Bir ağaca veya maymuna tırmanamaz mı? Kıçın hatası olduğu ortaya çıktı!
Yazar: Hui Jia-ming
Düzenleme: yarın
Ağaçlara tırmanmada insanlardan daha kötü olan maymunlar var mı?
Üzgünüm, gerçekten değil. Bırakın maymunlar, tüm primatta hiç kimse yoktur, gümüş sırtlı goril bile bizden daha iyidir. Yetişkin erkek gümüş sırtlı goriller nadiren ağaçlara tırmansa da, bu bir tırmanma yeteneği sorunu değildir, çünkü esas olarak ağaçlar iyi değildir.
King Kong ağaca tırmanmaz ama buna uygun ağaç da yoktur. Resim kaynağı: Wikipedia
Bir primat olarak ağaçlara tırmanma konusunda iyi değilim ve duvarı aşamıyorum, bu gerçekten eski maymun atalarımız için biraz üzücü. Ancak, antropologlar sizin için tüm bahaneleri çoktan düşündüler - Modern insanın tırmanmada iyi olmamasının nedeni, sorun dik yürümeye uygun kalçalarda yatmaktadır. .
Tırmanma: Primatların atalarından kalma zanaat
Primat akrabalarımız aksiyon dövüş sanatları filmlerini anlayabilirlerse, kesinlikle sıkıcı hissedeceklerdir - bambu ormanının tepesindeki ustaların sahneleri sadece ormandaki günlük yaşamdır. Kişisel deneyim açısından, Neilingding Island Reserve'deki yabani makak popülasyonlarını araştırdım. Benim izlenimime göre, gördüğüm maymunlar ağaçlara hiç ciddi bir şekilde tırmanmamışlardı - kanopiler arasında gidip geldiler, hep "uçuyorlar". Bazen o kadar hızlıdır ki gölgeyi bile yakalayamaz, sadece ormandan geçip yapraklara çarpma sesi. Maymunlara ek olarak, görünüşte hantal görünen büyük maymunlar da tırmanmada iyidir. Ve açık otlakta yaşayan babunlar bile ağaca tırmanma imkanı buldukları sürece hemen yok olacaklardır.
Mükemmel tırmanma yeteneğinin, primat ailesinin atalarından kalma tekniği olduğu ve bu becerileri uygulamak için ne tür enfes kemiklere ihtiyaç duyulduğu söylenebilir?
Oğlum, kemiklerinde saklı bir kaldıraç görüyorum
Hatırlamak isteyebilir, Merdivene tırmandığınızda vücudunuzun hangi kısımları çok çalışıyor? İnanılmaz kol gücüne sahip mükemmel bir genç değilseniz, alt ekstremitelerin koordinasyonu vazgeçilmezdir. Tırmanırken ve dik yürürken kullanılan alt ekstremite kasları birbirine çok benziyor, ikisi de bacakları geri çekiyor ve bacakları uzatıyor ancak genlikleri farklı ve daha fazla tırmanma squat'ı artırıyor. Bunların arasında, uylukta kilit rol oynayan kaslar, kuadriseps kas grubu (uyluğun önündeki kaslar) ve hamstring kaslarıdır (uyluğun arkasındaki kaslar). Her iki kas grubu da bir uçta pelvise bağlanır ve diğer ucunda diz eklemine sabitlenir.
Resimdeki mavi ok, uyluğun ön tarafında bulunan kuadriseps grubunu göstermektedir. Yeşil ok, uyluğun arkasında bulunan hamstring kas grubunu gösterir. Bir uçta pelvise bağlanır ve diğer ucunda diz eklemine sabitlenir, alt uzuvların yürüyüşünü ve tırmanmasını kontrol eder. Resim kaynağı: Pinimg.com
Sonra, İnsanlar garip bir şekilde yürürken veya tırmanırken bacakların bu kısımları nasıl çalışır?
Sadece merdivene tırmanmayı söyle.
Başlangıçta, uyluğun ön tarafındaki kaslar gergin bir şekilde kasılır, kalça eklemi (uyluğun tabanı) eksen olarak diz kaldırılırken uyluğun (uyluk kemiği) ileri ve yukarı dönmesini sağlar;
Aynı zamanda uyluğun arkasındaki kaslar kasılır, dizleri büker ve merdivenin üst çubuğuna basar.
Daha sonra, baldır sabitlenir ve diz eksendir ve uyluğun önündeki kaslar diz eklemini yeniden "düzleştirir";
Aynı zamanda, kalça eklemi eksen olarak, uyluğun arkasındaki kaslar (kalça kasları ile birlikte) uyluğu geri çeker, kalça eklemini gerer ve vücudu "kaldırarak" nihayet tam bir tırmanma eylemi gerçekleştirir.
Primat akrabalarının anatomisi temelde insanlarınkiyle aynıdır ve alt uzuvlarının kas-iskelet yapısı bu şekilde çalışır.
