
垂直にしがみついて跳躍する(VCL)は、曲鼻猿類と真猿類のメガネザルに最もよく見られる樹上移動の一種です。動物は、胴体を直立させ、肘を固定した状態で静止し、両手で木の側面や竹の茎などの垂直な支えにしがみついています。ある支えから別の支えへ移動するには、後肢で一方の垂直な支えを蹴り、長時間自由飛行した後、もう一方の垂直な支えに着地します。[ 1 ]垂直にしがみついて跳躍する霊長類は、この移動形態の身体的影響を補うために特殊な解剖学的構造を進化させてきました。[ 2 ] [ 3 ]これらの重要な形態学的特殊化は、始新世の初期の原猿類の化石で確認されています。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]


垂直にしがみついて跳躍することは霊長類、特に原猿類でのみ観察されている。[ 5 ]ピテキアなどの少数の類人猿もこの行動をとることが観察されており、[ 7 ]垂直にしがみついて跳躍する原猿類と形態学的適応が似ている。

垂直跳びのバリエーションは、空中姿勢の違いに基づいて3つのタイプに分類できます。[ 1 ]
霊長類は、木の上で採餌や休息をする際に、さまざまなしがみつき姿勢をとります。これらの姿勢には、座る、二足歩行で立つ、しゃがむ、前肢でぶら下がる、前肢と後肢でぶら下がるなどがあります。しがみつきながら霊長類がどのような姿勢をとるかは、安定性が鍵となります。胴体の位置は、手、足、尾の間の体重配分によって決まります。[ 1 ] 垂直にしがみついたり跳躍したりする霊長類は、姿勢を安定させるために、尾を使って隣接する枝をつかむこともあります。
移動と運動は霊長類の体型と構造に大きく影響する要因であり、垂直登攀や跳躍を行う霊長類の解剖学的構造は、樹上生息地内で効果的に移動できるように高度に特殊化されています。股関節、膝、足、手、腕、尾に見られる特徴は、霊長類の登攀と跳躍を容易にするように特殊化されており、尾をぶら下げたり足をぶら下げたりするなどの他の姿勢にも役立ちます。これらの特徴により、霊長類は木の上を効率的に移動し、簡単に食物を得ることができます。体の大きさは、霊長類が跳躍できる速度と距離に直接関係しています。[ 2 ] VCL依存の霊長類を区別する他の筋骨格系の特殊化には、股関節や筋肉などがあります。跳躍する霊長類は、小転子と第三転子がより近位に位置し、股関節伸筋、膝伸筋、足関節底屈筋が比較的大きくなっています。[ 10 ]これは後肢推進の必要性が高まったことから生じた適応である。
VCL霊長類の解剖学的特徴の進化は、彼らがどのように跳躍するかを分析することで説明できます。長い四肢は運動能力の向上を可能にします。跳躍には、霊長類が一定の高さと距離に到達し、垂直な支持物に着地する必要があります。したがって、長い後肢は加速と離陸のための時間と距離をより多く確保できるため、加速が発生する距離が増加するため、より長く強い大腿骨が進化しました。[ 3 ]さらに、着地時には、後肢の長さは着地に必要な時間に正比例するため、長い四肢は体の減速に役立ちます。したがって、長い四肢は減速のための時間をより多く提供し、高速で着地した後の怪我を防ぐことができます。[ 2 ]

霊長類は跳躍する前に、移動距離と、跳躍地点と着地地点の安定性を根本的に考慮する必要があります。跳躍地点としては、細い枝よりも太い枝の方が好ましいです。太い枝は直径が広いため、跳躍の土台がより安定し、離陸時のエネルギー消費も少なくなります。実際、メガネザルは、より太い枝から跳躍して着地するために、低い高さまで登ることが観察されています。しかし、霊長類は、動物を安定させ、着地時のバランス維持に必要なエネルギーを最小限に抑えるのに十分な大きさの枝に着地できなければならないため、跳躍の高さも制限されます。[ 11 ]
発射角度は種に特有のものではないようで、角度の範囲は30度から70度まで変化する。最適な弾道軌道角度は45度であるが[ 11 ]、多くの場合、動物は垂直方向よりも水平方向の距離を多く移動する必要があるか、あるいはその逆である。このような場合、45度以外の軌道の方が、より高い高度やより広い範囲を得るのに有利となるため(写真参照)、垂直にしがみついたり跳躍したりする動物は、これを補うために発射角度を適切に調整する[ 12 ] 。

始新世初期の原猿類の化石の体幹骨格には、垂直にしがみついたり跳躍したりするための適応の証拠がある。四足歩行の特徴を全く持たない始新世の原猿類の体幹骨と化石は、垂直にしがみついたり跳躍したりする動物の特殊化に最もよく似ている。これらの初期の化石で確認された共通の形態要素には、高い指骨指数、低い骨間指数、円筒形の頭部と高く狭い膝蓋骨溝を持つ大腿骨、および融合した腓骨と脛骨がある。[ 4 ]高い指骨指数は指骨の伸長であり、大きな体を支えるために手でより大きな把持力を必要とする垂直にしがみつく動物に役立つ。低い骨間指数は、上腕骨と橈骨の全長を大腿骨と脛骨の全長に対する割合で表したものである。大腿骨の特徴は、霊長類の屈曲と伸展の極めて広い範囲を助け、跳躍を可能にする、大腿骨の伸長の進化の一部である。したがって、VCLは始新世の霊長類で知られている唯一の運動適応であり、最も初期の運動適応の1つ、あるいは最初期の運動適応であると考えられる。[ 5 ] [ 2 ]
VCLの最古の証拠は、始新世初期のイダという名の若い霊長類に見られます。彼女は腕よりも脚が長く、跳躍が移動の重要な要素であったことを示唆しています。彼女の死は、ドイツのフランクフルト近郊のメッセルピット付近にいたことが原因であると推測されています。地中から噴出した高温のマグマが地下水と混ざり合い、爆発を起こして有毒ガスを放出しました。イダは手首を骨折した状態で発見されており、そのため跳躍したり高い木の枝にしがみついたりすることができず、地面に近い低い場所に留まらざるを得ず、有毒ガスに接触して死亡したと考えられています。[ 6 ]