فرگشت – بخش دوم – فصل اول – سیستم حرکتی

بخش دوم عنصر انساني

فصل اول عنصر انسانی 

سيستم حركتی

انسان تنها نخستی دوپا است. علاوه بر اين، تنها وابسته به راسته‌‌‌ی نخستی‌‌‌هاست كه توانايی شنا كردن را دارد و می‌‌‌تواند به مدت طولانی بدود. به اين ترتيب، شيوه‌‌‌ی حركت انسان در ميان نخستی‌‌‌ها منحصر به فرد است.

توانايی‌‌‌های متنوع و ويژه‌‌‌ی انسان، ريشه در سازش‌هايی دارد كه در مسير تكامل خود با محيط حاصل كرده است. امكان راه رفتن بر روی دو پا، سازشی خاص برای حركت بر روی زمين تخت و صاف دشت‌‌‌های آفريقاست. اين توانايی، علاوه بر برافراشتن قد و بيشتر كردن دامنه‌‌‌ی ديد انسان، سطح تماس با آفتاب گرم مناطق مسطح استوايی را هم كاهش داده و در عين حال فاصله‌‌‌ی بدن و زمينِ گرم را هم بيشتر كرده است. به اين ترتيب، دوپا بودن را بايد سازشی تكاملی ديد كه پيش از هرچيز مديون شرايط ويژه‌‌‌ی بوم زادگاه انسان است.^[1] اين حركت بر روی دوپا، مجموعه‌‌‌ای از سازش‌های رفتاری و ريخت‌‌‌شناختی را به دنبال داشته است. سازش‌هايی كه كاركرد و شكل ظاهری اندام‌های حركتی را نسبت به شرايط پايه‌‌‌اش در نخستی‌‌‌ها، دگرگون كرده است.

يكی از اين سازش‌ها، به ساختار تنه مربوط می‌‌‌شود. طول كمر انسان، نسبت به اندازه‌‌‌ی تنه، بيش از كمر ميمون‌هاست، و در مقابل طول لگن خاصره كاهش يافته است. نتيجه‌‌‌ی اين تغيير، پيدا شدن محوری برای انجام حركات پهلويی تنه و ممكن شدن چرخش بدن در محور كمر است، كه در ميمون‌های ديگر ديده نمی‌‌‌شود. وجود اين محور تحرك برای دويدنِ انسان ضروری است.

سازش ديگر، به تنظيم توزيع وزن بدن در حالت ايستاده مربوط می‌‌‌شود. خميده بودن ستون مهره‌‌‌های انسان، كه به دليل حالت فنر مانندش می‌‌‌تواند وزن بدن را در حالت عمودی تحمل كند، و هم‌چنین قرار گرفتن سوراخ بزرگ^[2] انتهای جمجمه در زير كاسه‌‌‌ی سر، كه وزن سر را بر روی گردن می‌‌‌اندازد، تغييراتی هستند كه حمل وزن بدن در حالت ايستاده را ممكن ساخته‌اند.^[3]

از سوی ديگر كوتاه و پهن شدن لگن خاصره و پيچ خوردنش نسبت به ستون مهره‌‌‌ها، مركز ثقل بدن را به ميان پاها منتقل كرده است و به اين ترتيب امكان ايستاده راه رفتن را براي‌مان فراهم نموده است. اين امر با ايجاد زاويه‌‌‌ی بين استخوان مفصل زانو و خود استخوان زانو، و رشد چشمگير استخوان مفصلی بالای ران تشديد شده است. شكل خاص لگن خاصره و مفصل‌های زانو و مچ پای ميمون‌های ديگر، از قرار گرفتن مركز ثقل بدن در بين پاها ممانعت می‌‌‌كند و باعث می‌‌‌شود راه رفتن‌شان بر روی دو پا به نوعی تلوتلو خوردن تبديل شود.

