تکامل قوس در کف پا، به هومونیدها کمک کرد تا به صورت قائم حرکت کنند

تکامل قوس در کف پا، به هومونیدها کمک کرد تا به صورت قائم حرکت کنند

دانستن چگونگی تکامل پاهای انسان می‌تواند به متخصصان در طراحی بهتر پروتز یا درمان پاهای صاف کمک کند

به گزارش ساینس نیوز، مطالعات جدید نشان می‌دهد که قوس کف پای انسان ممکن است از دلایل مهمی باشد که انسان‌ها بتوانند به صورت قائم حرکت کنند و قدم بردارند.

افراد دارای یک قوس برجسته در امتداد کف پای خود از پنجه تا پاشنه هستند، ساختاری که باعث می‌شود پاها فشارهای سنگینی که در اثر راه رفتن و دویدن به آن‌ها وارد می‌شود تحمل کنند. اما قوس دیگری، که کمتر مشهود است، وجود دارد؛ استخوان‌های وسط پا که متاتارس خوانده می‌شوند به شکل یک منحنی در عرض کف پاها قرار گرفته‌اند. این انحنا، که به نام قوس عرضی کف پا خوانده می‌شود، به استحکام کف پا کمک می‌کند و ممکن است بیش از 3.4 میلیون سال قبل تکامل یافته باشد، تکاملی که موجب شده انسان‌ریخت‌ها بر خلاف سایر پستانداران، توانایی راه رفتن و دویدن بر روی دو پا را به دست آوردند، محققان این گزارش را 26 فورینه سال جاری در مجله نیچر (Nature) منتشر کرده‌اند.

دانشمندان می‌دانستند که قوس موجود در قسمت داخلی پا، به نام قوس طولی، به لطف شکل قوس و بافت های الاستیک که در زیر آن مانند کمان و رشته کشیده شده‌اند، به پاها در زمان حرکت استحکام می‌بخشد، اما این موضوع که چقدر خم در متاتارس‌ها (عرض پا) به استحکام پاها کمک می‌کند، ناشناخته بود.

 نقشی که قوس عرضی کف پا در استحکام پا ایفا می‌کند، شبیه به وضعیتی است که برای یک تکه کاغذ وقتی خمیده می‌شود، می‌افتد.

دانستن چگونگی تکامل پاهای انسان در راه رفتن و دویدن می‌تواند به متخصصان کمک کند تا پروتزهای بهتری طراحی کنند یا افراد را با پای صاف درمان کنند. به عنوان مثال، بیشتر پاهای مصنوعی برای پیاده روی طراحی شده است. اما کسانی که می‌خواهند بدوند، به چیزی متفاوت نیاز دارند – یک پروتز سفت مانند تیغه.

پاتریشیا کرامر، دیرین‌شناسی بیومکانیک در دانشگاه واشنگتن در سیاتل که در این تحقیقات نقشی ندارد، می گوید: «این تحقیق برای کسانی که زندگی می‌کنند و به دلیل نقایص پا دچار مشکل هستند، هیجان‌انگیز است.» وی می‌گوید: «این مطالعه، نمونه‌ای عالی از ترکیب انسان‌شناسی بیولوژیکی سنتی با اصول مهندسی برای درک بهتر وجوه مختلف  پا است.»

ونكادزان مهندس مکانیک از دانشگاه ییل و همكارانش استحکام سه نوع سازه‌ی خمیده، از جمله یك ورقه نازك، سازه‌‌های مكانیكی تقلید شده از فرم پا و دو پا متعلق به اجساد را بررسی کردند، و دریافتند كه یك قوس عرضی مواد را سفت‌تر و مستحکم‌تر می‌كند. هنگامی که محققان بافت‌هایی که استخوان‌های کف پا را به شکل قوسی عرضی نگه می‌داشتند قطع کردند، متوجه شدند که استحکام پا تا 54 درصد کاهش می‌یابد.

