Επιστήμη

Οι άνθρωποι περπάτησαν από ανάγκη

Πάνω στα δέντρα ξεκίνησαν οι πρόγονοι του ανθρώπου το περπάτημα στα δύο πόδια. Μετακινούνταν από κλαδί σε κλαδί και πιάνονταν με τα χέρια από ψηλότερα κλαδιά για να κρατήσουν ισορροπία. Πρόκειται για μια νέα επιστημονική θεωρία, που βασίζεται στην παρατήρηση του ουραγκοτάγκου και στην ερμηνεία απολιθωμάτων.

Η όρθια στάση του σώματος και η κίνηση με τα δύο πόδια είναι από τα καθοριστικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου είδους. Σύμφωνα με τα απολιθώματα που έχουν βρεθεί έως σήμερα, οι ερευνητές πιστεύουν ότι οι ανθρωπίδες ανέπτυξαν αυτό το γνώρισμα πριν από έξι εκατομμύρια χρόνια, λίγο μετά τον διαχωρισμό χιμπαντζήδων και ανθρωπιδών από τον κοινό τους πρόγονο. Τα χέρια των προγόνων μας απελευθερώθηκαν για να μπορούν να κρατούν και να χρησιμοποιούν εργαλεία. Αυτό ίσως οδήγησε στην αύξηση του μεγέθους του εγκεφάλου. Το ερώτημα στο οποίο θέλουν να απαντήσουν οι επιστήμονες είναι γιατί αρχίσαμε να περπατάμε στα δύο πόδια. Έχουν κατά καιρούς προτείνει περισσότερες από 10 θεωρίες. Όταν οι πρόγονοί μας κατέβηκαν από τα δέντρα και μετακινήθηκαν στη σαβάνα, το περπάτημα ήταν η καλύτερη μέθοδος εξοικονόμησης ενέργειας για τη διάνυση μεγάλων αποστάσεων σε αντίθεση με τον τρόπο μετακίνησης του χιμπαντζή ή του γορίλλα, που στηρίζονται στις αρθρώσεις των δακτύλων.

Μία άλλη θεωρία υποστηρίζει πως όταν άλλαξε το κλίμα και αραίωσαν τα δάση, οι πρόγονοί μας έπρεπε να διανύουν μεγάλες αποστάσεις στο έδαφος για να βρουν τροφή κι έτσι ανέπτυξαν το περπάτημα. Επίσης, όταν το σώμα βρίσκεται σε όρθια θέση, μειώνεται η επιφάνεια που εκτίθεται στον ήλιο γεγονός που έδωσε τη δυνατότητα στους ανθρωπίδες να κυκλοφορούν περισσότερη ώρα σε ανοιχτό πεδίο. Πιθανές εξηγήσεις. Οι παλαιοανθρωπολόγοι διαφωνούν με όλες τις παραπάνω θεωρίες. Τα απολιθώματα δείχνουν ότι παρ΄ όλο που οι ανθρωπίδες είχαν πόδια κατάλληλα για περπάτημα σε όρθια στάση, εξακολουθούσαν να διατηρούν μακριά χέρια, ικανά για σκαρφάλωμα. Εκτός αυτού, τα πιο παλιά απολιθώματα έχουν βρεθεί σε δασικές περιοχές και όχι σε λιβάδια. Άλλη μία πιθανή εξήγηση είναι ότι οι πρόγονοί μας ανέπτυξαν την όρθια στάση τρώγοντας σκυφτοί στο έδαφος. Αυτή η στάση οδήγησε σε πιο επίπεδα πόδια, εύκαμπτη μέση και κατακόρυφη σπονδυλική στήλη.