لگن انسان هم مانند جمجمه نوعی حالت حدی را نمايش می‌‌‌دهد. هرچه لگن کوچک‌تر و فشرده‌‌‌تر باشد، تمركز وزن بدن در ميان دو پا راحت‌‌‌تر خواهد بود و به اين ترتيب حركت ايستاده ساده‌‌‌تر می‌‌‌شود. اما اين فشردگی لگن يك محدوديت فيزيولوژيك مهم دارد، و آن هم به بارداری زنان مربوط می‌‌‌شود. اگر لگن از حد خاصی کوچک‌تر شود، كاربردش به عنوان محافظ و پشتيبان مكانيكی نوزاد در زمان آبستنی، مختل خواهد شد. از همه مهم‌‌‌تر این‌که زايمان در اين حالت به دليل تنگ و كوچك شدن مجرای رحمی دشوار خواهد بود.^[4] دشواری اين كاركرد به خصوص به بزرگی نسبی اندازه‌‌‌ی مغز نوزاد، و بزرگ بودن جمجمه‌‌‌اش مربوط است. مشكلی كه در ساير نخستی‌‌‌ها به اين شدت ديده نمی‌‌‌شود.

مقايسه‌ي لگن انسان، شامپانزه و ميمون جنوبي ماده و شكل قرارگيري جمجمه‌ي نوزاد در آن (Cambridge , 1992:88)

به عنوان يك قاعده، لگن خاصره‌‌‌ی زنان از مردان هم‌وزن‌شان بزرگ‌تر و كشيده‌‌‌تر است. اين لگن كشيده، بازده حركت بر روی دو پا را كاهش می‌‌‌دهد. يكی از نمودهای اين بازده کمتر، در ركوردهای پرش و دوی المپيك زنان نمود می‌‌‌يابد. ركوردهايی كه همواره از مابه‌ازای خود در مردان کمتر است. اين لگن كشيده با وجود نقص حركتی خفيفش، برای نگهداری از كيسه‌‌‌ی جنينی سازش يافته، و بزرگ بودنش برای تسهيل عمل زايمان ضروری است. هم‌چنین در اثر تغييرات هورمونی مربوط به زايمان، اتصالات غضروفی بين بخش‌های گوناگون استخوان‌های لگن سست‌‌‌تر می‌‌‌شود و امكان بازتر شدن مجرای زايمان را فراهم می‌‌‌كند. با وجود تمام اين سازش‌ها، زايمان در انسان به دليل كوچك بودن نسبی لگن و بزرگی جمجمه‌‌‌ی نوزاد، دشوار است. انسان تنها گونه از ميان نخستی‌ها است كه براي زاييدن به كمك نياز دارد. عبور نوزاد انسان از مجراي زايمان با خطر همراه است و سر و گردن نوزاد به هنگام عبور از اين مجرا پيچ مي‌خورد. اين امر مي‌تواند به گير كردن نوزاد در مجرا و خفه شدنش منتهي شود. اين دشوار بودن زايمان هزينه‌اي است كه انسان بابت دو پا راه رفتن‌اش مي‌پردازد، و به وجود نوعي حالت حدي ديگر در تغيير شكل استخوان‌هاي بدن دلالت دارد؛ حدي كه نمونه‌ي ديگرش را در مورد اندازه‌ي جمجمه‌ي عصبي و تحليل رفتن جمجمه‌ي احشايي ديديم.

استثنای ديگرِ اندام‌های حركتی انسان، در اندازه‌‌‌ی دست و پا نسبت به هم نهفته است. در ميمون‌ها، طول دست از پا بيشتر است و جانور حتی به هنگام حركت بر روی دوپا، پشت دستانش را بر زمين می‌‌‌گذارد و بر آن تكيه می‌‌‌كند. در انسان، پاها رشد زيادی كرده‌‌‌اند و از دست‌ها بلندتر شده‌‌‌اند. حركت ايستاده‌‌‌ی انسان بدون استفاده از دست انجام می‌‌‌شود و حركات دست در اين ميان تنها به عنوان نوعی لنگر تعادلی عمل می‌‌‌كنند. يعنی كوچك شدن لگن خاصره و رشد پاها تعادل حالت ايستاده‌‌‌ی بدن را تا حدی افزايش داده كه حركت بدون نياز به دست‌ها و فقط با تكيه بر پاها ممكن گشته است.

