्या हाडांचा आकार आणि खालची बाजू जाड असणे ही लक्षणे त्यांची द्विपाद अवस्था स्पष्ट करतात. त्यांची दोन पायांवर चालण्याची विशिष्ट शैली पुढील चाळीस लाख वर्षे कायम राहिली. मानवी प्रजातीमध्ये (होमो) जास्त वेगाने ढांगा टाकत चालण्याची पद्धत विकसित होईपर्यंत सर्व होमिनीन प्राणी सर्वसाधारणपणे ओरोरिनच्या पद्धतीनेच चालत असत.
मानवपूर्व प्रजातींपैकी ऑस्ट्रॅलोपिथेकस प्रजातींचे (४० ते १० लक्ष वर्षपूर्व) प्राणी दोन पायांवर चालत होते. ऑस्ट्रॅलोपिथेकस प्रजातीच्या सात जाती असून त्यांचे शेकडो जीवाश्म आफ्रिकेत अनेक ठिकाणी मिळाले आहेत. त्यामुळे त्यांच्याविषयी भरपूर माहिती उपलब्ध आहे. पुरामानवशास्त्राच्या इतिहासात ल्युसी (एएल २८८-१) ही प्रसिद्ध अशी जीवाश्म स्वरूपातील होमिनीन मादी ३१.८ लक्ष वर्षपूर्व या काळात अस्तित्वात होती. ल्युसी ऑस्ट्रॅलोपिथेकस अफारेन्सिस या जातीची होती. तिच्या मागच्या पायांच्या हाडांच्या व कमरेच्या हाडाच्या अभ्यासातून ती दोन पायांवर चालत असावी असे दिसते. तथापि पुढच्या पायांची रचना ही चिंपँझींप्रमाणे झाडांमध्ये वावरण्यासाठी अनुकुल होती. तसेच तिचे पुढचे पाय (हात) मागच्या पायांच्या तुलनेत मानवांप्रमाणे नसून ते चिंपँझींप्रमाणे लांब होते. मानव प्रजातींचा उदय होण्याआधी अनेक प्रजातींचे प्राणी दोन पायावर चालत असले तरी त्यांच्यात झाडांमध्ये वावरण्याची क्षमताही टिकून होती असे दिसते.
द्विपाद अवस्थेची उत्क्रांती होणे याचा संबंध पर्यावरणातील बदलांशी आहे असा एक सिद्धांत सुमारे पन्नास वर्षांपूर्वी मांडण्यात आला आहे. पीटर रॉडमन व हेन्री मॅक्हेन्री या अमेरिकन पुरामानवशास्त्रज्ञांनी असे मत मांडले की, दाट जंगलाचा भाग कमी होत गेल्याने आपल्या पूर्वजांना उघड्या गवताळ प्रदेशात अधिकाधिक चालावे लागले. अशा भागात चार पायांवर पळण्याऐवजी दोन पायांवर चालणे ऊर्जा वापराच्या दृष्टीने अधिक कार्यक्षम आहे. पुढे २००७ मध्ये चिंपँझींवर केलेल्या प्रयोगांमध्ये असे दिसले की, यांत्रिक चलपट्टीवर (ट्रेडमिल) चार पायांवर चालताना चिंपँझींना दोन पायांवर चालणाऱ्या माणसांपेक्षा ७५ टक्के जास्त ऊर्जा वापरावी लागते.
दोन पायांवर चालण्यामुळे चार पायांवर चालण्यापेक्षा जास्त वेगाने हालचाल करता येते म्हणून भक्षकांपासून पळून जाणे अधिक सुलभ झाले असावे, असा एक सिद्धान्त मांडण्यात आला आहे. परंतु शिकारी प्राण्यांच्या तुलनेत माणसांचा पळण्याचा वेग म्हणावा तेवढा जास्त नाही. दोन पायांवर चालत असल्याने हात मोकळे झाले व त्यांचा उपयोग बचावासाठी हत्यारे वापरण्यात झाला. त्यामुळे असे करू शकणाऱ्या या होमिनीन पूर्वजांची नैसर्गिक निवड झाली असे मत चार्ल्स डार्विनसह अनेकांनी मांडले आहे. तथापि या सिद्धांतांतही अडचण आहे. केनियात २०१५ मध्ये पश्चिम तुर्काना भागात लोमेक्वी-३ या ठिकाणी ३३ लक्ष वर्षपूर्व काळातील दगडी अवजारे मिळाली आहेत. अवजारांचा वापर एवढा जुना असावा हे सर्वमान्य झालेले नाही. जरी अवजारांचा वापर इतका जुना असावा असे मानले तरी अवजारे व द्विपाद अवस्था यांचा संबंध जोडणे अवघड आहे, कारण याच्या किमान २० ते ३० लाख वर्षे अगोदरच ओरोरिन टुजेनेन्सिस व आर्डीपिथेकस कडाबा या प्रजातींचे मानवपूर्व प्राणी दोन पायांवर चालत होते, पण ते अवजारे वापरत नव्हते असे दिसते.