Keskin gözlü bir arkadaş, bu alt ekstremite egzersizlerinin aslında sessizce ödünç alındığını fark etmiş olabilir. Kaldıraç ilkesi . Kaldıraç femurun kendisidir ve pivot kalça eklemidir. Kolun gücü uyluk kemiğinin alt ucunu (dize yakın olan taraf) çeken kastan gelir ve üstesinden gelinmesi gereken direnç vücudun yerçekimidir. Ancak bu kaldıraç, tahterevallide olduğu gibi ortasında dayanak noktası olan bir kaldıraç değil, daha çok hayattaki başka bir ortak kaldıraç gibidir: İngiliz anahtarı .
Femur bir "anahtar kolu" gibidir ve kalça eklemi bir anahtarın ekseni gibidir Bacak kasları anahtarı yukarı veya aşağı çektiğinde, insanlar veya maymunlar adımlarını tamamlamış veya ormandadır. Düz yukarı tırmanma eylemi.
Açıkçası, Vücudu "gözetlemek" için kalça eklemini uyluğun arka kaslarının çekilmesiyle gerin Yukarı tırmanmanın önemli bir parçası. İnsanların ağaçlara tırmanma kabiliyetinin maalesef primat ailesinde en dipte kalmasının nedeni, arka uyluk kasları, uyluk kemikleri ve kalça eklemlerinden oluşan bu "anahtar" sistemde yatmaktadır.
Ağacın yukarısında mı yoksa yolda mı? Balık ve ayının pençesinin ikisine birden sahip olmak zordur
Ortaokul fiziği hakkındaki bilgileri gözden geçirelim: kaldıraç kolu ne kadar uzunsa, emek tasarrufu o kadar fazla olur Eğer kaldıraç kolu yeterince uzunsa, dünyayı uçurabilir (elbette bir dayanak noktası olmalıdır). Sırt uyluk kasları, uyluk kemikleri ve kalça eklemlerinden oluşan bu "ingiliz anahtarı" sistemi için kuvvet kaslar tarafından sağlanır ve moment kolu elbette kol dayanağı ile kas arasındaki minimum doğrusal mesafedir.
Çizgi B segmenti uyluğun femurunu temsil eder, A'nın küçük dairesi dönme merkezinin kalça eklemidir ve Fm arka uyluk kaslarının kuvvetinin yönünü temsil eder. Bu nedenle, Fm'den kalça eklemi A'ya düz çizgi mesafesi r, moment kolunun uzunluğudur. Resim kaynağı: Referans
Uyluk kaslarının arkası, kalça ekleminin ucundaki iskiyuma sabitlendiğinden, bu "anahtar" sisteminin kolunun uzunluğunu iskiumun boyutu ve şekli belirler. İnsan olmayan primatlar için, ischium genellikle vücudun arkasına bakar Dört bacak yerde sürünürken, iskiyumun uzunluğu da moment kolunun uzunluğunu belirler. Diğer bir deyişle, Oturma kemikleri ne kadar uzun olursa, kol o kadar uzun süre takip eder ve tırmanma sırasında bacak hareketi o kadar az zahmetsiz olur. . Böylesine iyi bir yapıyla, doğal evrimin gücü elbette bırakılmayacaktır - maymunlardan büyük maymunlara kadar, iskial formların hepsi insanlardan daha uzundur. Bu nedenle tırmanma aktivitelerinde kas hareketleri daha verimli olur ve tek nefeste ağaca tırmanmak kolaydır.
Resimde uyluğun arkasındaki iskiumu, maymunun yönünü ve kasların kolunun uzunluğunu (mavi çizgi) görebilirsiniz. Dört ayaklı duruşta iskiumun yönü ve moment kolu aynıdır.İskium ne kadar uzunsa moment kolu o kadar uzun olur. Resim kaynağı: Referans
Ama kesinlikle soracaksınız, neden insanlar bu kadar mükemmel bir kemik yapısı istemiyor? Çünkü Ağaçlara tırmanmakla karşılaştırıldığında, insanların dik yürümesi gerekir .
Bir orangutanın dik durmasına izin verirseniz, kalça eklemlerinin, oturma kemiklerinin ve uyluğun sırt kaslarının neredeyse aynı düz çizgide olduğunu göreceksiniz. Başka bir deyişle, bir orangutan dik durduğunda, arka uyluk kaslarının moment kolunun uzunluğu neredeyse sıfırdır! Bu, kasların sağladığı gücün bu pozisyonda başarısız olduğu anlamına gelir. New York Şehir Üniversitesi'nin araştırma ekibi, ondan fazla primat türünün alt ekstremite yapısını ölçtü ve bunun son derece yaygın bir fenomen olduğunu buldu. Diğer bir deyişle, Maymunların ve büyük maymunların iskial yapısıyla yürümek, sadece efor tasarrufu sağlamaz, yürümek de zordur. .