Όποια θεωρία κι αν υιοθετήσουν, οι περισσότεροι ειδικοί πιστεύουν ότι το περπάτημα αναπτύχθηκε στο έδαφος. Υπάρχουν όμως και ορισμένοι άλλοι που υποστηρίζουν ότι περπατήσαμε πριν κατεβούμε από τα δέντρα. Η συμπεριφορά ουραγκοτάγκων. Πρόσφατα, μία ερευνητική ομάδα από την Αγγλία μελέτησε την κίνηση των ουραγκοτάγκων, που ζουν σχεδόν αποκλειστικά σε πυκνά δάση στα δέντρα. Κινούνται από δέντρο σε δέντρο σε όρθια θέση, χρησιμοποιώντας και τα τέσσερα άκρα. Με τα χέρια κρέμονται από το ένα κλαδί για να πιάσουν το επόμενο, ενώ με τα πόδια αγκαλιάζουν χαμηλότερα κλαδιά. Οι επιστήμονες παρατήρησαν επίσης ότι μερικές φορές οι ουραγκοτάγκοι περπατούν πάνω στα κλαδιά την ώρα που με τα χέρια κρατιούνται από τα ψηλότερα. Τα ζώα αυτά έχουν την πιο κοντινή προς τον άνθρωπο στάση σώματος από όλα τα θηλαστικά. Οι αρθρώσεις τους στα γόνατα και τους γοφούς είναι περισσότερο εκτεταμένες από ό, τι στους άλλους πιθήκους. «Πιστεύουμε ότι ανέπτυξαν αυτή τη μέθοδο κίνησης για να φτάνουν τα πιο λεπτά κλαδιά στην άκρη των δέντρων, όπου βρίσκονται οι πιο ώριμοι καρποί», εξηγεί στο περιοδικό «Νew Scientist» η Σουζάνα Θορπ, από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ που συμμετείχε στην έρευνα.

Διαχωρισμός 13 εκατ. χρόνια πριν. Οι ομοιότητες ανάμεσα στην κίνηση των ουραγκοτάγκων και των ανθρώπων οδήγησαν τους επιστήμονες στην ανάπτυξη της νέας θεωρίας. Ο κοινός πρόγονος όλων των μεγάλων πιθήκων ζούσε στα δέντρα, χρησιμοποιούσε τα δύο πόδια και ταυτόχρονα κρατιόταν με τα χέρια από ψηλότερα σημεία για να μετακινηθεί. Πριν από 13 εκατομμύρια χρόνια διαχωρίστηκαν τα είδη. Δημιουργήθηκαν οι πίθηκοι της Αφρικής και οι ουραγκοτάγκοι που βρέθηκαν στην Ασία. Οι δεύτεροι έμειναν σε κλειστά δάση. Οι πρώτοι κατέβηκαν από τα δέντρα καθώς τα δάση αραίωσαν και ανέπτυξαν την ικανότητα να σκαρφαλώνουν.

Οι πίθηκοι της Αφρικής χωρίστηκαν σε υποομάδες. Οι πρόγονοι των χιμπαντζήδων και του γορίλλα στηρίζονταν στα πόδια και τις αρθρώσεις των δακτύλων των χεριών για να μετακινούνται. Οι πρόγονοι των ανθρώπων δεν πέρασαν ποτέ από αυτό το στάδιο παραμένοντας όρθιοι και στο έδαφος, όπως έκαναν πάνω στα δέντρα με εκτεταμένα άνω και κάτω άκρα.


Περπατήσαμε πολύ νωρίτερα

ΤΟ 1974 ΑΝΑΚΑΛΥΦΘΗΚΕ σε άριστη κατάσταση ο σκελετός της Λούσι. Τα χέρια του Αustralopithecus afarensis, ηλικίας 3,2 εκατ. ετών, ήταν προσαρμοσμένα στο σκαρφάλωμα και τα οστά στα πόδια δημιουργούσαν αμφιβολίες αν μπορούσε να περπατήσει όρθιος. Οι ειδικοί συμπέραναν ότι το περπάτημα στα δύο πόδια αναπτύχθηκε πριν από τέσσερα εκατομμύρια χρόνια. Από τότε έχουν βρεθεί ακόμα παλαιότερα απολιθώματα από όπου φαίνεται ότι οι ανθρωπίδες στάθηκαν όρθια ακόμα νωρίτερα. Ένας σκελετός στην Αιθιοπία ηλικίας 4,4 εκατ. ετών κι ένας άλλος 6 εκατ. στην Κένυα δείχνουν ότι αυτά τα πλάσματα περπατούσαν όρθια. Τα εντυπωσιακά ευρήματα στο Τσαντ το 2002 είναι ηλικίας 6- 7 εκατ. ετών. Η θέση της τρύπας στο κρανίο από την οποία περνούσε η σπονδυλική στήλη οδηγεί τους ερευνητές στο ίδιο συμπέρασμα. Αν έχουν δίκιο, τότε περπατήσαμε πολύ πιο νωρίς από ό,τι νομίζουμε.

«Τα απολιθώματα μας λένε ότι οι πρόγονοί μας περπάτησαν σε όρθια στάση κοντά στον γενετικό διαχωρισμό χιμπαντζήδων και ανθρώπων, ίσως και νωρίτερα», λέει η Σουζάνα Θορπ από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ. Τα ευρήματα προέρχονται από περιοχές που καλύπτονταν από πυκνά δάση. Όλα αυτά στηρίζουν τη θεωρία των επιστημόνων, αλλά φυσικά δεν την αποδεικνύουν.


