Miks me esineme kõigepealt kontsadega

Teadlased paljastasid inimeste kõndimistehnika eelised

Kõigepealt kannaga jalutamine - tüüpiline inimene. © Kosziv / mõttekoda
ettelugemist

Ilmne paradoks: erinevalt paljudest imetajatest kõnnivad inimesed kõndides kõigepealt kontsaga - ega lähe ainult pallile. Esmapilgul on see puudus: võrreldes varvastega näib, et lühendame oma tegelikku jalgade pikkust. Kuid nüüd on teadlased välja selgitanud: see on isegi vastupidi. Jalutuskäik kontsaga kõigepealt "pikendab" meie jalgu.

Inimesed erinevad teistest imetajatest selle poolest, et nad kõnnivad kahel jalal püsti. Kuid inimese kõnnak on ainulaadne veel ühel põhjusel: erinevalt paljudest neljajalgsetest loomadest kõnnime kõigepealt kannul pigem jalgsi kui varvastega - meie varased esivanemad juba harjutasid seda kõndimisviisi, kuna 3, 6 miljonit aastat vana oli vulkaanituhas säilinud. Hõivata jalajäljed.

"Inimesed on väga tõhusad jooksjad. Kuid tõhusa kõnnaku võti on tavaliselt pikad jalad, "ütleb James Webber Arizona ülikoolist. "Näiteks koerad ja kassid lähevad oma palli peale ja tõstavad kontsad maast lahti. Sel viisil pikendavad nad praktiliselt oma jäsemeid. Kuid me paneme oma kontsad maapinnale ja muudame oma jalad füüsiliselt lühemaks, kui nad oleksid, kui oleksime varvastel. "

Mine teadusele

Teadlaste jaoks oli see ilmne paradoks seletamatu: kuigi me kasutame täpselt seda trikki, mille imetajad on võistlusel avastanud, ei tee me seda kõndides. Lihtsalt palliga peksmine tundub meile kõndides ebaloomulik. Selle mõistatuse selgitamiseks jälgisid Webber ja tema kolleegid jooksulindil olevaid teemasid.

Katse jaoks peaksid pooled osalejatest kõndima normaalselt, teine ​​esmalt varvastega. Selgus, et varvaskäijad liikusid aeglasemalt kui need, kes tavapäraseid samme tegid. Lisaks pidid nad konkurentidega sama jõudluse saavutamiseks pingutama umbes kümme protsenti rohkem. kuva

Nagu tagurpidi pendel

Kuid miks töötab tavaline käik meie jaoks nii palju paremini? Teadlastel on sellele seletus - ja see on tõepoolest seotud ka jalgade pikkusega. Kui inimene lahkub, selgitab meeskond, liikudes ümberpööratud pendli või metronoomina. Keha kiigub kõrgemale punktist, kus jalg põrkub maapinnale.

"Inimesed maanduvad kannul ja lükkavad varbad uuesti maha, " selgitab Webber. Kui astume sammu edasi, liigub keskpunkt nende kahe punkti vahel piki jalga. Kujutatava pendli pöördepunkt asub keskosa tasemel - mitte peal, vaid mõni sentimeeter maapinnast allpool.

Pikendatud jalad

See on ülioluline punkt, nagu teadlased rõhutavad: see tähendab, et meie "virtuaalsed" jäsemed on pikemad kui meie tõelised jalad. "See toimub maapinnast allpool - mehaanilises mõttes on see justkui meil sirutatud jalad, " ütleb Webber. Tegelikult on see pikendustrikk efektiivsem kui varvaste abil käepide. Seda näitavad selgelt katsealuste jooksvad andmed: normaalse kõnnaku eeliseks on seega umbes viisteist sentimeetrit jalga.

See paljastas ka katse teise tulemuse: Kuna jooksulindi kiirus suurenes, hakkasid varbajooksjad võistlema varem kui tavalised käijad. See teeb ka selgeks, et varvastega jalutamine on inimestele esialgu vähem tõhus, teatas meeskond.

Alates võistlusele minekust

"Inimene on ilmselt välja töötanud uue strateegia, et laiendada oma jalgu teistest loomadest veelgi kaugemale, " ütleb Webber. "See on ikka kõik umbes jala pikkus. Kuid see ei sõltu ainult sellest, kui kaugel on meie puusad maapinnast. Jalad mängivad samuti üliolulist rolli - ja seda on sageli kahe silma vahele jäetud. "

Tegelikult olid meie esivanemad ilmselt isegi kiiremini kõndimisel isegi paremad kui tänapäeva inimesed. Varastel kümnetel olid suhteliselt pikad jalad: nad ulatusid umbes 70 protsendini reieluu pikkusest, tänapäeva inimestel on see 54 protsenti. Teadlased usuvad, et kui inimesed olid spetsialiseerunud röövsaagide jahipidamisele, nihkus ta jalgsi asemel jooksmisele. Tema jalad ja varbad kahanesid.

"Toona oli tähtsam olla hea võidusõitja kui väga kiire käija, " ütleb Webber. "Kuid hoolimata kokkutõmbunud jalgadest on tänapäeva inimene kõndimisel oma kanditehnikat säilitanud - ja seda mõjuval põhjusel. Sest see on endiselt väga tõhus, nagu näitavad meie tulemused. "(The Journal of Experimental Biology, 2016; doi: 10.1242 / jeb.138610)

(Arizona ülikool, 13.12.2016 - DAL)