Защо се появяваме първо с петите

Изследователите разкриват предимствата на човешката техника на ходене

Първо ходене с петата - типично човешко. © Kosziv / thinkstock
чете на глас

Явен парадокс: за разлика от много бозайници, хората първо ходят с петите си при ходене - и не отиват изключително до балата. На пръв поглед това е недостатък: в сравнение с пръстите на краката, ние изглежда съкращаваме ефективната си дължина на краката. Но сега изследователите са открили: Дори е обратното. Разходката с петата първо "удължава" краката ни.

Хората се различават от другите бозайници по това, че вървят изправени на два крака. Но човешката походка е уникална по друга причина: за разлика от много четириноги животни, ние първо ходим на петата, докато ходим, а не с пръсти - нашите ранни предци вече са практикували този начин на ходене, тъй като 3, 6 милиона години са били запазени във вулканична пепел Заемайте отпечатъци.

„Хората са много ефективни бегачи. Но ключът към ефективната походка обикновено са дългите крака “, казва Джеймс Уебър от университета в Аризона. „Кучетата и котките например отиват на балите си и вдигат петите си от земята. По този начин те практически удължават крайниците си. Но поставяме петите си на земята и правим краката си физически по-къси, отколкото биха били, ако бяхме на пръсти. "

Отидете за науката

За учените този очевиден парадокс беше необясним: Въпреки че използваме точно трика, открит от бозайниците в състезанието, ние не правим това, докато ходим. Просто прибирането на балата изглежда неестествено за нас при ходене. За да изяснят този пъзел, Уебър и неговите колеги наблюдаваха предмети на бягащата пътека.

За експеримента едната половина от участниците трябва да ходи нормално, другата с пръстите на краката. Оказа се, че ходещите с пръсти се движат по-бавно от тези, които предприемат конвенционални стъпки. Освен това те трябваше да положат около десет процента повече усилия, за да постигнат същото представяне като конкурентите си. показ

Като обърнато махало

Но защо конвенционалната предавка работи толкова по-добре за нас? Изследователите имат обяснение за това - и то наистина има връзка с дължината на краката. Когато човек си тръгне, екипът обяснява, движейки се като обърнат махало или метроном. Тялото се люлее над мястото, където стъпалото се удря в земята.

„Хората кацат на петите и отново отблъскват пръстите на краката си“, обяснява Уебър. Ако направим крачка напред, централната точка на налягане между тези две точки се движи по стъпалото. Точката на въртене на въображаемото махало лежи на нивото на средната част - не върху, а на няколко сантиметра под земята.

Удължени крака

Това е решаващият момент, както подчертават учените: това означава, че нашите „виртуални“ крайници са по-дълги от реалните ни крака. „Това се случва под земята - от механична гледна точка е все едно имаме удължени крака“, казва Уебър. Всъщност този трик за удължаване е по-ефективен от удължаването чрез зъбно колело. Това ясно се вижда от данните за бягането на субектите: Следователно нормалната походка води до предимство от около петнадесет сантиметра дължина на краката.

Това разкри и друг резултат от експеримента: С увеличаването на скоростта на бягащата пътека бегачите на пръсти започнаха да се състезават по-рано от конвенционалните. Това също така дава да се разбере, че ходенето с пръсти на краката първоначално е по-малко ефективно за хората, заяви екипът.

От отиване на състезанието

„Човекът очевидно е разработил нова стратегия за разгъване на краката си дори по-далеч от другите животни“, казва Уебър. „Все още става въпрос за дължината на краката. Но не зависи само от това колко далече са бедрата ни от земята. Краката също играят решаваща роля - и това често е пренебрегвано. "

Всъщност нашите предци вероятно бяха дори по-добри да ходят бързо от съвременните хора. За ранните десетки имаха сравнително дълги крака: те достигаха около 70 процента от дължината на бедрената си кост, при днешните хора тя е 54 процента. Изследователите смятат, че когато хората са се специализирали в лов на плячка, той се е измествал от ходене към бягане. Краката и краката му се свиха.

„Тогава беше по-важно да си добър състезател, отколкото много бърз, “ казва Уебър. „Но въпреки свитите крака, съвременният човек поддържа техниката на петата си при ходене - и то с основателна причина. Защото той все още е много ефективен, както показват нашите резултати. "(The Journal of Experimental Biology, 2016; doi: 10.1242 / jeb.138610)

(Университет в Аризона, 13.12.2016 - DAL)