Δαμάζοντας τα κύματα

Αύριο ένα σκάφος θα σαλπάρει από τη Χαβάη και θα διασχίσει ολόκληρο τον Ειρηνικό Ωκεανό για να καταλήξει στην Ιαπωνία. Θα καλύψει μια απόσταση περίπου 3.780 ναυτικών μιλίων και θα κινείται αποκλειστικά και μόνο εκμεταλλευόμενο τη δύναμη των κυμάτων του ωκεανού.

Βέβαια θα διαθέτει μια μικρή εξωλέμβια μηχανή και ένα κατάρτι για να σηκώσει πανιά σε περίπτωση ανάγκης, όμως ο καπετάνιος του δεν πρόκειται σε καμία περίπτωση να χρησιμοποιήσει τίποτα από τα δύο αν θέλει να κερδίσει μια θέση στο Βιβλίο των Ρεκόρ Γκίνες. Με άλλα λόγια, το Suntory Μermaid ΙΙ, όπως είναι το όνομα του σκάφους, θα είναι το πρώτο που θα διαπλεύσει τον μεγαλύτερο ωκεανό του πλανήτη μας αξιοποιώντας αποκλειστικά και μόνο τη δύναμη της κυματικής ενέργειας.

Ο δρ Γιουτάκα Τεράο από το τμήμα ναυτικής αρχιτεκτονικής και ωκεάνιας μηχανικής στη Σχολή Θαλασσίων Επιστημών και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου Τοκάι στην Ιαπωνία είναι υπεύθυνος για την κατασκευή του συστήματος προώθησης του σκάφους. Αν το πλοιάριο καταφέρει να ολοκληρώσει το φιλόδοξο ταξίδι του, θα αποδειχθεί ότι ένα σκάφος που κινείται με τη φιλική προς το περιβάλλον δύναμη των κυμάτων είναι ικανό να αντεπεξέλθει στις δύσκολες συνθήκες του πραγματικού κόσμου και όχι μόνο στις δοκιμασίες ενός πειραματικού εργαστηρίου. Υποσχόμενη μέθοδος. «Αν το σκάφος χρησιμοποιούσε συμβατικά ορυκτά καύσιμα, θα εξαντλούνταν σε μια μέρα», λέει ο Ιάπωνας επιστήμονας στην εφημερίδα «Τhe Νew Υork Τimes». «Έτσι μελέτησα την κυματική προώθηση ως μια υποσχόμενη μέθοδο για την εξοικονόμηση ενέργειας». Είναι μια δουλειά που την κάνει για περισσότερο από 20 χρόνια.

Ο μηχανισμός προωστικής ισχύος του σκάφους είναι τοποθετημένος κάτω από την πλώρη και όχι στην πρύμνη και είναι σχεδιασμένος να έλκει το σκάφος παρά να το σπρώχνει μπροστά, ανεξάρτητα από τον καιρό, το ύψος ή τη διεύθυνση του κύματος. Ο μηχανισμός αποτελείται από δύο οριζόντια πτερύγια που βρίσκονται δίπλα δίπλα και τα οποία κινούνται πάνω κάτω ακολουθώντας την κίνηση των κυμάτων. Με τον τρόπο αυτό μιμούνται την κίνηση της ουράς του δελφινιού ωθώντας προς τα εμπρός το σκάφος.

«Ένα σκάφος που αντλεί ισχύ από τα κύματα μπορεί να μετατρέψει την κυματική ενέργεια σε προωστική ισχύ η οποία κινεί το πλοιάριο προς τα εμπρός», λέει ο δρ Τεράο. Ο ίδιος πραγματοποίησε την πρώτη ευρείας έκταση δοκιμαστική πλεύση ενός τέτοιου σκάφους σε συνεργασία με τον δρ Χιρόσι Ισίκι από την ιαπωνική εταιρεία Ηitachi Ζosen Corporation, το 1988.

