Человеческую ногу отличает от ног всех других приматов присутствие продольной арки, которая охватывает многочисленные суставы и кости среднестопного региона и, как думают, укрепляет ногу. Эта структура, как думают, является критической адаптацией к двуногому передвижению, или идущий на двух ногах, частично потому что эта арка отсутствует в ногах самых близких живущих родственников людей, африканских обезьян.
Напротив, у африканских обезьян, как долго думали, были очень мобильные суставы ноги для восхождения на стволы дерева и схватывания отделений, хотя немного подробных количественных исследований были выполнены, чтобы подтвердить эти верования.Но теперь, Натан Томпсон, доктор философии, доцент Анатомии в Колледже Нью-йоркского технологического института Остеопатической Медицины (NYITCOM), является одним из исследователей, подвергающих сомнению некоторые долго проводимые идеи о функции и эволюции человеческой ноги, занимаясь расследованиями, как шимпанзе используют ноги, идя на двух ногах. Исследовательская группа, включая участников Николаса Холоуку, доктора философии (Гарвардский университет); Брижитт Дам, доктор философии (Каменная Университетская Медицинская школа Ручья); и Мэтью О’Нил, доктор философии (Медицинский колледж Аризонского университета, Финикс), провел исследование и собрал данные, в то время как все были в Каменном Университете Ручья (2013-2015).Большинство исследователей, изучающих человеческую эволюцию, принимает абсолютную дихотомию между ногами шимпанзе и человеком.
Каждый – твердый рычаг, который делает гуляющие большие расстояния легкими и эффективными. Другой – цепкое устройство, намного более мобильное и менее эффективное при ходьбе на двух ногах. Ноги окаменелости ранних человеческих предков почти всегда по сравнению с ногами шимпанзе, делая знание их биомеханики ноги крайне важным для понимания, как человеческая нога развилась.
Однако до этого исследования, никто не был в состоянии на самом деле заняться расследованиями, существовали ли различия между людьми и шимпанзе в том, как нога работает во время ходьбы над двумя ногами.Чтобы узнать, эта исследовательская группа использовала быстродействующий захват движения, чтобы измерить трехмерное движение ноги у шимпанзе и людей, идущих на подобных скоростях. Они тогда сравнили диапазоны среднестопного движения между разновидностями.Вопреки ожиданиям исследователи нашли, что человеческие ноги более – не менее – мобильный, чем шимпанзе, идущие на двух конечностях.
«Это открытие перевернуло вверх ногами наши предположения о том, как ноги и людей и шимпанзе работают. На основе простого визуального наблюдения мы давно знали тот, человеческие ноги более жестки, чем те из шимпанзе и других обезьян, когда пятка сначала стартуется земля в гуляющем шаге. То, что удивило нас, было то, что человеческий среднестопный регион сгибает существенно в конце шага как пружины арки ноги назад в место после ее сжатия во время весовой нагрузки.
Это движение окончания больше, чем весь диапазон движения в суставах средней части стопы шимпанзе во время гуляющего шага, принуждая нас прийти к заключению, что высокая среднестопная совместная подвижность на самом деле выгодна для человеческой ходьбы. Мы никогда не обнаруживали бы это не имея возможности изучить шимпанзе с передовой технологией захвата движения», сказал Холоука с отделом Гарварда Человеческой Эволюционной Биологии.
В конечном счете, согласно результатам, то, что традиционная дихотомия между людьми и шимпанзе была опровергнута средства, что исследователям, вероятно, придется заново продумать то, что может быть усвоено из ног окаменелости самых ранних предков людей. «Присутствие подобной человеку среднестопной совместной морфологии в окаменелости hominins больше не может браться в качестве указания на напряжение ног, но это может сказать нам об эволюции увеличенных подобных человеку, отодвигают механику», сказал Томпсон NYITCOM.На основе этих результатов исследователи поощряют будущие исследования рассматривать пути, которыми человеческая морфология ноги отражает продольную функцию арки всюду по полной продолжительности фазы позиции, особенно вначале и конца шага.
Томпсон добавил, «Одна из вещей, которая действительно поразительна в этом проекте, – то, что он показывает нам, сколько мы должны все еще узнать о наших самых близких родственниках. Это походит, чем больше мы узнаем о том, как шимпанзе двигаются, тем больше мы должны заново продумать некоторые предположения, что палеоантропологи держались в течение многих десятилетий».