Мышечная эволюция у человека

Мышечная эволюция человека представляет собой обзор мышечных адаптаций , осуществленных людьми от их ранних предков до современного человека. Считается, что люди предрасположены к развитию плотности мышц, поскольку ранние люди зависели от мышечных структур, чтобы охотиться и выживать. Потребность современного человека в мышцах не так остра, но развитие мышц происходит столь же быстро, если не быстрее, благодаря новым методам наращивания мышечной массы и знаниям о человеческом теле .

Введение

Данные ДНК и антропологические данные считают современных людей ( Homo sapiens ) приматами и потомками обезьяноподобных видов. Все виды рода Homo вымерли, за исключением человека, который, как полагают, произошел от предков австралопитеков, происходящих из Восточной Африки . Развитие современного человека продолжалось около 300 000 лет, и уникальные адаптации стали результатом экологического давления, с которым Homo Sapiens столкнулся . В значительной степени из-за экологических и поведенческих факторов мышечная система современного человека сильно отличается от системы наших ранних предков-приматов. Эти адаптации и изменения позволили Homo sapiens функционировать так, как они функционируют сегодня.

Как это стандартно для всех эволюционных адаптаций, человеческая мышечная система развивалась в стремлении повысить выживаемость . Поскольку мышцы и сопровождающие их связки и сухожилия присутствуют по всему телу, участвуя во многих функциях, очевидно, что наше поведение и решения основаны на том, кем мы являемся и как мы можем действовать. Считается, что первоначальная среда обитания наших предков была не на земле, а на деревьях , и мы выработали новые привычки, которые в конечном итоге позволили нам процветать на земле, такие как изменения в диете, сборе пищи, расходе энергии, социальных взаимодействиях и хищниках. . Жизнь в пологе подразумевала запас пищи, аналогичный травоядным : листья, плоды, ягоды; в основном продукты с низким содержанием белка, на поиск которых не требовалось большого количества энергии. Однако, если таковое удавалось найти, употребляли и мясо. В то время наши предки еще не перешли на постоянное прямохождение , поэтому поиски пищи на земле не имели смысла, поскольку это требовало слишком много энергии и риска. В этой среде обитания также не хватало хищников, обитающих на земле, от которых наши шимпанзеподобные предки были бы плохими защитниками. Когда они стали двуногими, они стали жить группами, которые использовали оружие, чтобы отбиваться от хищников и выслеживать добычу. Бег стал ключевым аспектом выживания вида. Несмотря на все это, именно развитие мозга направляло развитие мышечных функций и структур у людей.

Череп, шея и голова

Предполагается, что предки H. sapiens изначально не добывали корм на лесной подстилке; вместо этого они мигрировали с деревьев по разным причинам. В этой среде они выживали на диете с высоким содержанием растительных веществ, небольшим количеством насекомых и небольшим количеством мяса . Они не были очень грозными противниками более доминирующих млекопитающих, таких как крупные древние кошки (львы, леопарды), но их способность быть лучшими охотниками и собирателями , а также соответствующее развитие мозга давали им преимущество в добавлении высококалорийных питательных веществ, таких как мясо. к их диете. Анализ челюстей и черепа предполагаемых предков человека показывает, что у них были более крупные и сильные челюстные мышцы, прикрепленные к черепу, чего можно было ожидать при диете, богатой фруктами и растениями. задние коренные зубы По этой же причине были намного крупнее. Зависимость от этих высококалорийных продуктов возникла из-за неэффективности прямохождения и растущих затрат энергии на лазание по высоким деревьям. Считается, что у предков человека было больше мышц, соединяющих череп, шею и область плеч /спины (как у обезьян), из-за чего их шея и области черепа казались провисающими, как это происходит у нечеловеческих видов приматов. Эти уменьшенные мышцы позволяют человеческой голове удерживаться в ее нынешнем «вертикальном» положении, а затылочно-лобная мышца , или лоб , помогает выражению эмоций.