Anlamak için "ingiliz anahtarı" modelimizi kullanın: Maymunlar ve büyük maymunlar ayağa kalkıp yürümeye çalıştığında, bu aslında "ingiliz anahtarı sapına" (uyluk uyluk kemiği) uygulanan kuvvetin yön değiştirdiği anlamına gelir - önceki kuvvet yönü ve kol oluşur Açılar, bu kemik kolu çalışacak ve uyluk kemiği dönebilecektir. Şimdi kuvvet, anahtar kolunun uzun ekseni boyunca neredeyse ileriye doğru itilir. Bu tür bir güç, uyluk kemiğini ileri geri döndürmek yerine yukarı doğru çekiyor, tabii ki işe yaramaz bir iş yapıyor.
İnsan olmayan primatlarda, vücut dik bir duruşa yaklaşırken, kalça eklemi A, femur B ve arka uyluk kaslarının kuvvet yönü Fm gittikçe yaklaşıyor ve kol r çok kısa hale geliyor. Vücut geriye yaslanmaya devam ederse, üst üste binecek ve an kolu r neredeyse sıfıra dönecektir. Resim kaynağı: referanslara bakın
Öyleyse, oturan insan kemikleri hala uzunsa ve aşağıya bakıyorsa, o zaman serin bir yürüyüş beklememeliyiz. Ağaçlara ve yollara tırmanmak için ihtiyacınız olan şey tamamen farklı bir ischium şekli olduğundan, o zaman İnsan olmayan primatlarla karşılaştırıldığında, insan iskiyumu nasıl yenilikçi bir büyüme şeklidir? İki ayak üzerinde yürürken başınız yüksekte yürüyebilmenizi nasıl sağlarsınız?
Araştırmacılar, Dünya maymunları, Australopithecus ve modern insanların iskiyal morfolojisini ölçtükten sonra, insandaki iskiyal değişikliklerin benzersiz eğilimini buldular. Dünya maymunları ve Australopithecinler, milyonlarca yıl önce insanların ataları olarak kabul edilirler, bunların arasında, yeryüzü maymunları en erken, Australopithecinler görece daha geç hayatta kaldı. Yeryüzü maymunu fosillerinde, ischia'nın yönü hafifçe arkaya çevrilmiştir, bu sadece ağaçlara tırmanma kabiliyetini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yaklaşık dik yürümeyi de mümkün kılar. Australopithecus ve modern insanlar tamamen farklıdır - iskiyal kemikleri kısalmıştır ve artık aşağıya bakmazlar, daha çok sırtlarına dönerler. Bu şekilde, arka uyluk kasları, iskiyum ve kalça eklemleri dik olduklarında artık aynı düz çizgide üst üste binmezler, bu da primatlar dik yürüdüklerinde "kolun sıfıra dönme anı" hatasını çözer. Bununla birlikte, modern insanların ağaca tırmanma becerileri de büyük ölçüde azalmıştır. Yukarı tırmanırken bacaklar yukarı kaldırılır ve uyluk arkasındaki kasların kolları çok kısalır. Bu, bir anahtar kullanırken sapın kuyruğunu ciddiyetsiz tutmak gibidir ve anahtarın başını sertçe sıkıştırmanız gerekir, ki bu elbette nankör olacaktır. .
Soldan sağa Dünya maymunları, Australopithecus ve modern insanların pelvik yapıları vardır.Aşağıdaki kırmızı bant, ischiumun konumunu gösterir. Evrim sırasında iskiyumun giderek arka tarafa dönük olduğu görülebilir. (Resim kaynağı: referansa bakın)
Bu nedenle kazanan ya da kaybeden insan gerçeği, doğal evrim için de geçerlidir. Aynı zamanda atadan kalma ağaç tırmanma becerilerini kendi kendine dik bir yürüyüşle değiştirmek akıllıca bir harekettir. Sonuçta, bu ağaçların tepesinden aşağı inmemize ve medeniyet yaratmamıza izin veriyor.
Vahşi doğaya çıktığınızda, maymunların ağaçlara tırmanmaktan çok tripodunuza tırmanmayı sevdiklerini anlayacaksınız (Fotoğraf: Wu Chengfeng, Sun Yat-Sen Üniversitesi)
Yazarın kartvizit
Dizgi: Xiaolan
Referanslar:
1. Li Shichang. Sports Anatomy (Üçüncü Baskı). Higher Education Press, 2015.
2. Elaine E. Kozma, Nicole M. Webb, William E.H. Harcourt-Smith, ve diğerleri. Kalça ekstansör mekaniği ve insanlarda, maymunda ve fosil homininlerinde yürüme ve tırmanma yeteneklerinin evrimi.PNAS, 2018.
Başlık resminin kaynağı: 699.picBireyler arkadaş çevresine iletebilirler
Bu makale Guo kabuk ağından geliyor
Lütfen yeniden basım için yetki ile iletişime geçin: sns@guokr.com
Başvuru için lütfen bilimselguokr@163.com ile iletişime geçin.
