人的腳有哪些不同之處?每天需承受數百噸的力,為何沒有壓垮它?

腳常常是個不起眼的部位,我們把它放進鞋子里,然后一整天地跑來跑去,有時候還會責怪它出汗太多,帶來一些不必要的尷尬。

事實上,人類的腳是演化的奇跡,它是我們物種分布全世界,甚至踏足月球的關鍵所在。

兩只腳走路

人類成功的關鍵因素之一是直立行走,這種生存方式解放了雙手,讓手去完成更精密的動作——制作和使用工具成為可能的同時還訓練了大腦。

可以說正是在直立行走的驅動下,我們才變成今天這樣非常聰明,手部非常靈活的物種,沒人會懷疑這兩點(大腦和手)是我們物種脫穎而出的原因。

但在這個過程中,我們的腳也承受了難以想象的壓力——是真的壓力,按照每天行走和站立時間的不同, 我們的腳每天需要承受數百上千噸的力

也正因為如此吧,胳膊怎麼也擰不過大腿。然而,直立行走不僅讓腳變得粗壯有力,它還讓腳變得非常復雜。

人的腳有26塊骨頭、33個關節、19塊肌肉和 107條韌帶組成,相比較之下,人的手也就只有29塊骨頭、29個關節、34塊肌肉和123條韌帶組成。

從組成和結構的復雜程度上看,人的腳和手是差不多的,但我們知道手是因為需要完成許多精密的任務,那麼腳為何也有如此這麼復雜的結構呢?

其實,原因很簡單,腳不僅需要承受身體的重量,它也要完成許多精密的動作,比如芭蕾舞者的踮腳旋轉,快速短跑時的抓地。

另外,人沒有像袋鼠那樣有尾巴來保持平衡,這意味著我們的腳還需要提供移動時的平衡支持。

所有這些讓腳變得和手差不多復雜。但我們的腳還有一個至關重要的適應性特征,正是這個特征讓我們的腳可以徹底改變整個物種的命運,那就是我們腳部的足弓。

為什麼足弓很關鍵?

就腳的靈活程度而言,人類可能比不上現在的許多靈長類動物,比如基因層面距離我們最近的黑猩猩,它們的腳可以和手一樣抓樹,而人類的腳就不行。

然而,除了人類外,所有的靈長類的腳都沒有足弓。

人的足弓分為橫弓和縱弓兩部分,其作用就是提升腳的剛度和彈性,而這兩點對于直立行走時的耐力至關重要。

拱形結構可以提升剛度在現實生活的許多方面都有所體現,比如我們把一張紙弄成拱形就可以水平伸直而不會耷拉下去,再比如石拱橋可以明顯提升承重能力。

持續地站立、行走和跳躍會對腳持續施加力,如果沒有一個好的承重結構是很難長久直立的,而拱形絕對是最好的選擇,它可以分散掉壓力。

不僅如此,腳的橫弓和縱弓頂部都是有很厚的脂肪包裹,這些脂肪就像一個墊子一樣緩沖掉直立帶來的壓力。

有了這個很好的承重結構和緩沖墊子之后,為了更持久地奔跑,腳上的韌帶還給足弓提供了一個彈簧的效果,讓奔跑更加節省能量。

雖然,古代智人非常聰明,但他們制勝的秘訣不僅僅是聰明,還有耐力,而 耐力的來源正是足弓

現在的化石記錄表明,在600萬到300萬年前,早期人類結合了類人猿和人類的移動方式——從爬樹到直立行走的一個循序漸進的過程。

在此之后人類祖先才真正開始直立行走,直立行走的一個重要依據就是他們的腳開始出現橫弓,而縱弓直到大約180萬年前才開始出現,這意味著,人類用沒有縱弓的腳走了100多萬來年。

沒有人知道那時候的人類祖先是如何奔跑和跳躍的,但肯定不會擁有我們現在的耐力和跳躍能力。

扁平足會怎麼樣?

雖然人類的足弓對于移動來說至關重要,但有些人天生沒有足弓,這種情況被稱為扁平足。

其實,扁平足算是一種畸形腳部形狀,它確實會有很多劣勢,至少在用到腳的地方都會有變得更加困難。

我們知道,嬰兒的腳腳很可愛,究其原因就是他們的腳總是肉嘟嘟的。事實上嬰兒的腳是沒有足弓的,他們足弓的區域被脂肪完全填充,足弓大約在2-3歲才會開始發育。

換句話說,所有嬰兒都是扁平足,他們會用這樣的腳行走一到兩年的時間,你看看嬰兒有多容易摔跤,就知道扁平足的人有多不容易了。

最后

我們的腳除了高度適應直立行走和奔跑之外,還有很多意想不到的事實。

比如,我們腳很容易出汗,這是因為這里有超過25萬個汗腺,這讓雙腳成為調節體溫最理想的地方。

再比如我們的腳部大約有 8000 條神經——每平方厘米的神經比身體其他任何部位都多,這讓我們的腳成為一個非常敏感的部位。

之所以腳部會有這麼多神經,原因也是在于雙足直立并不是一個簡單的任務,它需要不停地向大腦傳遞信號來維持。

可能正是因為腳對調節溫度和運動時的感知能力有很大關系,所以現在有很多人認為鞋子是多余的東西。


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