Верхняя часть тела/спина

С течением времени люди стали выше, после того как стали двуногими, что удлинило мышцы спины у основания копчика и бедер , что, по сути, заставило их весить больше, что еще больше затрудняло их способности передвигаться по деревьям. У ранних предков человека был хвост на месте копчика современных людей . Это помогало сохранять равновесие на деревьях, но теряло свою значимость, когда было адаптировано прямохождение. Руки также стали короче (в отличие от ног) для переноски предметов и использования их в качестве многозадачных агентов вместо лазания и раскачивания на деревьях. Хорошо известно, что Homo sapiens у приматов линии развился противопоставленный большой палец , который открыл двери для многих мышечных функций, которые еще не были возможны в руке и других частях верхней части тела. Растягивание мышц предплечий, сухожилия которых позволяли человеку концентрировать свою силу и способности в руках и пальцах, способствовало появлению новых великих способностей. В целом, мышцы верхней части тела развивались для выполнения большего количества действий, требующих концентрации силы в этих мышцах, таких как: удерживание, метание, подъем, бег с чем-либо, чтобы избежать опасности, охота и строительство мест обитания и укрытий.

Нижняя часть тела/ниже талии

Переход к постоянному прямохождению у наших далеких предков является основным аргументом в пользу адаптации нашей мышечной структуры и функций. Из-за необходимости сосредоточить силу тяжести на двух ступнях бедренная кость человека приобрела наклон внутрь до колена, что, возможно, позволило ягодичным отводящим мышцам адаптироваться к нагрузке и нарастить необходимые мышцы. Это позволяет человеку сохранять равновесие на одной ноге и «шагом» во время ходьбы . Мышцы возле лодыжки помогали обеспечивать толчок во время ходьбы и бега. У этой измененной осанки и походки есть много преимуществ и недостатков. Способность хватать что-либо четырьмя конечностями была потеряна, но была приобретена способность держать дубинку или метать копье и использовать другую свободную руку для выполнения другой задачи. Эта адаптация также помогла людям стоять прямо с согнутыми коленями в течение более длительных периодов времени. Подошвенная мышца стопы, которая помогала нашим предкам хватать предметы и манипулировать ими, как это делают шимпанзе, соответствующим образом адаптировалась к своей новой эволюционной роли, став настолько недоразвитой, что не может ничего захватывать или захватывать, в результате ступня стала более удлиненной, и теперь 9 % людей рождаются без него. Homo sapiens выиграл, став лучшим защитником и охотником. Возможно, фундаментальное значение для этого развития имел рост бега как способа охоты и выживания.

Изменения силы

По сравнению с нашими ближайшими ныне живущими родственниками, шимпанзе и бонобо, скелетные мышцы Homo sapiens в среднем примерно в 1,35–1,5 раза слабее, если их нормализовать по размеру. Поскольку между отдельными мышечными волокнами разных видов было обнаружено небольшое биомеханическое различие, эта разница в силе, вероятно, является результатом разного состава мышечных волокон. Мышцы конечностей человека, как правило, более ориентированы на устойчивые к утомлению, медленно сокращающиеся мышечные волокна типа I. Хотя нет никаких доказательств того, что современные люди стали физически слабее, чем предыдущие поколения людей, выводы на основе таких показателей, как прочность костей и толщина кортикального слоя длинных костей, можно сделать как представление о физической силе. Принимая во внимание такие факторы, наблюдается быстрое снижение общей устойчивости в тех группах населения, которые ведут оседлый образ жизни. Например, толщина костного стержня с 17-го и 18-го веков в Соединенных Штатах уменьшилась, что указывает на менее физически напряженную жизнь. Однако это не относится к нынешним популяциям охотников-собирателей и собирателей пищи, таким как жители Андаманских островов, которые сохраняют общую устойчивость. Однако в целом охотники-собиратели, как правило, имеют крепкие ноги, а фермеры, как правило, крепкие руки, что представляет собой различную физическую нагрузку (т. е. ходьба по много миль в день по сравнению с перемалыванием пшеницы).