https://frosthead.com

Kuinka ihmiskeho kehittyi heittämään pikapalloja

Ihmisillä on joukko erityisiä kykyjä, joita muut kädelliset eivät jaa. Kyky kävellä jatkuvasti kahdella jalalla saattaa olla ensimmäinen, mikä mieleen tulee. Kyky puhua, tuottaa kirjallinen kieli ja harjoittaa monimutkaista päättelyä ovat vielä muutama.

Yksi merkittävimmistä taitoistamme saattaa kuitenkin olla osa, jota harvoin harrastat urheiluympäristön ulkopuolella: kyky heittää pieniä esineitä nopeasti ja kovasti.

Simpanssit ovat loppujen lopuksi suunnilleen kaksi kertaa vahvempia kuin ihmiset, punnitsevat puntaa ja voivat hypätä noin kolmanneksen korkeammalle kuin hienoimmat urheilijamme, mutta voivat heittää esineen vain noin 20 mailia tunnissa - paljon hitaammin kuin keskimääräinen ihminen, puhumattakaan ammattimainen baseball-pelaaja (joka yleensä heittää 90-luvulla tai jopa 100-luvulla).

Miksi kehomme ovat erityisen sopivia heittämään asioita? Harvardin ja muualla toimivien tutkijoiden tänään Nature- julkaisussa julkaisema uusi tutkimus viittaa siihen, että esi-isämme ovat kehittäneet tämän epätavallisen kyvyn noin kaksi miljoonaa vuotta sitten keinona parantaa metsästyskykyään. Äskettäin kehittynyt taito todennäköisesti auttoi varhaisia ​​hominidejä heittämään tehokkaammin kiviä tai teroitettuja puutöitä saaliin saralla.

Tutkimus aloitettiin biomekaanisella analyysillä siitä, mitä ihmisen heittämisliikkeen aikana tapahtuu, ja se suoritettiin käyttämällä infrapuna-liikkeen talteenottojärjestelmää (sama tekniikka, jota käytetään usein luomaan realistisia ihmisliikkeitä videopeleissä), jotta voitaisiin tarkastella 20 korkeakoulun toimituksia. tason baseball-pelaajat heittäessään 8-10 kenttää. Kun heittää palloa, ihmisen olkapää voi pyöriä erittäin nopeasti - nopeudella 9000 astetta sekunnissa, se on nopein ihmiskehosta löytyvä liike - ja tutkijoiden aikaisemmat laskelmat olivat osoittaneet, että tätä nopeutta ei voida selittää yksin olkapään lihakset.

throwside2.gif (Nature)

Heidän analyysi osoitti, että heittoliikkeen aikana syntyvä huomattava nopeustaso ei olisi mahdollinen ilman lapaa ympäröiviä taipuisia jänteitä ja nivelsiteitä. ”Kun ihmiset heittävät, pyöritämme ensin käsiämme taaksepäin maalista. Juuri tämän ”käsivarteen syöttövaiheen” aikana ihmiset venyttävät jänteitä ja nivelsiteitä ylittäen hartiansa ja varastoivat joustavaa energiaa ”, biologinen antropologi ja tutkimuksen pääkirjailija Neil Roach sanoi lehdistötiedotteessa. "Kun tämä energia vapautuu, se kiihdyttää käsivartta eteenpäin tuottaen nopeimman liikkeen, jonka ihmiskeho tuottaa, johtaen erittäin nopeaseen heittoon." Nämä joustavat jänteet ja nivelsiteet toimivat tietyssä mielessä kuin kuminauha hihnassa ja varastoivat vähitellen. energiaa ja vapauttaa sen sitten kaikki kerralla.

Tutkijat havaitsivat myös, että pystymme käyttämään olkajänteitämme ja nivelsidemmemme tällä tavoin useiden anatomisten piirteiden takia, jotka meillä kaikilla on - emmekä jaa muiden kädellisten kanssa. Ensinnäkin matalat, ulospäin suuntautuvat hartiamme sallivat suuremman liikealueen kuin simpanssien korkeat sisäänpäin suuntautuvat. Lisäksi korkeat, liikkuvat vyötäröt antavat meille myös kääntää vartaloamme helpommin, jolloin voimme kulata heittävät aseemme kauemmas taaksepäin suhteessa jalkoihimme.

Näiden ominaisuuksien tärkeys ja laajan liiketalouden yleinen merkitys nopeiden heittojen tuottamisessa vahvistettiin, kun tutkijat asettivat olkatuet baseball-pelaajille ja laskivat heitä. Heikentyneellä joustavuudella heittojensä nopeus laski keskimäärin 8 prosenttia.

ulospäin osoittavat hartiat Alemmat, ulospäin osoittavat hartiamme (oikealla) verrattuna simpansseihin (vasen) antavat meille mahdollisuuden käyttää pyöriämme kiertääksemme käsiämme taaksepäin suhteessa vartaloomme, tuottaa enemmän vääntöä (edustaa τ) ja toimia yhtenä anatomiset piirteet, jotka antavat meille kyvyn tallentaa joustavaa energiaa jänteisiin ja nivelsiteisiin. (Kuva Nature / Roach et. Al: n kautta)

Niiden anatomisten piirteiden kehitys, jotka erottavat heittotaidomme simpansseista, voidaan jäljittää suunnilleen kahteen miljoonaan vuoteen sitten, tutkijat sanovat, kun esivanhempiemme kuuluivat edelleen toiseen lajiin ( Homo erectus ). Vaikka on mahdotonta tietää tarkalleen, mitkä selektiiviset paineet johtivat niiden evoluutioon, tutkijoilla on idea. "Mielestämme heittäminen oli luultavasti tärkeintä jo varhaisessa vaiheessa metsästyskäyttäytymisen kannalta, mikä antoi esivanhempillemme mahdollisuuden tappaa iso riista tehokkaasti ja turvallisesti", Roach sanoi. "Kaloripitoisemman lihan ja rasvan syöminen olisi antanut esivanhempiemme kasvattaa suurempia aivoja ja ruumiita ja laajentua uusille maailman alueille - jotka kaikki auttoivat tekemään meistä sellaisia, jotka olemme tänään."

Lopulta metsästystä helpottaneiden tekniikoiden kehittäminen - aloittaen jousista ja nuoleista, sitten verkoista, teristä ja lopulta ampuma-aseista - tekivät taitomme esineiden heittämiseen suurelta osin tarpeettomaksi. Mutta jos tekijät ovat oikein, kykymme sellaiseen keksintöön perustuu evoluutioetuun, jonka antaa nopea heittäminen. Tietyssä mielessä rakojen heittäminen, tervehdys Mary ohitse ja batterien lyöminen - urheilulliset ominaisuudet, jotka osoittavat fyysisen kyvykkyytemme lajina - ovat vain esivanhempiemme evoluutiovapaus, jonka modernit itsemme säilyttävät.

Kuinka ihmiskeho kehittyi heittämään pikapalloja