Hipothesys - Evolution of the human hand: the role of throwing and clubbing.

1. Hipothesys -Evolution of the human hand: the role of throwing and clubbing. Young, R. W. Journal of Anatomy, v. 202, p. 165-174, 2003. Cynthia Maria Carpigiani Teixeira

2. Introdução

3. Introdução • Reconstrução Anatômica • Construção de ferramentas • Ferramentas – armas • Evidência de apoio bipedal • Domínio de outros machos • Posição hierárquica no grupo • Caça mais efetiva • Proteção do território, fêmeas e filhotes

4. Questões a responder • De que maneira e para qual propósito eram usadas? - Como este comportamento providenciou vantagens reprodutivas suficientes para direcionar a seleção natural durante os milhões de anos necessários para transformar a mão ancestral de macaco na mão humana?

5. Throwing grip ou Arremesso

6. Clubbing grip ou Empunhar

7. Ossos da mão ARTICULAÇÃO METACARPO FALANGEANA FALANGE METACARPO ARTICULAÇÃO CARPO METACARPIANANA CARPO CARPO ARTICULAÇÃO RÁDIO CARPAL

8. Comparando as mãos ...

9. Mão de chimpanzé • Modelo para mão do hominídeo ancestral • Genética semelhante ao do homem • Linhagens Pan e humanos – 5 a 7 Mya • Características dos ossos das mãos

10. Mão de chimpanzé • Apoio para locomoção • Dedos cônicos • Curvatura dos dedos para a palma

11. Mão de chimpanzé • Força • Suspensão de apoios horizontais (gancho) e verticais (gancho diagonal) • Características do Polegar

12. Mão humana • Caract. dos ossos da mão • Musculatura (3 grupos, força e controle dos movimentos) • Tecido fibro-adiposo (adaptação e proteção) • Polegar • Rotação dos dedos • Processo estilóide (evita hiperextensão do pulso)

13. Mão humana • Alargamento da base do 5º metacarpo (balanço da força jogada radialmente) • 4º e 5º metacarpos menores (obliqüidade) • Articulação carpo-metacarpiana • supinação 4º e 5º metacarpianos • pronação 2º e 3º metacarpianos

14. Apreensão da mão humana • Napier (1956): somente 2 ações preênseis • Precision grip • Power grip • Estabilização da articulação (abertura ou fechamento da mão – articulações congruentes e ligamentos) • Instabilidade articular em posição intermediária

16. Movimentos da mão humana • Apreensão de objetos: • Grandes (polegar, 2º e 3º dedos) • Pequenos (polegar) • Estabilidade na apreensão: • 4º e 5º dedos • Pontaria, propulsão e velocidade no arremesso: • 1º, 2º e 3º dedos • Distribuição da pressão do objeto: • Palma da mão

17. Adaptações da mão • Para arremessar: • Polegar longo, móvel • Dedos ajustáveis às diferentes superfícies • Controle neural • Absorção do impacto da força propulsiva • Transmissão de energia cinética do 2º e 3º dedos para o objeto a ser lançado • Evitar hiperextensão

18. Adaptações da mão • Para empunhar e bater: • Apreensão segura (impacto) • Grande absorção da energia cinética (permite uso imediato da arma) • Ambas podem ser usadas • Supinação do 4º e 5º dedos na flexão • Suportes de gordura na ponta dos dedos • Polegar longo (estabilizar e segurar) • Inclinação da articulação metacarpo-falangeana

19. Adaptações da mão - Pulso • No arremesso, da extensão à flexão • Os ossos do carpo absorvem impacto da batida • Capacidade restrita para extensão nos chimpanzés (adaptação à locomoção arbórea e quadrupedal) • Chimpanzés: Ligamentos e encurtamento dos flexores longos dos dedos – restringem extensão • Humanos: maior extensão do pulso aumenta a aceleração da trajetória para o arremesso.

20. Evolução da mão humana • Adaptação da mão para arremessar ou bater é anterior à realização de ferramentas • Darwin (1871) – seleção natural pelo uso de armas • Dart (1959) – principal benefício foi a liberação das mãos da locomoção e início da utilização de armas • Marzke (décadas de 80 e 90) – alterações na mão facilitaram throwing e clubbing • Kirschmann (1999) – arremesso e precision grip

21. Evidências paleontológicas • Ardipthecus ramidus kadabaa (5,8 Mya) • Australopithecus anamensis (3,8 – 4,2 Mya) - < curvatura de dedos

22. Evidências paleontológicas • A. afarensis (3,2 – 3,5 Mya) – • mão adaptada para subir em árvores, • bem desenvolvida para throwing e clubbing, • dedos menores, polegar mais longo • alterações na articulaçãocarpo-metacarpiana permiteextensão dos movimentos dopolegar - Supinação restrita de 5º metac.limitou arremesso e batida

23. Evidências paleontológicas • A . Africanus (3,2 – 1,8 Mya) : • Habilidade para empunhar • Músculos bem desenvolvidos que estabilizam o rebote do bastão • Extensão do pulso comparável com o dos modernos humanos, facilitando o arremesso

24. Evidências paleontológicas • Paranthropus robustus (2,3 – 1,2 Mya): • Articulação metacarpiana proximal adaptada para absorção do rebote • Articulação carpometacárpica suporta oposição do polegar aos outros dedos • Dedos retos e robustos

25. Evidências paleontológicas • Australopithecus habilis (1,9 – 1,6 Mya): • Características semelhantes às de macacos • Fraca articulação do polegar • Falanges curvadas para a palma • Throwing e Clubbing bem desenvolvidos

26. Evidências paleontológicas • Homo ergaster (1,8 Mya): • Informações ósseas da mão não disponíveis • Homo neanderthalensis (200 - 30 kya): • Ossos semelhantes aos dos humanos modernos • Grande força • Muitos movimentos manipulativos comparáveis aos do homem moderno

27. Conclusões • Especialização hominídea correlacionada com arremesso e batida agressiva (sucesso reprodutivo e seleção natural) • Registro fóssil indicou que arremessar e bater começaram a influenciar a estrutura da mão (precisão e resistência ao impacto da batida) • Power grip e precision grip = bater e arremessar