کرامر می گوید: «در حالی که واضح است که قوس عرضی برای استحکام کف پا مهم است، لزوم مطالعات بیشتر در این زمینه ضرورت دارد. به عنوان مثال، آزمایشات مربوط به تقلید حرکت‌های مکانیکی پای انسان، و قسمت‌هایی از کف پا که زمین را لمس نمی‌کند، جزئیاتی است که ممکن است در محاسبه استحکام کلی پا مهم باشند. یک پای تکامل یافته انسان به شما نمی‌گوید که چگونه پای یک هومینین عمل می‌کرده، اما می‌توان از آن استفاده کرد تا شکل و فرآیند عمل پای یک هومینین را تأیید و  نشان دهد.»

محققان همچنین بقایای اسکلت و فسیل‌های انسان‌های باستانی را مورد بررسی قرار دادند و به جستجوی اولین قوس‌های عرضی در کف پا پرداختند. نمونه‌های غیر انسانی مانند شامپانزه‌ها – و احتمالاً آخرین اجداد مشترکشان با انسان‌ها – پای خیلی مسطح تری نسبت به انسان دارند. اما در حدود 3.4 میلیون سال پیش، در کف پای گونه‌ای ناشناخته (نامعلوم) از اجداد انسان یک قوس عرضی شکل گرفته بود.

ونكادزان می‌گوید: «احتمالا پدیدار شدن آن قوس در کف پا احتمالاً نقش بزرگی در انشقاق انسان‌ریخت‌ها داشته است. و این ساختار قوس عرضی در کف پا حلقه گم شده‌ای بوده که برای استحکام پای انسان ضروری بوده است.»

close

۲ thoughts on “تکامل قوس در کف پا، به هومونیدها کمک کرد تا به صورت قائم حرکت کنند

  • 2020-03-05 در t 09:20
    Permalink

    سلام، ممنون بابت اطلاعاتی که منتشر می کنید، به نظر بنده در کنار مباحث تخصصی تر باستان شناسی که ارائه می کنید، اگر مباحثی از این دست که برای عموم مردم ایران نیز جذاب و مفید هست انشار دهید بسیار راهگشاست، از طرفی، پس زمینه نوشتار و متن اصلی برای مطالعه مخاطبان مناسب نیست و باعث آزردگی چشم می گردد.
    با سپاس فراوان

    پاسخ دادن
    • 2020-03-05 در t 09:33
      Permalink

      سلام، ممنون از اینکه نظرات خود را با ما در میان می‌گذارید.
      به اطلاع جنابعالی می‌رسانم که ما در آغاز راه هستیم، و حدود دو ماه است که این وب‌سایت راه اندازی شده است، و قطعا خطاهایی داریم که با نظرات مخاطبین، اصلاح خواهد شد. تلاش ما بر این است که تیم خود را توسعه دهیم و در زمینه‌های مختلف، بیشتر اخبار روز دنیا در رابطه با باستان‌شناسی را پوشش دهیم، و در کنار آن اخبار داخلی را با ارجاع به خبرگزاری‌های معتبر داخلی منتشر کنیم.
      مخاطب هدف این وب‌سایت عموم مردم هستند، هر چند که شاید در حال حاضر غالب مخاطبین آن متخصصین هستند، اما هدف ما شناساندن مفهوم باستان‌شناسی و جا انداختن کاربردها و اهداف مطالعات باستان‌شناسی به عموم مردم است، چرا که دیدگاه عموم جامعه ایرانی به باستان‌شناسی، عتیقه‌جویی و گنج‌یابی است.
      در رابطه با رنگ پس زمینه، و نوشتار ممنون که تذکر دادید، قطعا به مرور زمان ایرادات بر اساس نظر مخاطبین بر طرف خواهد شد. اما دلیل ما برای پس زمینه سیاه مصرف کمتر باطری گوشی‌های همراه بوده است، چرا که فکر می‌کنیم امروزه بیشتر مردم از طریق تلفن همراه اخبار را پی گیری می‌کنند.
      با احترام

      پاسخ دادن

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *