인간 골격변화에 따른 두발주의

Human skeletal changes due to bipedalism

는 영장류에 약 4개 만년 ago,[1]거나 최대한 빨리 700만년 전에 Sahelanthropus,[2]또는 120만년 전 Danuvius guggenmosi으로 시작한 인간의 두발 보행의 진화는 인간의 골격의 정렬과 발 뼈, 엉덩이 크기의 크기로 변경한 형태적 변화로 이어졌다.그리고가 어떻게 되하프, 무릎 크기, 다리 길이, 척추의 모양과 방향. 이러한 변화를 일으킨 진화적 요인들은 여러 이론의 주제가 되어 왔다.[3]

에너지 효율

인간의 걷기는 침팬지에서의 네발과 두발 모두보다 약 75% 저렴하다. 몇몇 가설들은 두발자국들이 여행의 에너지 효율을 증가시켰고 이것이 두발자국 이동의 기원에 중요한 요소였다는 것을 지지해왔다. 인간은 걸을 때 사두개보다 더 많은 에너지를 절약하지만 달릴 때는 그렇지 않다. 인간의 달리기는 걷는 것보다 75% 덜 효율적이다. 살아 있는 호민보행은 살아 있는 호민보행보다 눈에 띄게 효율적이라는 연구결과가 나왔지만 4인보행과 2인보행의 비용은 동일하다.[4]

발

주요 기사: 발

인간의 발은 확대된 굽을 진화시켜 진화 또한 증가하는 무게를 견뎌냈다.[5] 인간의 발은 초기 호민관에서 그랬던 것처럼 움켜쥐는 구조로 작용하기보다는 신체의 전체 무게를 지탱하는 플랫폼으로 진화했다. 따라서 인간은 두 발 달린 조상보다 발가락이 작다. 여기에는 반대할 수 없는 무턱대고, 다른 발가락에 맞춰 재배치되는 것이 포함된다.[6] 더구나 인간은 평발보다는 발아치를 가지고 있다.[6] 인간이 아닌 호민관이 똑바로 걸을 때, 무게는 발뒤꿈치로부터, 발뒤꿈치로부터, 발뒤꿈치로부터, 발뒤꿈치를 따라, 발뒤꿈치를 따라, 발뒤꿈치를 가로질러, 발뒤꿈치를 가로질러서, 발뒤꿈치를 통해 전달되며, 마지막으로 발뒤꿈치를 통해 무게가 전달된다. 이러한 무게의 전이는 이동 중 에너지 절약에 기여한다.[1][7]

무릎

주요기사: 무릎

인간의 무릎 관절은 엉덩이와 같은 이유로 확대된다 – 증가하는 체중의 양을 더 잘 지탱하기 위해서.[6] 무릎 신장 정도(보행 사이클에서 허벅지와 쐐기 사이의 각도)가 줄었다. 인간의 무릎관절 각도의 변화된 패턴은 미들턴스 단계에서 '이중 무릎 작용'이라고 불리는 작은 연장 봉우리를 보여준다. 이중 무릎 작용은 무게중심의 수직 이동에 의해 손실되는 에너지를 감소시킨다.[1] 인간은 무릎을 곧게 세우고 허벅지를 안쪽으로 구부려서 걸어다녀서 조상 호민관에서처럼 무릎이 옆으로 나오기는커녕 거의 몸 바로 아래에 있게 된다. 이런 유형의 걸음걸이는 균형에도 도움이 된다.[6]

