У людей есть ряд особых способностей, которых нет у других приматов. Впервые на ум приходит способность ходить непрерывно на двух ногах. Способность говорить, производить письменный язык и участвовать в сложных рассуждениях еще несколько.
Тем не менее, одним из наших самых замечательных навыков может быть то, что вы редко рассматриваете вне спортивного контекста: способность бросать мелкие предметы быстро и сильно.
В конце концов, шимпанзе примерно в два раза сильнее людей, фунт за фунт, и могут прыгать примерно на треть выше, чем наши лучшие спортсмены, но они могут бросать объект всего на 20 миль в час - гораздо медленнее, чем средний человек, не говоря уже о человеке. профессиональный бейсболист (который обычно бросает в 90-х или даже 100-х).
Почему наши тела особенно подходят для бросания вещей? Новое исследование, опубликованное сегодня в Nature исследователями из Гарварда и других стран, показывает, что наши предки развили эту необычную способность примерно два миллиона лет назад как способ улучшить свое охотничье мастерство. Вновь развитый навык, вероятно, помог ранним гоминидам более эффективно бросать камни или заостренные куски дерева в добычу.
Исследование началось с биомеханического анализа того, что именно происходит во время броска человека, который был проведен с использованием инфракрасной системы захвата движения (та же технология, часто используемая для создания реалистичных движений человека в видеоиграх), чтобы оценить поставки 20 колледжей. игроки бейсбола высокого уровня, когда они бросили 8-10 полей. При броске мяча плечо человека может вращаться очень быстро - со скоростью 9000 градусов в секунду, это самое быстрое движение, обнаруженное в теле человека, и предыдущие расчеты исследователей показали, что эта скорость не может быть объяснена энергией, запасенной в мышцы плеча одни.
(Природа) Их анализ показал, что замечательный уровень скорости, создаваемый во время броска, был бы невозможен без гибких сухожилий и связок, которые окружают плечо. «Когда люди бросают, мы сначала поворачиваем руки назад от цели. Именно во время этой фазы «взвода рук» люди растягивают сухожилия и связки, пересекающие их плечо, и накапливают упругую энергию », - сказал Нил Роуч, биологический антрополог и ведущий автор исследования, в заявлении для прессы. «Когда эта энергия высвобождается, она ускоряет движение руки вперед, генерируя самое быстрое движение, производимое человеческим телом, что приводит к очень быстрому броску». В некотором смысле эти растягивающиеся сухожилия и связки действуют как резиновая полоса в рогатке, постепенно накапливая энергии, а затем выпустить все это сразу.
Исследователи также обнаружили, что мы можем использовать наши сухожилия плеча и связки таким образом из-за нескольких анатомических особенностей, которые мы все имеем - и не разделяем ни с какими другими приматами. С одной стороны, наши низкие, обращенные наружу плечи обеспечивают больший диапазон движений, чем высокие шимпанзе, обращенные внутрь. Кроме того, наши высокие подвижные талии также позволяют нам легче вращать наши торсы, что позволяет нам поднимать руки назад, по отношению к нашим ногам.
Важность этих особенностей и общая значимость широкого диапазона движений при выполнении быстрых бросков была подтверждена, когда исследователи надели бейсбольные брекеты на плечи и позволили им разбить мяч. С уменьшением их гибкости скорость их бросков снизилась в среднем на 8 процентов.
Наши нижние, обращенные наружу плечи (справа), по сравнению с шимпанзе (слева), позволяют нам использовать наши грудные мышцы для поворота рук дальше назад относительно наших торсов, создавая больший крутящий момент (обозначенный τ) и служа одним из анатомические особенности, которые дают нам возможность хранить упругую энергию в наших сухожилиях и связках. (Изображение через Nature / Roach et. Al) Исследователи говорят, что эволюция анатомических черт, отличающих наши навыки бросания от шимпанзе, произошла примерно два миллиона лет назад, когда наши предки все еще принадлежали к другому виду ( Homo erectus ). Хотя невозможно точно знать, какие избирательные давления привели к их эволюции, исследователи имеют идею. «Мы считаем, что метание было, пожалуй, самым важным на раннем этапе с точки зрения охотничьего поведения, позволяя нашим предкам эффективно и безопасно убивать крупную дичь», - сказал Роуч. «Употребление в пищу большего количества калорийных мяса и жира позволило бы нашим предкам увеличить объемы мозга и тела и выйти в новые регионы мира - все это помогло нам стать такими, какие мы есть сегодня».
В конце концов, разработка технологий, которые облегчили охоту - начиная с луков и стрел, затем сетей, лезвий и, в конечном итоге, огнестрельного оружия, - сделала наш навык бросать предметы в значительной степени ненужным. Но если авторы правы, наша способность к такому изобретению проистекает из эволюционного преимущества, предоставляемого высокоскоростным броском. В некотором смысле, метание копья, бросание пасов «Радуйся, Мария» и нанесение ударов - спортивные подвиги, свидетельствующие о нашем физическом мастерстве как вида, - это всего лишь эволюционный пережиток наших предков, сохраняемый нашими современными я.
