söndag 26 september 2010

Den springande apan

Sedan Daniel E. Lieberman och Dennis Bramble publicerade sin banbrytande studie i tidskriften Nature 2004 har perspektivet på hur människan blev människa förändrats. Vi blev inte människor genom att ställa oss på bakbenen och börja gå, vi blev det genom att vi började springa, tror de flesta nu. 

Den märkligaste sporten, enligt mig, är gång. Det ser så fruktansvärt onaturligt ut. Människan vill springa. Gång ser ut som en tävling i vem som kan springa långsammast. Att gå är härligt och avkopplande, men att gå så fort som möjligt? Dessutom går de ju lika fort som jag springer. Jag hörde nyligen en historia om en gångare som började springa, men hon sprang bara marginellt bättre än hon gick (minns inte vad hon hette, var väl med i OS för 10-15 år sedan).

Vi har den anatomi vi har för att vi är löpare och människans utveckling har handlat om vår växande hjärna och om vår anatomis anpassning till löpning. Kanske är det också så att våra springande ben drev på utvecklingen av vår hjärna?

Till skillnad från aporna som stannade i träden, lämnade våra förfäder skogarna och sprang ut på savannen. I flera miljoner år hade vi ena benet uppe bland träden och det andra nere på marken, som om vi inte kunde bestämma var vi skulle utvecklas. För två miljoner år sedan ser man dock hos den människoart som först lämnade Afrika, Homo Erectus, tydliga tecken på att deras anatomi anpassats för löpning. De hade inga vapen, så förmodligen sprang de ifatt byten och slog ihjäl dem med en sten eller en klubba. De kanske även sprang för att vara först till kadaver och de sprang säkert också för att inte bli uppätna av köttätande fåglar och kattdjur.

Homo Erectus som sprang ut ur Afrika jämförd med Australopithecus som stannade kvar   

Sen evolutionen skakade ner människan från träden har vi sprungit för livet för att överleva och vi blev så duktiga att vi sprang ut ur Afrika och befolkade alla kontinenter utom Antarktis. Ständigt nya utmaningar och miljöer satte press på anpassning och vi anpassade oss till öken, skog, stäpp och tundra, men tyvärr inte till kontorslandskap.

Genom att springa fick vi bättre tillgång till föda och därmed kunde vi försörja en större hjärna. Tidigare har man trott att löpningen var en konsekvens av att vi började gå, men den första hominiden - Australopithecus - gick på två ben redan för 4,5 miljoner år sedan och klättrade samtidigt i träd. Det tog nästan tre miljoner år till innan de första människorna utvecklats. Det verkar således osannolikt att det var den upprätta gången som utvecklade oss. Bramble och Lieberman hävdar att det var när vi började springa som kroppen förändrades.

I sin studie kom de fram till 26 olika mänskliga drag som bidrar till vår förmåga att springa jämfört med de första hominiderna. Jämfört med oss hade Australopithecus långa underarmar, korta ben, och nästan inga fotvalv. De saknar också nackligament som alla springande djur har och som människan har utvecklat oberoende av andra löpande djur.

Anatomiska anpassningar
Här är några av de anatomiska egenskaper som är unika för människor och som spelar en avgörande roll för löpning:

  • Skallens utseende som bidrar till att förhindra överhettning under löpning. När svett avdunstar från hårbotten, panna och ansikte, kyler avdunstningen blodet som rinner från huvudet. Vener som transporterar bort det kylda blodet passerar halspulsådern med blod på väg till hjärnan, vilket bidrar till att kyla blodflödet till hjärnan. 
  • Ett mer balanserat huvud med ett plattare ansikte, med små tänder och kort nos, åtminstone jämfört med schimpanser och de första hominiderna. Det plattare ansiktet flyttar masscentrum tillbaka så att det är lättare att balansera huvudet när man springer och guppar upp och ner.
  • Nackligament som går från baksidan av skallen och nacken ner till ryggkotorna fungerar som stötdämpare och hjälper armar och axlar att fungera som motvikt till huvudet när man springer. Tack vare dessa ligament kan vi springa och guppa och ändå hålla huvudet fixerat vid ett mål långt borta. Det klarar inte en schimpans som saknar dessa ligament. Deras huvud studsar fram och tillbaka.
  • Till skillnad från apor och tidiga hominider är axlarna hos människan "frikopplade" från huvud och hals, vilket gör att kroppen kan rotera medan huvudet riktas framåt i färdriktningen under löpningen.
  • Den långa mänskliga kroppen - med en smal kropp, midja och bäcken - skapar mer hudyta i förhållande till vår storlek, vilket möjliggör bättre nedkylning när man springer. Denna konstruktion låter även över-och underkropp röra sig fritt i förhållande till varandra, överkroppen kan därmed motverka vridkrafterna från de pendlande benen.
  • Kortare underarmar hos människor göra det lättare för överkroppen att fungera som motvikt till underkroppen under löpning. Det minskar också den mängd muskelkraft som behövs för att hålla armarna böjda när man springer.
  • Människans kotor och diskar har större diameter i förhållande till kroppsmassan än är de hos apor och tidiga hominider. Det är relaterat till stötdämpning. Det blev större belastning när vi började springa och slog i marken.
  • Kopplingen mellan bäcken och ryggrad är starkare och större i förhållande till kroppsstorlek hos människor än hos tidiga hominider, vilket ger mer stabilitet och stötdämpning under löpning.
  • Människans skinkmuskler är enorma. En schimpans har ingen bakdel, de är alldeles platta förutom under parning då de sväller upp och blir röda. Eftersom människan lutar sig framåt när hon springer, hindrar skinkmusklerna oss från att ramla på näsan varje gång en fot träffar marken. Att springa är en serie kontrollerade fall framåt.

  • Människan har långa ben till skillnad från schimpanser och tidiga hominider. Därmed kan vi ta långa steg när vi springer. I benen finns ligament och senor - inklusive den långa hälsenan - som fungerar som fjädrar som lagrar och frigör mekanisk energi under löpning. Senor och ligament gör också människors underben mindre muskulösa och lättare så att det krävs mindre energi att flytta dem under löpning.
  • Större ytor i höft, knä och fotleder, vilket ger bättre stötdämpning under löpning genom att sprida ut och fånga upp stötkraften.
  • Arrangemanget av ben i den mänskliga foten skapar ett stabilt och styvt valv som gör att vi kan trycka ifrån marken mer effektivt och utnyttja ligament på undersidan av fötterna som fjädrar.


  • Människan har utvecklat ett förstorat hälben för bättre stötdämpning samt kortare tår och en stortå som är helt dras in mot de andra tårna så att foten bättre skjuter ifrån under löpning. Hos apor är stortån i en annan vinkel i förhållande till övriga tår och de har långa tår jämfört med oss.


Källor





Inga kommentarer:

Skicka en kommentar