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Femoral Morphology and Femoropelvic Musculoskeletal Anatomy of Humans and Great Apes: A Comparative Virtopsy Study

森本直紀、Ponce de León MS, 西村剛, Zollikofer CPE

チンパンジーやゴリラ、オランウータンなど大型類人猿とヒトをCTで撮像し、その骨盤−大腿部の筋骨格系をコンピューター上でバーチャルに解剖して、比較検討しました。大腿骨の近位(骨盤に近い方)の形態学的特徴は、化石人類のロコモーション(歩行様式)復元でよく使われます。そこに残された骨表面のざらつきや凹凸によって、筋のつき方が推定でき、つき方に対応したロコモーションのタイプが推定できるからです。しかし、大型類人猿での骨の特徴と筋付着との対応関係は必ずしもよく解明されているわけではありませんでした。今回のバーチャル解剖の結果、すべての大型類人猿の外側広筋は、ヒトと同様に、大殿筋の前に停止していました。ゴリラとオランウータンでは、大殿筋は大腿骨の外側に上下に走るlateral spiral pilasterという稜の下についていたのですが、チンパンジーではヒトと同様にその上でした。これまでよく使われていた教科書的な情報を改める発見でした。おそらく、ゴリラ・オランウータン型が原始的な状態で、ヒト・チンパンジー型が両系統の共有派生形質と考えられます。つまりは、この形質の差異は、ロコモーションを推定する手かがりとならないのでしょう。大腿骨は移動、歩行機能を担う主体となる骨の一つですので、その形態進化の多くはロコモーション・タイプの分化・進化を反映して機能適応したものであると考えられます。しかし、この部位にもロコモーション機能とは関係のない、単なるかつての系統分岐を反映しているだけの特徴があるので、化石人類のロコモーション復元には注意が必要です。 本研究では、残念ながら亡くなった京都市動物園のヨウコと高岡古城公園動物園のリック、2個体のチンパンジーを霊長類研究所のCTで撮像したデータが利用されています。改めて、ご協力くださった関係者のみなさまに感謝いたします。

Anatomical Record 294(9): 1433-1445 (2011)

 

Femoral Morphology and Femoropelvic Musculoskeletal Anatomy of Humans and Great Apes: A Comparative Virtopsy Study

Naoki Morimoto, Marcia S. Ponce de Leon, Takeshi Nishimura, and Christoph P.E. Zollikofer

 The proximal femoral morphology of fossil hominins is routinely interpreted in terms of muscular topography and associated locomotor modes. However, the detailed correspondence between hard and soft tissue structures in the proximal femoral region of extant great apes is relatively unknown, because dissection protocols typically do not comprise in-depth osteological descriptions. Here, we use computed tomography and virtopsy (virtual dissection) for non-invasive examination of the femoropelvic musculoskeletal anatomy in Pan troglodytes, P. paniscus, Gorilla gorilla, Pongo pygmaeus, and Homo sapiens. Specifically, we analyze the topographic relationship between muscle attachment sites and surface structures of the proximal femoral shaft such as the lateral spiral pilaster. Our results show that the origin of the vastus lateralis muscle is anterior to the insertion of gluteus maximus in all examined great ape specimens and humans. In gorillas and orangutans, the insertion of gluteus maximus is on the inferior (anterolateral) side of the lateral spiral pilaster. In chimpanzees, however, the maximus insertion is on its superior (posteromedial) side, similar to the situation in modern humans. These findings support the hypothesis that chimpanzees and humans exhibit a shared–derived musculoskeletal topography of the proximal femoral region, irrespective of their different locomotor modes, whereas gorillas and orangutans represent the primitive condition. Caution is thus warranted when inferring locomotor behavior from the surface topography of the proximal femur of fossil hominins, as the morphology of this region may contain a strong phyletic signal that tends to blur locomotor adaptation.

AUG/4/2011

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