ويژگی ديگر، به تخصص يافتن كف دست‌ها و پاهای انسان مربوط می‌‌‌شود. در ميمون‌های ديگر، كف دست و پا شباهت زيادی به هم دارند و انگشت شستِ هر دو آن‌ها در مقابل ساير انگشتان قرار گرفته است. چنين حالتی برای موجودی كه نيازمندِ گرفتن شاخه‌‌‌ها با دست و پاست، مناسب می‌‌‌نمايد اما برای جانوری دونده كه بيشتر اوقات خود را بر روی زمين می‌‌‌گذراند، پايی با شستِ مقابل ساير انگشتان سودمند نيست. به همين دليل هم شست پای انسان هم‌‌‌راستا با ساير انگشتان قرار گرفته و كاركرد گيرندگی خود را از دست داده است. كف پای انسان علاوه بر كشيده و دراز شدنِ بخش پايه و موازی قرار گرفتن انگشت‌ها، به استخوان پاشنه‌‌‌ای بزرگ و قوسی استخوانی در مركز پا مسلح است كه نوعی حالت فنری را به تكيه‌‌‌گاه‌شان می‌‌‌بخشد و جهيدن و پريدن بر روی دوپا را ممكن می‌‌‌سازد.^[5]

اين شكل ويژه‌‌‌ی پا، آن‌گاه كه با قابليت تحرك بالای تنه و اندازه‌‌‌ی لگن تركيب شود، شكلی از حركت كارآمد و سريع بر زمين صاف را برای انسان به ارمغان می‌‌‌آورد. شكلی كه در ميان ساير نخستی‌‌‌های زمين‌‌‌زی ــ مثل بابون‌ها ــ ديده نمی‌‌‌شود. با اين وجود، بازده عملی اين شيوه از حركت هنوز به بيشينه‌‌‌ی خود نرسيده است. بهره‌‌‌وری حركت ايستاده در انسان، از حركت چهارپای شامپانزه بيشتر و از حركت چهارپای سگ کمتر است.^[6] به طور كلي، بازده حركتي انسان موقع راه رفتن بهتر از پستانداران ديگري است كه بر روي چهار پا راه مي‌روند، اما دويدن انسان از بقيه بدتر است. ميموني مانند شامپانزه كه هنوز در وضعيتي بينابين زندگي زمينی و درختی است، در هر دو مورد ــ دويدن و راه رفتن ــ بدتر از ساير پستانداران عمل مي‌كند. در شكل زير هزينه‌ي حركتي راه رفتن و دويدن نسبت به وزن بدن بر نموداري نمايش داده شده است. سرعت دويدن 83/3 متر بر ثانيه و سرعت راه رفتن 25/1 متر بر ثانيه در نظر گرفته شده است.^[7]

اين ناكارآمد بودن نسبي دويدن در انسان نشانگر آن است كه گونه‌ي ما از نظر تكاملي به تازگي تغيير رويه داده و هنوز بخشي از ميراث درخت‌زي بودن خود را حفظ كرده است. ميراثي كه باعث شده برخي از رويه‌هاي حركتي جديد هنوز «جا نيفتد» و وضعيتي بهينه پيدا نكند.

