В научных кругах недавно появилась теория, которая утверждает, что форма кисти наших рук получила такое развитие не только для необходимой ловкости функционирования, но и за счет боевых конфликтов самцов из-за самок. Ученые из университета Юты (США) вознамерились проверить гипотезу и выяснить правду. Материалом для эксперимента послужили донорские верхние конечности, которыми ученые боксировали по мягкой груше и измеряли давление на пястные кости кисти. Результаты исследования были опубликованы на сайте научного журнала Journal of Experimental Biology.
Ведущий автор исследования Дэвид Керриер, профессор биологии, поясняет, что вопрос об эволюционном развитии человеческих кистей породил большое количество споров среди ученых. Среди скептиков существует мнение, что кулак человека эволюционировал до настоящего состояния случайным образом в ходе естественного отбора, главной целью которого было совершенствовать ловкость рук. Такая вероятность допустима, но предположение о простом совпадении весьма печалит.
Если сравнить руки человека с руками обезьян, то можно заметить, что ладони и пальцы людей короче, а большой палец длиннее, сильнее и отличается большей гибкостью. Долгое время полагалось, что такие отличия обусловлены тем, что эволюция подарила человеку возможность ловко создавать и пользоваться инструментами.
Автор исследования считает, что необходимо взглянуть на этот вопрос шире. Возможно, что строение нашей кисти может рассказать нам больше об эволюционном развитии нашего вида. Вид, в котором мы имеем сейчас пять коротких трубчатых костей кисти, позволяет нам и нашим древним предками вести кулачный бой, до которого, как правило, доводят примитивные эмоции и рефлекторные реакции. Современному человеку непозволительно и даже опасно вести себя подобным образом.
По мнению автора, эволюционное развитие человеческой кисти можно частично объяснить необходимостью разрешать конфликты грубой силой с помощью кулаков. Подобно рукам, лицевые кости древних предков также эволюционировали и получили грубые формы, что позволило приспособиться к частым нанесениям ударов. С течением времени черты лица становились более утонченными и приятными, так как с появлением и развитием общества изменилась модель поведения человеческого индивида. Целью исследования стало вывести экспериментальное подтверждение выдвинутых предположений.
При помощи 9 мертвых рук мужчин, которые были приобретены у поставщика органов и университетской программы, ученые смогли проверить гипотезу о том, что система строения пястных костей снижает травму за счет меньшего напряжения в момент удара. При сильном ударе кулаком происходит перелом именно трубчатых костей, а не фаланг пальцев.
В результатах эксперимента признались испытания только 8 рук из 9, так как одна из них была поражена артритом. Донорские руки производили 3 вида движений – удар сжатым кулаком, разжатым кулаком и шлепок ладонью несколько сотен раз. Состояние кистей после испытания говорит о том, что полностью сжатый кулак дает преимущество в силе удара на 55% в сравнении с согнутой кистью и на 100% в сравнении с раскрытой ладонью.
Большой вклад в разработку эксперимента и анализ полученных данных внесли двое студентов профессора – Джошуа Хорн и Ребекка Джанг. Финансирование исследования производилось Национальным научным фондом.
Ученые использовали специальный аппарат, который производил маятниковые движения донорскими руками таким образом, чтобы имитировать удары человека по мягкой груше, которая измеряет силу удара от каждого вида движения. При сжатом кулаке большой палец плотно прижат к указательному и среднему пальцам, которые в свою очередь прилегают к ладони. При разжатом кулаке положение большого пальца находится отдельно от 4 сложенных пальцев к ладони. При шлепке ладонью основные пальцы выпрямлены, большой палец разогнут.
Кисти рук фиксировали при помощи лески к сухожилиям мышц предплечья, которые участвуют в управлении запястья, большого и остальных пальцев. Подстроечные ручки от гитарных струн послужили как средство регулировки напряжения на леске и регулировали таким образом положение запястья.
Тензодатчики, приборы для измерения деформации костей от ударов, крепились на тыльной стороне ладони к второй пястной трубчатой кости. Датчики выводили данные о давлении на эти кости во время ударов сжатым и разжатым кулаком и шлепков ладонью.
