Израильское исследование раскрывает: почему мужчины и женщины ходят по-разному?

В течение многих лет наука пыталась понять, почему таз женщин и мужчин развивался в разных структурах. Теперь новое исследование предлагает изменить точку зрения: не таз неандертальца является исключением, а именно таз современного мужчины. Исследователи предполагают, что в ходе эволюции у мужчин развился уникальный биомеханический механизм, который работает как естественная пружина — поглощает удары, накапливает энергию и возвращает ее при каждом шаге, тем самым делая ходьбу на длинные дистанции более эффективной. Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.

Исследование, которое возглавил профессор Йоэль Рак с кафедры анатомии и антропологии Тель-Авивского университета, проводилось совместно с исследователями из Испании, Техниона, Университета Бар-Илан и Академического колледжа Оно. Работа основывалась на сравнении двух почти полных тазов неандертальцев мужского пола, обнаруженных в пещере Кебара в Израиле и на участке Сима-де-лос-Уэсос в Испании, с десятками тазов современных людей. Удивительно, но, несмотря на их большие размеры и массивную структуру, было обнаружено, что тазы неандертальцев по большинству показателей больше похожи на таз современных женщин, чем на таз мужчин.

По словам исследователей, в течение многих лет таз неандертальца воспринимался как необычная анатомическая структура, требующая собственного функционального объяснения. Однако новые данные меняют точку зрения: возможно, древняя структура сохранилась именно у неандертальцев и у самок человека, в то время как таз современного мужчины претерпел значительные изменения и стал уникальной структурой. Основной вывод исследования заключается в том, что тазобедренные суставы современного мужчины расположены более фронтально на тазовом кольце по сравнению как с женщиной, так и с неандертальцем мужского пола. Это изменение создало новую механическую систему, в которой передние мышцы бедра, прикрепленные к передней части таза, работают подобно пружине, в то время как вес тела воздействует на заднюю часть таза.

Профессор Рак объяснил, что при каждом шаге человека, идущего на двух ногах, центр тяжести тела «падает» немного вниз. Это падение создает удары в суставах и требует затрат энергии, чтобы снова поднять тело для следующего шага. Согласно новой модели, уникальная структура мужского таза позволяет мышцам бедра поглощать падение центра тяжести, накапливать упругую энергию во время шага и возвращать ее сразу после этого, чтобы «подбросить» тело для следующего шага. Таким образом, по словам исследователей, таз становится своего рода естественной системой амортизации, которая экономит энергию, делает ходьбу более эффективной и тем самым дает значительное преимущество в длительных пеших переходах.

Изменение положения тазобедренных суставов также потребовало дополнительных адаптаций в структуре таза, включая утолщение лобковой кости и углубление передней части таза для борьбы с новыми нагрузками. Женщина, напротив, не может принять весь комплекс этих изменений. По словам исследователей, ограничения родов требуют сохранения относительно неглубокого таза и широкого родового канала, поэтому женский таз остался ближе к древней структуре — той самой структуре, которая была обнаружена также у неандертальцев мужского пола.

Профессор Элла Бин из Академического колледжа Оно, которая также участвовала в написании исследования, добавила: «Это исследование демонстрирует, как вопросы, касающиеся эволюции человека, касаются не только далекого прошлого. Понимание эволюции нашего механизма ходьбы способствует современным исследованиям в области биомеханики, костно-мышечной медицины, реабилитации и предотвращения травм. Перспектива, которую нам предоставляют неандертальцы, помогает нам лучше понять тело современного человека».

Профессор Рак заключил: «Результаты исследования меняют то, как следует понимать эволюцию таза человека. Не таз неандертальца является исключением, требующим объяснения, а именно таз современного мужчины. Механизм, который в нем развился, является эволюционным новшеством». Исследователи подчеркивают, что речь идет о новой биомеханической модели, которая может объяснить значительную часть диморфизма между женщинами и мужчинами в структуре таза и показать, что даже в макроскопической анатомии человека — области, которая, казалось бы, изучена до конца, — все еще можно обнаружить уникальные структуры и новые значимые геометрические формы.