Антропологи опровергли теорию об эволюции "вертикальной" человеческой ходьбы

Стопы человека отличаются от нижних конечностей всех других приматов наличием продольных сводов.
Фото Stony Brook Primate Locomotor Laboratory.

Изучая процесс эволюции человека, антропологи большое внимание уделяли развитию рук, мозга и других частей тела. В ходе новой работы американские учёные решили изучить механику ходьбы на двух ногах. И результаты оказались довольно неожиданными.

Напомним, что стопы человека отличаются от нижних конечностей всех других приматов наличием продольных сводов. Это та самая часть стопы, которая со стороны подошвы в норме не касается земли, а с тыльной стороны образует подъём ступни. Выпуклую часть свода составляют пять плюсневых костей, находящиеся в теле стопы, внешние продолжения костей образуют пальцы. По сути, именно наличие свода стопы является принципиальным для прямохождения.

Считается, что именно свод стопы придаёт ей жёсткость и превращает нашу ногу в так называемый рычаг, необходимый для ходьбы. Тем временем приматы имеют очень гибкие суставы ног, позволяющие быстро лазать по деревьям и захватывать ветки. Исследование команды биологов и антропологов из Нью-Йоркского университета и университета Стоуни Брук подтвердило это, однако открыло и новые подробности, которые ломают устоявшиеся представления о функциях и эволюции человеческой стопы.

Один из авторов работы Натан Томпсон (Nathan Thompson) отмечает, что исследования ископаемых останков наших предков всегда указывали на существенные различия в строении стоп, что говорило и о разной биомеханике ходьбы. Однако до этого никто не исследовал различия в ходьбе на двух ногах современного человека и шимпанзе.

Учёные использовали высокоскоростные камеры для изучения и создания трёхмерной модели ходьбы человека и шимпанзе. В эксперименте приняли участие пять мужчин и два самца шимпанзе, все они совершили по десять шагов с одинаковой скоростью. Затем учёные сравнили диапазоны движения средней части стоп людей и приматов.

Вопреки ожиданиям, оказалось, что человеческие ноги более подвижны при ходьбе, чем нижние конечности шимпанзе.

"Эта находка перевернула наши предположения о том, как функционируют ноги человека и шимпанзе. На основе простых визуальных наблюдений уже давно были сделаны выводы, что человеческие ноги жёстче, чем у шимпанзе и других обезьян. Когда мы делаем шаг, первой от земли отрывается пятка, это известно, но что нас удивило – так это то, что в конце шага человек резко сгибает свод стопы, и он возвращается в исходное положение как пружина после сжатия. При этом движении так называемый диапазон сгиба у человека оказался больше, чем весь диапазон движения средней части стопы у шимпанзе. Это приводит нас к выводу, что высокая подвижность суставов стопы для людей в ходе эволюции оказалась более выгодна", — рассказывает соавтор исследования Николас Холёвка (Nicholas Holowka).

В свете этих фактов исследователям, возможно, придётся переосмыслить анализы найденных ранее останков конечностей наших предков. Теперь присутствие свода стопы у гоминидов может рассказать нам об эволюции "вертикальной" ходьбы (а именно – механике толчка от земли), добавляет Томпсон.

Полный текст исследования, которое станет первым шагом к переосмыслению эволюции ходьбы, опубликован в издании Journal of Human Evolution.

Напомним, что ранее биологи и антропологи открыли новый вид наших предков, которые ходили как люди и карабкались по деревьям, словно обезьяны.

Сегодня