Ученые выяснили, что способность вращать плечами и разгибать локти возникла у лазающих обезьян как естественная тормозная система. То, что сейчас позволяет человеку танцевать, играть в волейбол или доставать предметы с высокой полки, помогало нашим предкам-приматам спускаться с деревьев. Впоследствии суставы позволили заниматься ручным трудом. Исследование опубликовано в Royal Society Open Science.
Суставы рук дают человеку удивительные возможности, которые мы обычно не замечаем. Представьте, будто не можете разогнуть руку или вращать ею в плечевом суставе. Теперь нельзя дотянуться до муки на верхней полке, поменять лампочку, забить гвоздь, тяжело будет даже собрать рассыпавшиеся из пакета продукты или взяться за поручень в автобусе, если он находится выше вашего роста. Такие проблемы не волновали наших предков-приматов, но у них были свои трудности. Свободно двигающиеся плечи и гибкие локти понадобились им, чтобы замедлить спуск с деревьев, поскольку гравитация грозила превратить слишком быстрый спуск в смертельно опасный.
Исследователи с помощью специального программного обеспечения проанализировали записи движений шимпанзе и дымчатых мангобеев (Cercocebus atys), лазающих по деревьям в естественной среде. Последнее важно, так как обычно ученые исследуют движения в в рамках эксперимента, а не просто в природе. Оказалось, приматы взбирались по деревьям одинаково: плечи и локти в основном были согнуты, руки располагались близко к телу. Однако, спускаясь вниз, шимпанзе вытягивали верхние конечности над головой, чтобы держаться за ветки, словно человек, спускающийся по лестнице, поскольку собственный вес тянул их вниз. А мангобеи при лазании вверх и вниз сохраняли одно и то же положение рук. Это значит, что именно вертикальный спуск, или лазание вниз, повлиял на анатомические особенности некоторых приматов, в число которых входят и предки человека.
Для изучения строения верхних конечностей шимпанзе и мангобеев биологи использовали коллекции скелетов в Гарвардском университете и Университете штата Огайо. Плечевой сустав людей и шимпанзе очень схож, круглая головка плечевой кости ложится в неглубокую круглую ямку лопатки. Небольшая площадь суставной поверхности обеспечивает превосходную подвижность плечевого сустава. Человек и шимпанзе могут вращать целой рукой, по этой же причине плечевой сустав легко поддается вывихам. У мангобеев ямка лопатки грушеобразная и глубокая. Плечевое соединение больше похоже на сустав других четвероногих животных. Еще одно различие между шимпанзе и мангобеями связано с длиной локтевого отростка. Из-за небольшой длины части локтевой кости сразу за суставом шимпанзе могут полностью вытягивать руки. Длинный локтевой отросток мангобеев делает сустав похожим на букву L, придавая стабильность, но ограничивая подвижность.
Анализ снимков показал, что угол наклона плеч шимпанзе был на 14 градусов больше при спуске, чем при подъеме. Разница в угле локтя была на 34 градуса больше при спуске с дерева, чем при подъеме. У мангобеев углы, под которыми они располагали свои плечи и локти при спуске и подъеме с дерева, различались незначительно, не более чем на 4 градуса.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