چگونگي برآمدن الگوي دو پاروي از حركت چهارپايي عادي مهره‌داران، معمايي است كه راه‌حل‌هاي گوناگوني برايش پيشنهاد شده است. يكي از معتبرترين پاسخ‌‌‌ها به اين معما، آن است كه به دليل كم شدن منابع غذايي و پراكنده شدن توزيع‌شان در پايان دوره‌ي ميوسن، شيوه‌ي حركت نخستی‌ها براي دستيابي به غذا نيز دگرگون شد. در اين ميان دو الگوي سازش اصلي براي چيره شدن بر اين مشكل تكامل يافت. نخست، شيوه‌ي رايج در شامپانزه بود كه با كم شدن تعداد افراد در گروه و حركت‌هاي كم دامنه همراه بود، و دومي در ميمون جنوبي ديده مي‌شد كه حركاتي پردامنه در گروه‌هايي بزرگ‌تر را برگزيد. ضرورت یافتنِ پیمودن مسافت‌های طولانی بر زمين، چيزي بود كه گذار از حركت چهار پا به دو پا را ممكن ساخت و باعث دوشاخه‌زايي در شيوه‌ي حركت نخستی‌ها شد؛ یعنی روندی كه نمونه‌ي ديگري در پستانداران ندارد.

بر مبناي اندازه‌ي پاي انسان و نسبت بخش‌هاي متفاوت آن به هم مي‌توان به حدس‌هاي جالبي در مورد زادگاه اجداد انسان رسيد. چنان‌كه مي‌دانيم، بر مبناي قاعده‌ي آلن^[8]، جانوراني كه در محیط‌‌‌هاي گرمسيري زندگي مي‌كنند نسبت به خويشاوندان هم‌وزن‌شان كه مقيم محیط‌‌‌هاي سردسيرتر هستند، دست و پاهايي بلندتر دارند. در انسان، اندازه‌ي استخوان ساق پا را مي‌توان به عنوان شاخصي براي اندازه‌گيري طول كلي پا در نظر گرفت. در شكل صفحه‌ي بعد اندازه‌ي ساق پاي اجداد انسان نسبت به طول استخوان ران بر نموداري نمايش داده شده‌اند. خط نقطه‌چيني كه از ميانه‌ي نمودار مي‌گذرد، مرز ميان جمعیت‌‌‌هاي مقيم مناطق گرمسير و سردسير كنوني را مشخص مي‌كند.

دايره‌ي معرف جمعیت‌‌‌هاي گرمسيري را در علايم پايين خط مي‌بينيم. نئاندرتال‌هاي ساكن اروپا (Eur) و خاورميانه (ME)، كه با مثلث سفيد بازنمايي شده‌اند، پاهايي كوتاه داشته‌اند. در مقابل، نخستين وابستگان جنس انسان (هومو) در آفريقا (فسيل توركانا: با علامت مثلث سياه)، داراي پاهاي بلند بوده‌اند. جمعیت‌‌‌هاي انسان خردمند اوليه كه با دايره‌هايي نشان داده شده‌اند، وضعيتي بينابين نئاندرتال‌ها و اولين هوموها داشته‌اند.^[9]

تخصص يافتن پا برای حركت و آزاد شدن دست برای انجام كاركردهای حركتی ديگر، پيامدهای مهم ديگری هم داشته است. ديديم كه از نظر تكاملی، آزاد شدن دستان انسان بر ابزارمندی و استفاده از مشته‌‌‌های سنگی پيشی گرفته و در واقع بايد ابزارمندی را كاركردی دانست كه به تدريج بر زمينه‌‌‌ی مناسبِ آزاد بودن دست‌ها رشد كرده است. پيچيدگی مغز انسان در اين روند نقشی اساسی را ايفا كرده است، چرا كه در جانوران ديگری هم اين روند آزاد شدن دست‌ها را بدون رسيدن به مرحله‌‌‌ی ابزارمندی می‌‌‌بينيم. يك نمونه‌‌‌ی مشهور، به دايناسورها و خزندگان دوران دوم مربوط می‌‌‌شود كه تعداد زيادی از آن‌ها به طور ايستاده و بر روی دو پا راه می‌‌‌رفته‌اند، اما مغز كوچك‌شان اجازه‌‌‌ی شكل‌‌‌گيری ابزارمندی را به هيچ‌‌‌يك نداد.

