Der aufrechte Gang war ein entscheidender Durchbruch in der menschlichen Evolution. Denn erst durch das stabile zweibeinige Gehen bekamen unsere Vorfahren die Hände frei, um komplexere Werkzeuge herzustellen und zu benutzen. Zwar können sich auch Menschenaffen – unsere nächsten Verwandten – für kurze Zeit aufrichten. Ihnen fehlen jedoch die anatomischen Voraussetzungen, um ihren Oberkörper und Kopf senkrecht über ihre Beine und Füße zu bringen. Dadurch können Gorilla, Schimpanse und Co nicht gerade stehen und in Balance bleiben.
Beckenschaufel statt länglicher Hüfte
Fossilien und Fußspuren legen nahe, dass sich der aufrechte Gang bei unseren Vorfahren erst allmählich herausgebildet hat. So lief der Vormensch Ardipithecus vor rund 4,4 Millionen Jahren zwar zeitweise aufrecht und zeigte erste Anpassungen an Schädelbasis und Hüfte, den größten Teil seiner Zeit kletterte er aber vermutlich noch. Das änderte sich vor rund 3,2 Millionen Jahren mit dem Australopithecus: „Lucy“ und ihre Verwandten besaßen bereits die nötige Anatomie und konnten gerade und menschentypisch gehen. Eine der entscheidenden Neuerungen, die uns und unsere Vorfahren von allen anderen Primaten unterscheidet, ist dabei unsere Beckenanatomie. Während Affen und alle anderen Säugetiere schmale, in Richtung der Körperachse nach hinten zeigende Darmbeinknochen haben, ist das Darmbein (Ilium) bei uns Menschen zur Seite gedreht und verbreitert. Dadurch bildet es die typische Beckenschale, die unsere inneren Organe stützt und an der die für unser Gleichgewicht wichtigen Muskeln gut ansetzen können.
Wie unser einzigartiges Becken sich entwickelt hat, haben nun Gayani Senevirathne von der Harvard University und ihre Kollegen aufgeklärt. „Wir haben verschiedene Ansätze so kombiniert, dass wir die Entwicklung unserer Hüfte im Laufe der Zeit möglichst vollständig verfolgen können“, erklärt Senevirathne. Dafür führten sie und ihr Team histologische, genetische und anatomische Analysen von Gewebeproben durch, die von menschlichen Embryos in verschiedenen Entwicklungsstadien sowie von in Museen konservierten Primatenembryos stammten. Dies ermöglichte es ihnen zu rekonstruieren, wie der Darmbeinknochen beim menschlichen Embryo entsteht – und wo seine Entwicklung von dem der anderen Primaten abweicht. Es zeigte sich: Die typisch menschliche Beckenform entsteht in zwei entscheidenden Schritten.
Darmbeindrehung und veränderte Verknöcherung
Der erste Wandel geschieht schon im frühen Embryonalstadium, rund 53 Tage nach der Befruchtung: Vor diesem Zeitpunkt ist die aus Knorpel und Knochenvorläuferzellen bestehende Wachstumsplatte des Darmbeins wie bei anderen Säugetieren parallel zur Körperachse nach hinten gerichtet. Doch dann verändert sich die Wachstumsrichtung der Zellen plötzlich und statt nach hinten wächst die Darmbein-Wachstumsplatte nun nach vorne und hinten. „Ich hatte eine allmähliche Veränderung erwartet, aber die Histologie zeigt, dass sich die Darmbeinplatte direkt um 90 Grad dreht“, erklärt Seniorautor Terence Capellini von der Harvard University. „Dadurch wird das Darmbein kurz und gleichzeitig breit.“ Am 72. Tag nach der Befruchtung ist dieser Wandel abgeschlossen – der menschliche Fötus hat nun typisch menschliche Beckenschaufeln.