Η δοκιμή έγινε στον κόλπο Σαγκούρα κοντά στο όρος Φίτζι. Οι δύο επιστήμονες χρησιμοποίησαν ένα μονό πτερύγιο μήκους 12,5 ποδιών το οποίο το προσάρμοσαν στην πλώρη του εκπαιδευτικού πλοίου του Πανεπιστημίου Τοκάι. Η δοκιμή χαρακτηρίστηκε ως επιτυχημένη καθώς κύματα που το ύψος τους ξεπερνούσε το ένα μέτρο, κινούσαν το σκάφος που ζύγιζε 20 τόνους με την ταχύτητα των 2 κόμβων την ώρα.

Παλιές εμπειρίες. Η δοκιμή αυτή όμως δεν κίνησε τον ενδιαφέρον των ναυπηγών. Έτσι, για να βελτιώσει την αποδοτικότητα του προωστικού μηχανισμού, ο δρ Τεράο κατέληξε στη χρησιμοποίηση των δύο παράλληλων πτερυγίων. Στο μεταξύ, όπως προκύπτει από μια αγγλική ευρεσιτεχνία, σκάφη που κινούνταν με κυματική ενέργεια, κατασκευάζονταν τουλάχιστον από το 1895. Το 1935 το περιοδικό «Ρopular Science» ανέφερε ότι ένα μοντέλο σκάφους μήκους μισού μέτρου, το οποίο κινείτο με κυματική ενέργεια κατάφερε να ταξιδέψει με ταχύτητα 5 μιλίων την ώρα, στην Καλιφόρνια. Μέχρι σήμερα, οι διάφορες δοκιμές που έχουν πραγματοποιηθεί με τέτοιου είδους σκάφη ήταν μικρής εμβέλειας ή γίνονταν υπό συνθήκες προσομοίωσης. Αυτή θα είναι η πρώτη φορά όπου ένα σκάφος βάρους τριών τόνων θα δοκιμαστεί σε μια διαδρομή μήκους χιλιάδων μιλίων. «Δεν έχω ακούσει ποτέ άλλοτε να πραγματοποιείται δοκιμή τόσο μεγάλου μεγέθους με σκάφος που κινείται από κυματική ενέργεια», λέει στην αμερικανική εφημερίδα ο Ρ. Β. Γιένγκ που είναι καθηγητής ναυτικής αρχιτεκτονικής και ωκεάνιας μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Βerkeley της Καλιφόρνιας. «Μπορεί να αποδειχτεί επιτυχημένο εγχείρημα αλλά την ίδια στιγμή είναι και παράτολμο. Η επιτυχία της αποστολής θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από τις καιρικές συνθήκες».


Κυβέρνησε πλοίο με πετάλια και με ηλιακούς συλλέκτες

Ο 69ΧΡΟΝΟΣ ΠΛΟΙΑΡΧΟΣ του οικολογικού καταμαράν, Κεν-ίτσι Χόρι, έχει φιλοξενηθεί δύο φορές στις σελίδες του Βιβλίου των Ρεκόρ Γκίνες επειδή κυβέρνησε δύο φιλικά προς το περιβάλλον σκάφη, πετυχαίνοντας αξιοθαύμαστες επιδόσεις. Το 1993, ο καπετάνιος Χόρι πέτυχε το πρώτο του ρεκόρ όταν κατάφερε να διασχίσει μια απόσταση 4.660 ναυτικών μιλίων με ένα σκάφος που κινείτο με πετάλια! Τρία χρόνια αργότερα πέτυχε το δεύτερο ρεκόρ του όταν έκανε τον ταχύτερο διάπλου του Ειρηνικού Ωκεανού με σκάφος που ενεργοδοτείτο από ηλιακούς συλλέκτες. Διέσχισε τον Ειρηνικό σε 148 μέρες.

Επειδή όμως ένα ταξίδι με σκάφος 10 μέτρων στον Ειρηνικό Ωκεανό μπορεί να επιφυλάσσει δυσάρεστες εκπλήξεις, ο καπετάνιος θα έχει στη διάθεση του μια μικρή μηχανή καθώς και ένα πανί στην περίπτωση που ο μηχανισμός εκμετάλλευσης της κυματικής ενέργειας τεθεί εκτός λειτουργίας. Σε κατάσταση ανάγκης, η μικρή μηχανή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επαναφορτίσει τις μπαταρίες του σκάφους.

Έτσι λοιπόν το Suntory Μermaid ΙΙ ίσως καταρρίψει ένα ρεκόρ απόστασης αλλά όχι και ένα ρεκόρ ταχύτητας. Ταξιδεύοντας με μέση ταχύτητα 3 κόμβων την ώρα, το ταξίδι από τη Χαβάη στην Ιαπωνία θα διαρκέσει περίπου 2,5 μήνες.