दोन पायांवर चालण्याच्या क्षमतेचा संबंध अन्न मिळवण्याच्या पद्धतीशी आहे, असाही एक सिद्धान्त मांडण्यात आला आहे. अमेरिकन पुरामानवशास्त्रज्ञ टिम व्हाइट व त्यांच्या सहकाऱ्यांना सन २००९ मध्ये आर्डीपिथेकस रमिडस या प्रजातीचा शोध लागला. आर्डीपिथेकस अत्यंत घनदाट जंगल असलेल्या पर्यावरणात राहत होते, हे या जीवाश्मांबरोबर मिळालेल्या इतर प्राण्यांच्या जीवाश्मांवरून दिसते. व्हाइट यांचे एक सहकारी लव्हजॉय यांचे प्रतिपादन असे आहे की, आफ्रिकेतील पर्यावरणात बदल घडून आल्याने अन्न मिळणे अधिकाधिक अवघड होत गेले व लांब अंतरावरून ते गोळा करून आणण्याची गरज वाढत गेली. त्यामुळे अन्न वाहून नेण्यासाठी हात मोकळे होणे याचा फायदा झाल्याने द्विपाद अवस्थेच्या उत्क्रांतीला चालना मिळाली. हा सिद्धांत किंवा इतर असा कोणताही सिद्धांत थेट तपासून बघणे शक्य नसले तरी त्याला पूरक असा पुरावा चिंपँझींच्या वर्तनातून मिळतो. चिंपँझी काही विशिष्ट अन्न वाहून नेताना मुद्दाम दोन पायावर चालतात असे आढळून आले आहे.
द्विपाद अवस्थेची उत्क्रांती दीर्घकाळ म्हणजे सुमारे ६० लक्ष वर्षांच्या अवधीत होताना अनेक बदल घडत गेले. अर्थात हे बदल एकाच प्रजातीत व एकाच रेषेत झालेले नाहीत. सर्वांत अगोदर उभे राहताना वजन पेलण्यासाठी मांडीचे हाड बळकट झालेले दिसते. दोन पायांवर चालताना अल्प का होईना काही काळ सगळे वजन एकाच पायावर पडते त्यामुळे गुडघ्याच्या खालच्या हाडावर अतिरिक्त भार येतो. हा भार पेलण्यासाठी हाडाचा विकास सुमारे ४० लक्ष वर्षांपूर्वी झाल्याचा पुरावा ऑस्ट्रॅलोपिथेकस अनामेन्सिस या सर्वसाधारणपणे चिंपँझींच्या आकाराच्या प्रजातीच्या प्राण्यांमध्ये मिळतो. या प्रजातीचे जीवाश्म अमेरिकन पुरामानवशास्त्रज्ञ टिम व्हाइट व त्यांच्या सहकाऱ्यांना इथिओपियात मध्य अवाश भागात २००० ते २००६ दरम्यान आढळले. या काळातील मानवपूर्व प्रजातींचे प्राणी झाडांमध्ये वावरत असले तरी त्यांच्या गुडघ्याची रचना निश्चितपणे दोन पायांवर चालण्याएवढी बळकट झालेली होती.
पाठीच्या कण्याची रचना : मानवात पाठीच्या कण्याची रचना वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. कण्याचा आकार इंग्रजी ‘एस’ अक्षराप्रमाणे आहे. या आकारामुळे चालताना बसणारा धक्का कमरेच्या भागातील मणक्यांमध्ये शोषला जातो. हा अत्यंत महत्त्वाचा बदल सुमारे २५ लक्ष वर्षांपूर्वी घडून आला. ऑस्ट्रॅलोपिथेकस आफ्रिकानस या प्रजातीत (३३ ते २१ लक्ष वर्षपूर्व) कमरेच्या हाडाची रचना, मणक्यांची रचना आणि मागच्या पायांची हाडे हे सर्व मानवाप्रमाणेच दोन पायांवर चालण्यासाठी होते हे स्पष्ट दिसते. तथापि दोन पायांवर चालण्यासाठी लागणाऱ्या शारीरिक रचनेचा पूर्ण विकास सर्वप्रथम इरेक्टस मानवांमध्ये दिसून येतो. असे ताठ उभे राहणारे व दोन पायांवर चालू व पळू शकणारे मानव सुमारे १९ लाख वर्षपूर्व या काळात उत्क्रांत झाले असून ते जगाच्या फार मोठ्या भागात पसरले होते. या मानव प्रजातीपासून आधुनिक मानवांसह सर्व मानव प्रजाती (होमो) पूर्णपणे द्विपाद झालेले दिसतात.
दोन पायांवर उभे राहून चालणे व पळणे ही क्षमता मानवांमध्ये विकसित होत असताना जे बदल घडत गेले त्यांचा काही ना काही फायदा मानवांना झाला. आपण चालतो तेव्हा आपले डोके काही सेंटीमीटर का होईना पण वरखाली होत असते. या पद्धतीने चालताना पायांच्या स्नायूंवर योग्य भार पडतो व कमी ऊर्जा खर्च होते. अशी चालण्याची पद्धत फक्त आधुनिक मानवांमध्ये नसून सुमारे ३२ लक्ष वर्षांपूर्वीच ऑस्ट्रॅलोपिथेकस प्राणी असे चालत असल्याचे संगणकीय प्रारूपांवरून दिसून आले आहे.
