مطالعه: اجداد انسانی باستانی از ۳.۲ میلیون سال پیش برای سرعت ساخته نشده بودند
مطالعه‌ای جدید به توانایی‌های دویدن آسترالوپیتکوس آفرینسیس ، اجداد ۳.۲ میلیون ساله ما که به‌طور مشهور با نمونه فسیلی «لوسی» شناخته می‌شود، نور می‌افکند.
با وجود دوپا بودن، ظرفیت دویدن لوسی کند و از نظر انرژی ناکارآمدتر از انسان‌های امروزی بود که بر تکامل پیشرفت‌ها در آناتومی انسان که برای دویدن با استقامت اهمیت دارد تأکید می‌کند.
محققان مدلی دیجیتالی سه‌بعدی از ساختار اسکلتی لوسی ایجاد کردند که در آن تخمین‌های جرم عضلانی بر اساس میمون‌های امروزی ترکیب شده بود. این شبیه‌سازی به آنها اجازه می‌داد ظرفیت‌های دویدن او را به طور دقیق بررسی کنند، از جمله سرعت حداکثر و کارایی انرژی. یافته‌ها اولین تخمین مستقیم از عملکرد دویدن لوسی با استفاده از مدل‌سازی عضلانی اسکلتی را نشان می‌دهند.
مدل‌سازی توانایی دویدن لوسی
مطالعه نشان داد که سرعت حداکثر دویدن لوسی حدود ۱۱ مایل در ساعت (۱۸ کیلومتر در ساعت) بود که بسیار کندتر از میانگین دویدن یک انسان امروزی با سرعت ۱۳.۵ مایل در ساعت (۲۲ کیلومتر در ساعت) می‌باشد. برای مقایسه، دونده‌های نخبه مانند یوسین بولت بیش از ۲۷ مایل در ساعت (۴۳ کیلومتر در ساعت) می‌توانند بروند. علاوه بر این، دویدن برای لوسی تا ۲.۹ بار بیشتر از انسان انرژی نیاز داشت که نشان‌دهنده یک نقص مهم از نظر استقامت است.
ابعاد فیزیکی لوسی — بازوهای بلند، پاهای کوتاه و بدنی قوی — نقش بزرگی در محدودیت توانایی دویدن او ایفا کرد. محققان همچنین تاندون آشیل و عضلات ساق پا را که به عضلات سه‌قلو معروف‌اند، به عنوان عوامل کلیدی شناسایی کردند. انسان‌های امروزی یک تاندون آشیل بلند و به شکل فنری دارند که به طور مؤثری در هنگام دویدن انرژی را ذخیره و آزاد می‌کند، امری که لوسی فاقد آن بود.
وقتی محققان مدل لوسی را با عضلات آشیل و ساق مشابه انسان تنظیم کردند، دویدن او بهبود یافت ولی همچنان کندتر از انسان‌ها بود که عمدتاً به دلیل اندازه کوچک‌تر بدن و ساختار اسکلتی او بود.
محققان یادآور شدند «این یافته‌ها فرضیه‌ای که ویژگی‌های کلیدی برنامه بدنی انسان به طور خاص برای بهبود عملکرد دویدن تکامل یافته‌اند و نه صرفاً به عنوان نتیجه‌ی جانبی گزینش برای توانایی راه‌رفتن بهبود یافته است را تأیید می‌کنند.»
تکامل دویدن در انسان‌ها
توانایی در راه رفتن و دویدن مؤثر روی دو پا یکی از ویژگی‌های بارز تکامل انسان است. در حالی که انسان‌های امروزی و اجداد هومو ارکتوس آنها، که به حدود ۲ میلیون سال پیش بازمی‌گردند، در دویدن با استقامت مهارت داشتند، انسان‌های اولیه‌تر مانند آسترالوپیتکوس آفرینسیس هنوز در حال گذار بودند.
گونه لوسی در دوره‌ای زندگی می‌کردند که راه رفتن دوپا در حال تکامل بود اما توانایی‌های دویدنشان احتمالاً محدود به مخارج کوتاه مدت بوده است. این امر در متن محیط و سبک زندگی آنها معنی‌دار است، جایی که بالا رفتن و راه رفتن ممکن است برای بقا حیاتی‌تر از دویدن بوده باشد.
هرمان پونتز، انسان‌شناس تکاملی در دانشگاه دوک، مطالعه را به خاطر روش دقیقش تقدیر کرد. او گفت: «این مطالعه یک تصویر دقیق از محدودیت‌های دویدن لوسی ارائه می‌دهد و به تطابقات عضلانی که به انسان مدرن امکان دویدن مسافت‌های طولانی را می‌دهد، توجه دارد.»
مطالعه به اهمیت تفاوت‌های کوچکی در آناتومی که می‌توانند اثرات عمیقی بر قابلیت جابجایی و بهره وری انرژی داشته باشند، اعزام می‌کند. محققان می‌خواهند با مدل‌سازی جنبه‌های دیگری از حرکت لوسی، مثل چرخش بدنه و تاب دادن بازو، همچنین بررسی عوامل مانند خستگی و بار استخوان ادامه دهند.
مطالعه در بیولوژی حال منتشر شده است.
