Стопы человека отличаются от нижних конечностей всех других приматов наличием продольных сводов.


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.