आपण पूर्णपणे द्विपाद होऊन चालत असलो तरी उत्क्रांतीच्या ज्या अवस्था अगोदर पूर्वजांमध्ये होत्या त्यांच्या खुणा शिल्लक राहिलेल्या दिसतात. चालताना आपले हात लयबद्धपणे मागेपुढे असे हलतात. याचे कारण म्हणजे चार पायांची एकत्रित हालचाल होत असताना लागणारे स्नायू व त्यांचे संयोजन करण्याची क्षमता अद्याप चेतासंस्थेत टिकून आहे. चालताना हात हलल्यामुळे ऊर्जा वापरात बचत होते हे प्रयोगांमध्ये आढळून आले असले तरी या कारणासाठी ती क्रिया टिकून राहिली आहे किंवा नाही हे स्पष्ट झालेले नाही.
गोरिला व चिंपँझी अशा कपिंच्या अनेक प्रजातीत दोन पायांवर उभे राहण्याची क्षमता दिसते. इतरांना धाक दाखवण्यासाठी अथवा आक्रमकपणा दर्शवण्यासाठी कपि काही काळ दोन पायांवर उभे राहतात, पण ते तेवढ्यापुरतेच असते. मानवात मात्र कायमस्वरूपी द्विपाद अवस्थेचा विकास झाला. तथापि या अवस्थेच्या विकासाची किंमत मानवांना चुकवावी लागते. दोन पायांवर उभे असताना डोके, मान, छाती, हात व हातांमध्ये जे काही असेल ते या सगळ्याचा भार अगोदर पाठीच्या कण्यावर आणि मग गुडघ्याच्या वाट्यांवर व अखेर पावलांवर येतो. दोन पायांवर चालताना अल्पकाळ का होईना शरीराचे सर्व वजन एका पायावर येते. म्हणूनच पाठीच्या कण्यामधील पोटाच्या भागातील व कमरेच्या भागातील मणक्यांना इजा होण्याचे प्रमाण मोठे आहे. मानवांमध्ये वय वाढत गेल्याने जो अस्थिविलय होतो (Osteoporosis म्हणजेच हाडे ठिसूळ होणे) याचा संबंध उत्क्रांतीच्या काळात चालण्यासाठी विकसित झालेल्या स्नायूंसाठी हाडांचे पृष्ठभाग वाढणे याच्याशी आहे. अस्थिक्षय ही वैद्यकीय समस्या मानवांमध्ये असली तरी कपिंमध्ये ती आढळत नाही. मानवांमध्ये हाडांचे पृष्ठभाग जास्त असल्याने अस्थिविलय जास्त प्रमाणात होतो. तसेच आपले पूर्वज आपल्यापेक्षा कमी जगत असल्याने त्यांच्यात अस्थिविलयाचे प्रमाण कमी होते. आता मात्र आयुष्य जास्त असल्याने हाडे ठिसूळ होण्याची समस्या गंभीर बनली आहे.
मानवांमध्ये पार्श्वनमन (Scoliosis) नावाचा एक मणक्यांचा विकार आहे. हा विकार फक्त माणसांमध्येच असून त्याचा संबंध कायमस्वरूपी द्विपाद अवस्थेच्या विकासाशी आहे. दोन पायांवर चालण्यासाठी कमरेच्या रचनेत जे बदल झाले त्याचा परिणाम म्हणून हा विकार होतो. केनियातील लेक तुर्काना भागात नरिओकोटोमे (Nariokotome) येथे मिळालेल्या इरेक्टस मानव अथवा एर्गास्टर मानव जीवाश्मांमध्ये (१८ ते १३ लक्ष वर्षपूर्व) कमरेच्या व मांडीच्या हाडांचे असे विकार आढळले आहेत. या प्रकारचे अस्थिविकार कपिंमध्ये मात्र अजिबात दिसत नाहीत. अशाच प्रकारचा स्पाँडिलोसिस (Spondylosis) हा मानेचा विकार फक्त मानवांमध्येच असून त्याचा संबंध द्विपाद अवस्थेच्या उत्क्रांतीशी आहे.
संदर्भ :
- Al-Imam, Ahmad, ‘Anatomical Modifications for Bipedal Locomotion in Modern Humans: A Mini Review’, Matthews Journal of Orthopaedics, 2 (1), 2017.
- Collins, Steven H.; Adamczyk, Peter, G. and Kuo, Arthur D., ‘Dynamic arm swinging in human walking’, Proceedings of the Royal Society B, 2009.
- Jankovi, Ivor, ‘Certain medical problems resulting from evolutionary processes: Bipedalism as an example’, Periodicum Biologorum, 117 (1), pp. 17-26, 2015.
- Simpson, Scott W., ‘The Earliest Hominins’, A Companion to Biological Anthropology (Ed., Larsen, C. S.), pp. 314-340, Wiley-Blackwell, UK, 2010.
समीक्षक : सुषमा देव
