Внешний вид современного человека
обусловлен ничем иным как его способностью бегать.
В свое время обезьяноподобные
предки человека с целью добычи пропитания были вынуждены бегать на большие
расстояния во время охоты за дичью или в поисках тел погибших животных
в обширных африканских саваннах. Именно способность бегать послужила формообразующим
фактором для человеческого тела, и благодаря ей сейчас мы выглядим так,
как мы выглядим.
К такому совместному заключению
пришли биолог Деннис Брамбл из университета г. Юта, США и антрополог Дэниел Либерман из Гарвардского университета, США.
Исследователи утверждают, что
наш вид, Homo, произошел от обезьяноподобных предков, австралопитеков,
около двух миллионов лет назад благодаря естественному отбору, в результате
которого выживали преимущественно особи, благодаря своим анатомическим
особенностям способные совершать длительные забеги. Они уверены, что именно
способность бегать сделала человека человеком, по крайней мере, с анатомической
точки зрения.
Это заключение противоречит
общепринятой теории, согласно которой бег – всего лишь побочный продукт
прямохождения. Способность перемещаться на двух ногах в вертикальном положении
тела впервые развилась у австралопитеков, по крайней мере, 4,5 миллиона
лет назад, в то время они ещё сохраняли способность перемещаться по ветвям
деревьев. Но появление человека, Homo, произошло только спустя
ещё пару миллионов лет – человек умелый (Homo habilis), человек
прямоходящий (Homo erectus) и, наконец, наш вид человек разумный
(Homo sapiens) – таким образом, по убеждению исследователей, способность
ходить не может объяснить формирование анатомической структуры тела современного
человека.
Рисунок с изображениями нашего
обезьяноподобного предка австралопитека (Australopithecus afarensis)
и более позднего предка – человека прямоходящего (Homo erectus)
– показывает некоторые особенности, позволяющие человеку бегать на длинные
дистанции.
Способность ходить не может
объяснить большинства изменений, произошедших с телом человека и являющихся
отличительными признаками Homo от австралопитека у которого, по сравнению
с человеком, короткие ноги, длинные предплечья, как бы приподнятые плечи,
практически отсутствуют лодыжки и гораздо большее количество мышц, соединяющих
плечи с головой и шеей. Если бы способность бегать не была решающим фактором
естественного отбора, мы до сих пор выглядели бы как обезьяны.
Учеными было найдено 26 особенностей
человеческого тела, обеспечивающих способность бегать, многие из них были
идентифицированы на ископаемых остатках Homo erectus, а некоторые
– и на ископаемых остатках Homo habilis. Причем, только некоторые
из них необходимы для ходьбы. К особенностям, обеспечивающим способность
бегать, относятся: связки и сухожилия ноги и стопы, способные пружинить;
структура ступни и большого пальца ноги, обеспечивающая эффективное отталкивание;
плечи, способные двигаться независимо от головы и шеи, тем самым, обеспечивая
лучший баланс тела; а также некоторые структурные особенности скелета
и мускул, делающие тело человека более сильным и устойчивым, позволяющие
бегать с меньшими затратами энергии и избегать перегревания.
Это открытие объясняет одновременное
возникновение целого ряда особенностей человеческого тела буквально «с
головы до пят».
Точная причина, почему способность
бегать на длинные дистанции сыграла ключевую роль в естественном отборе,
не выяснена до сих пор. Возможно, способность бегать позволяла нашим предкам
преследовать добычу задолго до изобретения луков, стрел, сетей и копий,
которые несколько уменьшили необходимость догонять добычу.
Возможно также, что способность
к бегу на большие расстояния была необходима для того, чтобы составлять
конкуренцию гиенам и другим падальщикам в поиске тел погибших животных.
Некоторые уникальные анатомические
особенности, позволяющие человеку бегать:
- Особенности скелета, предотвращающие
перегревание во время бега. Пот испаряется с поверхности кожи головы,
лба и лица, при этом происходит охлаждение крови, оттекающей из головы
по венам. Вены, несущие эту охлажденную кровь, проходят рядом с каротидными
артериями, что позволяет охладить кровь, поступающую по ним к мозгу. В настоящее время бег для нас
в большинстве случаев всего лишь упражнение для поддержания формы или
развлечения, но, возможно, его возникновение напрямую связано с возникновением
человеческого вида, и формирование человеческого тела происходило под
его непосредственным влиянием.
Результаты работы опубликованы
в «Nature», Vol. 432, № 7015, pp. 345-352, выпуск от 18 ноября 2004 г.,
Dennis M. Bramble and Daniel E. Lieberman
- По сравнению с австралопитеками у человека более сбалансированная форма
головы с плоским лицом, маленькими зубами и небольшим носом. Все это смещает
центр тяжести назад, что облегчает балансирование головы при беге.
- Связка, идущая от основания черепа и шеи к грудным позвонкам и позволяющая
рукам и плечам уравновешивать голову во время движения.
- В отличие от обезьян и австралопитеков, плечи человека способны двигаться
в процессе движения, в то время как голова стремится вперед.
- Тело человека с нешироким туловищем, талией и тазом обеспечивает большую
площадь поверхности, что позволяет лучшее охлаждение тела. Строение тела
также обеспечивает способность верхней и нижней его частей двигаться независимо
друг от друга.
- Человеческие позвонки и позвоночные диски больше в диаметре, что позволяет
спине выдерживать большие нагрузки при падении.
- Место соединения таза и позвоночника гораздо прочнее у человека, чем
обезьян, что обеспечивает гораздо более эффективное сохранение равновесия
при беге. Кроме того, для этой же цели служат сильно увеличенные, по сравнению
с обезьянами, ягодицы.
- Длинные ноги позволяют людям делать большие скачки во время бега, для
этого же служат связки и сухожилия, действующие по принципу пружины, они
накапливают и высвобождают механическую энергию в процессе движения.
- Взаимное расположение костей стопы формирует стабильную упругую арку,
что делает стопу более крепкой и позволяет более эффективно отталкиваться
от земли, используя при этом связки в качестве пружин.