Стоит отметить, что показатель давления на трубчатые кости во время испытания был в 7 раз меньше, чем требуется для перелома. Увеличить силу удара не представлялось возможным, так как рвалась леска. В ходе эксперимента была опробована рыболовная леска различной нагрузки – от 25 до 200 фунтов. Подходящим вариантом стала леска для глубоководной рыбы, так как более толстый вариант соскальзывал с сухожилия.
Тем не менее, автор заявляет, что полученные результаты можно экстраполировать на более мощные удары в реальном воплощении, так как установлена прямолинейная связь между давлением, оказанным на кость, и степенью ее деформации.
Тензодатчики также были установлены на внутренней стороне ладони, однако в большинстве случаев они не выдерживали силу ударов и разбивались. Поэтому большая часть количественных данных была собрана с датчика, установленного на указательном пальце с внешней стороны. Меньшая часть информации была получена с внутренней стороны указательного пальца и с внешней стороны среднего пальца и мизинца.
Профессор Керриер не утверждает, что функция ловкости и навык борьбы были единственными важными факторами в процессе естественного отбора. Существуют и прочие факторы, к которым можно отнести генетический дрейф и неизученные пока что генетические особенности развития. Можно допустить, что гены, повлиявшие в ходе эволюции на изменение размера большого и остальных пальцев на ноге в пользу улучшения прямохождения, могли также изменить строение кисти.
Представленное исследование на сайте Journal of Experimental Biology вызвало жесткую критику и негативную оценку популярного блоггера, который назвал работу псевдонаучной. Вот основные аргументы критиков теории Керриера:
- Если бы кисть человека была эволюционным путем приспособлена для ведения кулачных боев, то лицо, как основная мишень, также получило бы защитную функцию. Профессор Керриер комментирует это утверждение, приводя в пример кости черепа австралопитеков. Сила удара уменьшалась пропорционально уменьшениям верхней части скелета и сглаживанию костей на лице.
- В ответ на это скептики утверждают, что нос человека не укладывается в эту теорию, так как представляет собой выступающий и хрупкий объект нашего лица. Автор исследования отвечает, что австралопитеки и человекообразные обезьяны имеют плоскую форму носа, что полностью согласуется с теорией.
- Некоторые антропологи приводят аргумент, что нам не известны достоверные исторические или доисторические свидетельства кулачных боев. Керриер парирует, что нанесение ударов с помощью кулаков является примитивной реакцией и распространено во многих культурах, что подтверждает множество доисторических записей.
- Один из аргументов гласит о том, что кулак менее эффективен в драке в сравнении с палкой или камнем, которые могли бы использовать наши предки в решении конфликтов. Профессор Керриер приводит статистику уголовных дел, согласно которой люди до сих пор используют кулак как средство оружия, более того, в таких ситуациях чаще диагностировали именно переломы лицевых костей, а не костей кисти рук.
- Критики считают, что человеческий вид имел бы больше различий в размерном строении мужского и женского тела, если бы кисти наших рук были приспособлены к дракам. Но разница в массе тел мужчин и женщин носит символический характер. Автор исследования подчеркивает, что важно учитывать не просто массу тела, а мышечную массу и силу верхних конечностей. Если сравнивать по этому показателю, то здесь женщины ощутимо уступают мужчинам. Существенные различия наблюдаются также и в размере и форме лица мужчин и женщин.
- Многие критики не согласны признать эволюционный путь человека подобно «агрессивной обезьяне», утверждая, что человеческая природа носит чуткий, мирный и дружелюбный характер. Профессор Керриер разделяет это мнение, однако полагает, что именно агрессия послужила ключевым элементом в эволюции человеческого вида.
Источник
- Horns J, Jung R, Carrier DR. In vitro strain in human metacarpal bones during striking: testing the pugilism hypothesis of hominin hand evolution. J Exp Biol.2015, vol.218, N.20, pp.3215-3221.