팔다리

주요 기사: 사람의 다리와 상지

두발로 걷는 것이 발달한 이후 다리 길이의 증가는 다리 근육이 직립보행으로 기능하는 방식을 바꾸었다. 인간에게 있어서 걷기에 대한 "밀림"은 발목에 작용하는 다리 근육에서 나온다. 다리가 길면 사지의 자연적인 스윙을 사용할 수 있기 때문에 걸을 때 인간은 다음 단계를 위해 다른 다리를 앞으로 스윙하기 위해 근육을 사용할 필요가 없다.[6] 그 결과 인간의 앞다리는 이동에 필요하지 않기 때문에 대신 아주 정밀하게 물건을 운반하고, 잡고, 조종하는 데 최적화되어 있다.[8] 이것은 유인원에 비해 인간의 신체 크기에 비해 앞줄의 힘이 감소하는 결과를 낳는다.[9] 긴 뒷다리와 짧은 앞다리를 가지고 있기 때문에 인간은 똑바로 걸을 수 있고, 오랑우탄과 긴팔은 나뭇가지에서 휘날릴 수 있는 긴 팔을 적응시켰다.[10] 유인원들은 뒷줄에 설 수 있지만, 피곤하지 않고서는 오랜 시간 동안 그렇게 할 수 없다. 그들의 대퇴골은 두 발로 뛰기 때문에 적응하지 못하기 때문이다. 유인원은 수직 대퇴골을 가지고 있는 반면, 인간은 엉덩이부터 무릎까지 약간 각진 대퇴골을 가지고 있어 인간의 무릎을 더 가까이 하고 몸의 무게중심 아래까지 만들어 준다. 이러한 적응은 인간이 근육의 큰 힘없이 무릎을 잠그고 오랜 시간 동안 똑바로 일어설 수 있게 해준다.[11] 글루테우스 최대치는 걷는 데 주요한 역할을 하였으며 인간에서 가장 큰 근육 중 하나이다. 이 근육은 침팬지에서는 훨씬 더 작으며, 이것은 그것이 두 발 다리로 움직이는 데 중요한 역할을 하고 있다는 것을 보여준다. 인간이 달릴 때 우리의 꼿꼿한 자세는 각 발이 땅에 부딪힐 때 앞으로 구부러지는 경향이 있어 앞으로 나아가는 탄력이 생긴다. 글루테우스 근육은 신체의 윗줄기가 "앞쪽으로 삐걱거리거나 넘어지는 것을 방지하는데 도움이 된다.[12]

엉덩이와 골반

주요 기사: 엉덩이(아나토미) 및 골반

현대의 인간 고관절은 4대 조상 종보다 더 커서 그들을 통과하는 더 많은 양의 체중을 지탱할 수 있을 뿐만 아니라 [6]더 짧고 넓은 모양을 가지고 있다. 이러한 형태의 변화는 척추 기둥이 고관절 가까이 오게 하여 직립보행 시 트렁크를 지탱할 수 있는 안정된 기반을 제공하였다.[13] 또한, 두 발로 걷는 것은 상대적으로 불안정한 볼과 소켓 관절에서 균형을 이루도록 요구하기 때문에, 척추 기둥이 엉덩이 관절에 더 가까이 위치하는 것은 균형을 잡는데 있어서 인간이 덜 근력적인 노력을 투자할 수 있게 한다.[6] 고관절 모양의 변화는 에너지 효율적 적응인 고관절 확장 정도를 감소시켰을 수 있다.[1][12] 장골은 길고 좁은 모양에서 짧고 넓은 모양으로 바뀌었고 골반의 벽은 옆을 향하도록 현대화되었다. 이러한 복합적인 변화들은 글루테우스 근육이 붙을 수 있는 더 많은 영역을 제공한다; 이것은 한 다리로 서 있는 동안 몸통을 안정시키는데 도움을 준다. 천골도 더욱 넓어져서 출생 운하의 지름이 늘어나고 출산이 쉬워졌다. 발기 자세 중 복부 내장을 지탱하는 데 도움이 되도록 인대 부착 표면을 늘리기 위해 이스키아 가시가 더욱 두드러져 몸의 중앙 쪽으로 이동했다.[14]

척추관

주요 기사: 척추관

인간의 척추 기둥이 요추(하부) 부위는 전방으로 굽히고 흉부(상부) 부위는 후방 구부러진다. 요추 곡선이 없으면 척추 기둥이 항상 앞으로 기울어지게 되는데, 이는 두 발로 뛰는 동물들에게 훨씬 더 많은 근육의 힘을 필요로 하는 위치다. 앞으로 구부러지면, 인간은 똑바로 서서 걷는데 근육의 힘을 덜 쓴다.[13] 요추와 흉부 곡선은 함께 몸의 무게중심을 발 바로 위로 가져온다.[6] 또한, 에너지를 절약하기 위해 신체 발기의 정도(보행 사이클에서 수직선에 경사지는 몸의 각도)가 현저히 작다[1].

