ส่วนโค้งที่วิ่งตามความกว้างของเท้ามนุษย์อาจเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้คนเราเดินและวิ่งตัวตรงได้
ผู้คนมีส่วนโค้งที่โดดเด่นตามด้านในของเท้าตั้งแต่เว็บตรงลูกบอลจนถึงส้นเท้า ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ช่วยให้เท้าแข็งทื่อเพื่อทนต่อแรงที่เท้าที่เกิดจากการเดินและวิ่ง แต่มีโค้งอื่นที่ชัดเจนน้อยกว่า กระดูกที่อยู่ตรงกลางเท้าเรียกว่า metatarsals จัดเรียงเป็นเส้นโค้งตามความกว้างของเท้า การโค้งงอนี้เรียกว่า tarsal arch ตามขวาง ทำให้เท้าแข็งทื่อตามยาว และอาจวิวัฒนาการมามากกว่า 3.4 ล้านปีก่อนก้าวไปสู่ hominids โบราณที่มีความสามารถในการเดินและวิ่งด้วยสองฟุตไม่เหมือนไพรเมตอื่น ๆ นักวิจัยรายงานวันที่ 26 กุมภาพันธ์ในNature
นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าส่วนโค้งด้านในของเท้าเรียกว่าส่วนโค้งตามยาว
ทำให้เท้าแข็งแรงขึ้น เนื่องจากรูปร่างของส่วนโค้งและเนื้อเยื่อยืดหยุ่นที่อยู่ใต้เท้าเหมือนคันธนูและเชือก การโค้งงอของกระดูกฝ่าเท้าช่วยให้เท้าแน่นขึ้นเพียงใดไม่ทราบ
แผนภาพกระดูกเท้า
เท้ามนุษย์มีส่วนโค้งสองอันที่ช่วยให้คนเดินตัวตรงได้ ซุ้มหนึ่งวิ่งไปตามด้านในของเท้า (เส้นประสีแดง) ในขณะที่อีกส่วนโค้งตามขวางตัดผ่านส่วนบนของเท้า (เส้นสีน้ำเงินทึบ)
M. VENKADESAN
บทบาทที่ส่วนโค้งทาร์ซัลตามขวางทำหน้าที่ในการแข็งของเท้านั้นเหมือนกับสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อแผ่นกระดาษค่อนข้างโค้งงอ Madhusudhan Venkadesan วิศวกรเครื่องกลจากมหาวิทยาลัยเยลกล่าวว่า “ถือ [ธนบัตรดอลลาร์] ด้วยนิ้วของคุณที่ปลายด้านหนึ่งแล้วมันก็ล้มลง” “แต่ใช้นิ้วโป้งกดลงไปเล็กน้อยตามความกว้าง แล้วปากจะแข็งและตรงขึ้น”
การรู้ว่าเท้ามนุษย์วิวัฒนาการมาเพื่อเดินและวิ่งได้อย่างไร
สามารถช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญออกแบบขาเทียมที่ดีขึ้นหรือรักษาเท้าแบนได้ เท้าเทียมส่วนใหญ่ถูกออกแบบมาสำหรับการเดิน ผู้ที่ต้องการวิ่งต้องการสิ่งที่แตกต่างออกไป — ขาเทียมที่แข็งรูปร่างเหมือนใบมีด
การศึกษานี้ “น่าตื่นเต้นสำหรับพวกเราที่มีชีวิตอยู่และตายเพื่อวิวัฒนาการของเท้า” Patricia Kramer นักบรรพชีวินวิทยาจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิลซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้กล่าว การศึกษานี้เป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมในการผสมผสานมานุษยวิทยาชีวภาพแบบดั้งเดิมเข้ากับหลักการทางวิศวกรรมเพื่อให้เข้าใจลักษณะของเท้าได้ดีขึ้น
Venkadesan และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ทดสอบความแข็งของโครงสร้างโค้งสามประเภท ซึ่งรวมถึงโครงสร้างทางกลแบบแผ่นบางซึ่งเลียนแบบเท้าและอยู่ห่างจากซากศพ 2 ฟุต และพบว่าส่วนโค้งตามขวางทำให้วัสดุมีความแข็งมากขึ้น เมื่อนักวิจัยตัดเนื้อเยื่อระหว่างกระดูกที่ประกอบด้วยส่วนโค้งตามขวางในซากศพ ความฝืดของเท้าก็ลดลงถึง 54 เปอร์เซ็นต์
แม้ว่าจะเห็นได้ชัดว่าส่วนโค้งตามขวางมีความสำคัญต่อความฝืดของเท้า แต่แน่นอนว่าจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมอย่างไร Kramer กล่าว ตัวอย่างเช่น การทดลองเลียนแบบกลไกของเท้ามนุษย์ไม่ได้คำนึงถึงส่วนต่างๆ ของเท้าที่สัมผัสพื้น — รายละเอียดที่อาจมีความสำคัญในการคำนวณความแข็งโดยรวมของเท้า เธอกล่าว “เท้ามนุษย์ดัดแปลงไม่ได้บอกคุณว่าเท้าโฮมินินทำงานอย่างไร แต่สามารถใช้เพื่อตรวจสอบแบบจำลองที่ดัดแปลงเพื่อเป็นตัวแทนของเท้าโฮมินิน”
นักวิจัยยังได้ตรวจสอบซากโครงกระดูกและฟอสซิลจากบรรพบุรุษของมนุษย์ในสมัยโบราณ เพื่อค้นหาการปรากฏตัวครั้งแรกของส่วนโค้งของเท้าที่โค้งงอ ไพรเมตที่ไม่ใช่มนุษย์ เช่น ชิมแปนซี – และอาจเป็นบรรพบุรุษร่วมกับมนุษย์คนสุดท้าย – มีเท้าที่แบนราบกว่าคนมาก แต่เมื่อประมาณ 3.4 ล้านปีก่อนซุ้มทาร์ซัลตามขวางที่เหมือนมนุษย์ได้พัฒนามาจากบรรพบุรุษมนุษย์ที่ไม่รู้จัก ( SN: 3/28/12 )
การปรากฏตัวของซุ้มประตูตรงกลางนั้น “น่าจะมีส่วนสำคัญที่ทำให้เรากลายเป็นสองเท้า” Venkadesan กล่าว โครงสร้าง “เพิ่มส่วนประกอบที่จำเป็นและขาดหายไปสำหรับความแข็งของเท้ามนุษย์” เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
