人類的步行的最大障礙─避免跌倒:《天生不愛動》選摘(2)

2022-01-02 05:10

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為每一步安排、協調和提供動力的擺動運動非常重要,但瑪麗和其他無法走路的人都能證實, 步行時最大的障礙是避免跌倒。四足動物步行時,任何時刻至少會有兩條腿接觸地面,兩足行走的人類則大多數時間只有一隻腳著地。我們步行時,身體通常容易倒向兩側,因為我們的軀幹是垂直的,所以上半身也會前後左右搖晃。而且人類只有兩條腿,所以一受到擾亂就容易跌倒。有人看過貓狗步行時失足跌倒嗎?如果想看更多兩足動物行動不穩的證據,尤其是在不平或滑溜的表面上, 可以看看四足動物嘗試用後腳走路的樣子。即使是經常直立行走的黑猩猩和大猩猩,也走得東倒西歪。牠們的髖部和膝部像格魯喬.馬克斯(Groucho Marx)一樣總是彎著,手臂用力擺動,整個軀幹誇張地隨著髖部旋轉,看起來就像喝醉酒一樣。

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幸運的是,天擇賦予人類許多精巧的特徵,讓我們以兩足行走時不會摔倒。最重要的適應特徵是人類的骨盆形狀相當獨特,見圖20 。猿類和狗等四足動物的髖骨高而平淺,朝後方彎曲,人類的骨盆則呈矮寬碗狀、朝兩側彎曲。這樣的曲線使四足動物位於髖部後方的肌肉到了人類身上變成位於髖部兩側。這些肌肉位於側面, 所以可在只有一條腿踩在地面時收縮,防止骨盆和上半身朝兩側的擺動腿傾斜。我們可以做個簡單實驗來驗證這個功能(稱為髖部外展︹hip abduction︺):單腳站立,髖部保持水平,盡可能站得越久越好。大概三十秒後,就會感覺到髖部兩側肌肉因為努力防止跌倒而酸起來。

另一項協助人類直立行走的重要適應特徵,是人類的下背部特別長且有曲線。黑猩猩的下背部短而挺直,通常有三節腰椎,但人類通常有五節腰椎,形成向後彎的曲線。這個曲線使上半身位於髖部上方,若沒有它,軀幹會向前傾斜,我們就必須使用髖部和背部肌肉來維持直立。

人類還擁有許多便於兩足行走的適應特徵,包括跟骨擴大、腳部有足弓、大腳趾朝前、穩定的腳踝、長腿、膝部有支撐、大腿內收、髖關節擴大以及枕骨大孔朝下等。同事和我也證明,演化上的一般人類經常赤腳行走,因此形成像鞋子一樣保護雙腳的厚繭,但又不像鞋子會阻隔來自地面的感覺。幾乎沒有人在走路時會想到這些特徵,但這些特徵都在默默地發揮作用。我們往往要等到傷害或疾病妨礙這些功能,才理解它們有多重要。即使只是踢傷小腳趾,也會使簡單的步行動作變得困難重重。我們擁有許多適應特徵,以便在兩條腿搖搖晃晃行進時維持穩定。這些特徵帶出兩個歷史悠久的有趣問題:如果用四條腿走路顯然比較好,我們為什麼要用兩條腿走路?

《天生不愛動》書封。(鷹出版)
天生不愛動》書封。(鷹出版)

*作者丹尼爾.李伯曼(DANIEL E. LIEBERMAN),哈佛人類演化生物學教授,主持哈佛骨骼生物學實驗室。本文選自作者著作《天生不愛動: 自然史和演化如何破除現代人關於運動與健康的12個迷思》(鷹出版)

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