https://frosthead.com

איך התפתח גוף האדם לזרוק כדורי מהיר

לבני אדם יש מספר יכולות מיוחדות שלא משותפים לפרימטים אחרים. היכולת ללכת ברציפות על שתי רגליים עשויה להיות הראשונה שעולה בראש. היכולת לדבר, לייצר שפה כתובה ולעסוק בהנמקות מורכבות הן עוד כמה.

עם זאת, אחת מהכישורים המדהימים ביותר שלנו עשויה להיות כזו שאתה מחשיב לעיתים רחוקות מחוץ להקשרים ספורטיביים: היכולת לזרוק חפצים קטנים במהירות ובקשה.

השימפנזים, בסופו של דבר, חזקים בערך פי שניים מבני אדם, קילו לירה, ויכולים לקפוץ כשליש גבוה יותר מהספורטאים הטובים ביותר שלנו, אבל יכולים רק לזרוק חפץ בערך 20 מיילים לשעה - איטי בהרבה מאדם ממוצע, קל וחומר שחקן בייסבול מקצועי (שבדרך כלל זורק שנות ה -90 או אפילו ה -100).

מדוע גופנו מתאים במיוחד לזרוק דברים? מחקר חדש שפורסם היום ב"טבע "על ידי חוקרים מהרווארד וממקומות אחרים מעלה כי אבות אבותינו פיתחו יכולת נדירה זו לפני כשני מיליון שנה כדרך לשפר את יכולת הציד שלהם. המיומנות שהתפתחה לאחרונה עזרה ככל הנראה להומינידים המוקדמים להטיל בצורה יעילה יותר סלעים או פיסות עץ מחודדות לטרף.

המחקר התחיל בניתוח ביומכני של מה בדיוק מתרחש במהלך תנועת ההשלכה האנושית, שנערכה באמצעות מערכת לכידת תנועה אינפרא-אדום (אותה טכנולוגיה המשמשת לעתים קרובות ליצירת תנועות אנושיות מציאותיות במשחקי וידאו) כדי לבחון את המשלוחים של 20 מכללות. שחקני בייסבול ברמה כשזרקו 8-10 מגרשים. בזמן שזורקים כדור, כתפו של אדם יכולה להסתובב במהירות רבה - במהירות של 9000 מעלות לשנייה, זוהי התנועה המהירה ביותר שנמצאה בגוף האדם - והחישובים הקודמים של החוקרים הראו כי לא ניתן היה להסביר את המהירות הזו על ידי האנרגיה שנשמרה בתוך שרירי הכתפיים בלבד.

throwside2.gif (טבע)

הניתוח שלהם הראה כי רמת המהירות המופלאה שנוצרה במהלך תנועת השלכת לא הייתה אפשרית ללא הגידים והרצועות הגמישות המקיפות את הכתף. "כשבני אדם זורקים, ראשית אנו מסובבים את הידיים לאחור הרחק מהיעד. בהמשך לעיתונאים, נאיל רואץ ', אנתרופולוג ביולוגי ומחבר המחקר, מסר בהודעה לעיתונות, בשלב זה' תחבושת זרוע 'זו, בני האדם מותחים את הגידים והרצועות החוצים את כתפיהם ואוחרים אנרגיה אלסטית. "כאשר אנרגיה זו משתחררת, היא מאיצה את הזרוע קדימה, ויוצרת את התנועה המהירה ביותר שגוף האדם מייצר, וכתוצאה מכך זורקת מהירה מאוד." במובן מסוים, הגידים והרצועות הנמתחים הללו פועלים כמו הגומייה בקלע, ונשמרים בהדרגה. אנרגיה ואז משחררים את הכל בבת אחת.

החוקרים גילו כי אנו מסוגלים להשתמש בגידים וברצועות הכתפיים שלנו בדרך זו בגלל מספר תכונות אנטומיות שיש לכולנו - ואיננו חולקים עם פרימטים אחרים. ראשית, כתפינו הנמוכות הפונות כלפי חוץ מאפשרות טווח תנועה גדול יותר מזה של השימפנזים הפונים כלפי מעלה. בנוסף, המותניים הגבוהים והניידים שלנו מאפשרים לנו גם לסובב את פלג גוף עלינו ביתר קלות, מה שמאפשר לנו לתנוק את זרועותינו לזרוק לאחור, יחסית לרגליים.

החשיבות של תכונות אלה והמשמעות הכללית של מגוון רחב של תנועות בייצור זריקות מהירות אושרה כאשר החוקרים שמו כתמי כתף על שחקני הבייסבול ונתנו להם להתמודד. עם צמצום הגמישות שלהם, מהירות הזריקות שלהם ירדה בממוצע של 8 אחוזים.

כתפיים הפונות כלפי חוץ הכתפיים התחתונות והפונות כלפי חוץ (מימין), בהשוואה לשימפנזים (משמאל), מאפשרים לנו להשתמש בפקיות שלנו בכדי לסובב את זרועותינו הלאה יותר אחורה ביחס לטורסו, ויוצרים מומנט רב יותר (המיוצג על ידי τ) ומשמש כאחת מ תכונות אנטומיות המעניקות לנו את היכולת לאגור אנרגיה אלסטית בגידים וברצועות שלנו. (תמונה דרך הטבע / Roach et al.)

החוקרים אומרים כי התפתחותן של התכונות האנטומיות המייחדות את כישורי השלכת שלנו מהשימפנזים לפני כשני מיליון שנה, אומרים החוקרים, כאשר אבות אבותינו עדיין היו שייכים למין אחר ( Homo erectus ). אמנם אי אפשר לדעת בדיוק אילו לחצים סלקטיביים הביאו להתפתחותם, אך לחוקרים יש רעיון. "אנו חושבים שזריקה הייתה כנראה החשובה ביותר בשלב מוקדם מבחינת התנהגות הציד, מה שאפשר לאבות אבותינו להרוג משחק גדול וביעילות, " אמר רואץ '. "אכילת בשר ושומן עשירים יותר בקלוריות הייתה מאפשרת לאבות אבותינו לגדל מוחות וגופים גדולים יותר ולהתרחב לאזורים חדשים בעולם - כל אלה סייעו לנו להפוך את מי שאנחנו היום."

בסופו של דבר, פיתוח טכנולוגיות שהקלו על הציד - החל בקשתות וחצים, אחר כך רשתות, להבים ובסופו של דבר כלי נשק - הפכו את המיומנות שלנו בהזרקת חפצים למיותרת במידה רבה. אך אם המחברים צודקים, יכולתנו להמצאה כזו נובעת מהיתרון האבולוציוני הניתן בזריחה מהירה. במובן מסוים, זריקת כידונים, השלכת היל הארי מרי והכאת לוחמים - מעלים אתלטיים המעידים על יכולתנו הגופנית כמין - הם רק אבן אבולוציונית מאבות אבותינו, שנשמרים בידי עצמנו המודרניים.

איך התפתח גוף האדם לזרוק כדורי מהיר