تيرانوسوروس ركس، كه مشهورترين اين دايناسورهاست، دست‌هايی به شدت ناقص و خشكيده داشت كه درباره‌‌‌ی نقشش در گرفتن انگل‌های روی ناحيه‌‌‌ی سينه و برخاستن از روی زمين از حالت خوابيده نظريات فراوانی وجود دارد، اما مشخص است كه كاركردی پيچيده نداشته است. آزاد شدن دستان انسان، به دليل تركيب شدن با كاركردهای پيچيده‌‌‌ی مغز، امكان افزايش تعداد ابعاد فضای حالتِ رفتاری را فراهم آورده، و خط‌راهه‌‌‌های تكاملی نوظهور و بالنده‌‌‌ای را در خمينه‌‌‌ی پويايی گونه‌‌‌ی انسان ايجاد كرده است. اهميت اين كاركردها از نظر شايستگی زيستی، به تغيير شكل دست انسان هم انجاميده است. چشمگيرترين تغيير، به افزايش زاويه‌‌‌ی بين انگشت شست و ساير انگشتان مربوط می‌‌‌شود، و اين همان است كه امكان گرفتن اشيا به شيوه‌‌‌های گوناگون و ظریف‌تر شدن حركات انگشتان را برای ما فراهم كرده است.

سازش ديگری كه در دست انسان ديده می‌‌‌شود، به عصب‌‌‌گيری نوك انگشتان مربوط است. عصب‌‌‌گيری نوك انگشتان انسان بسيار غنی و پيچيده است. با توجه به این‌که در دوران جنينی ساختار بدن توسط دستگاه عصبی تعيين می‌‌‌شود، اين شكل عصب‌‌‌گيری را می‌‌‌توان دليل اصلی بلند بودن بند سوم انگشت انسان و پهن بودن ناخنش دانست. همه‌‌‌ی اين‌ها، سازش‌هايی هستند كه برای انجام اعمال دقيق با انگشتان لازم‌اند و در جريان روندی طولانی و تدريجی حاصل آمده‌‌‌اند. به عنوان مثال، اين عصب‌‌‌گيری ويژه‌‌‌ی نوك انگشتان و رشد تدريجی بند سوم انگشتان دست را در مدارك فسيلی می‌‌‌توان پي‌گيری كرد، و نشان داد كه نوعی جهش در اندازه‌‌‌ی نسبی بند سوم انگشت از انسان نئاندرتال به خردمند ظهور يافته است.

چکیده‌ی تفاوتهای کالبدشناختی انسان و شامپانزه (Cambridge, 1992)

مجموعه‌‌‌ی اين عوامل، از انسان موجودی ويژه ساخته است. موجودی كه به دليل تخصص يافتن پاهايش برای حركت بر زمين، و توانايی بالای دستانش برای گرفتن اشيای گوناگون، می‌‌‌تواند با الگوهای حركتی متنوعی سازگار شود. تنوع ورزش‌هايی كه در فرهنگ‌های انسانی تكامل يافته‌‌‌اند، و پيچيدگی رفتارهای حركتی در برخی از آن‌ها ــ مثل هنرهای رزمی ــ نشانگر وجود نوعی نقطه‌‌‌ی اوج در اين مورد هستند. به بيان ديگر، به قول هالدين^[10]، انسان تنها جانوری است كه می‌‌‌تواند دو كيلومتر شنا كند، بعد سی كيلومتر بدود، و در نهايت از درخت بالا برود. اين ميراثی است كه از سرگردانی در بوم‌های گوناگون ــ از جنگل‌های استوايي گرفته تا استپ‌هاي سردسير ــ براي ما به يادگار مانده است.

 

 

1. Lovejoy, 1988. ↑
2. Foranum magnum ↑
3. Eccles, 1991. ↑
4. Kramer, 1999. ↑
5. Eccles, 1991. ↑
6. Rodman and McHenry,1980. ↑
7. Lewin, 1998:224. ↑
8. – Allen’s rule ↑
9. Ruff, 1994. ↑
10. – Haldane ↑

 

 

ادامه مطلب: بخش دوم- فصل اول – پوشش بدن

رفتن به: صفحات نخست و فهرست کتاب