스컬

주요 기사: 인간 두개골

인간의 두개골은 척추에서 균형을 이루고 있다. 포아멘 마그넘은 머리 무게의 대부분을 척추 뒤에 두는 두개골 아래에 열등하게 위치한다. 게다가, 납작한 인간의 얼굴은 후두부 콘디에서 균형을 유지하는데 도움을 준다. 이 때문에, 예를 들어 유인원에서 발견되는 두드러진 대퇴부 굴곡과 강한 근육 부착력 없이도 머리의 직립 위치가 가능하다. 그 결과, 인간에게 있어서 이마의 근육(오시피토프론탈리스)은 얼굴표현에만 쓰인다.[8] 뇌의 크기가 증가하는 것은 또한 인간의 진화에서 중요하다. 그것은 약 240만년 전에 증가하기 시작했지만, 현대의 뇌 크기의 수준은 50만년 전에 이르러서야 달성되었다. 동물학적 분석은 인간의 뇌의 크기가 여러분이 예상하는 것보다 훨씬 더 크다는 것을 보여주었다. 사실 인간의 뇌는 가장 가까운 친척인 침팬지보다 3~4배 더 크다.[14]

의의

많은 수정에도 불구하고, 인간 골격의 일부 특징들은 두발 동물주의에 제대로 적응하지 못하고 있어, 오늘날 인간에게 만연한 부정적인 함의로 이어진다. 허리 아래 관절과 무릎 관절은 골학적 오작동으로 인해 고통 받고 있는데,[15] 관절들이 더 많은 체중을 지탱하기 때문에 허리 통증은 근무일수 감소의 주요 원인이 된다. 관절염은 호민관이 두 발로 된 이후로 문제가 되어왔다. 과학자들은 선사시대 수렵-채집자들의 척추에서 그 흔적을 발견했다.[15] 물리적 제약으로 인해 이동 효율을 유지하면서 추가적인 안정성을 위해 관절을 개조하는 것이 어려워졌다.[6]

참고 항목

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d e Kondō, Shirō (1985). Primate morphophysiology, locomotor analyses, and human bipedalism. Tokyo: University of Tokyo Press. ISBN 4-13-066093-4.[페이지 필요]
  2. ^ Staff (August 14, 2016). "What Does It Mean To Be Human? – Walking Upright". Smithsonian Institution. Retrieved August 14, 2016.
  3. ^ Kwang Hyun, Ko (2015). "Origins of Bipedalism". Brazilian Archives of Biology and Technology. 58: 929–34. arXiv:1508.02739. doi:10.1590/S1516-89132015060399.
  4. ^ Rodman, Peter S.; McHenry, Henry M. (1980). "Bioenergetics and the origin of hominid bipedalism". American Journal of Physical Anthropology. 52: 103–06. doi:10.1002/ajpa.1330520113.
  5. ^ Harcourt-Smith, W.E.H.; Aiello, L.C. (2004). "Fossils, feet and the evolution of human bipedal locomotion". Journal of Anatomy. 204 (5): 403–16. doi:10.1111/j.0021-8782.2004.00296.x. PMC 1571304. PMID 15198703.
  6. ^ Jump up to: a b c d e f g h i Aiello, Leslie and Christopher Dean (1990). An Introduction to Human Evolutionary Anatomy. Oxford: Elsevier Academic Press. ISBN 0-12-045591-9.[페이지 필요]
  7. ^ Latimer B, Lovejoy CO (March 1989). "The calcaneus of Australopithecus afarensis and its implications for the evolution of bipedality". American Journal of Physical Anthropology. 78 (3): 369–86. doi:10.1002/ajpa.1330780306. PMID 2929741.
  8. ^ Jump up to: a b Saladin, Kenneth S. (2003). 3rd (ed.). Anatomy & Physiology: The Unity of Form and Function. McGraw-Hill. pp. 286–87. ISBN 0-07-110737-1.
  9. ^ Ruff Christopher (October 2003). "Ontogenetic adaptation to bipedalism: age changes in femoral to humeral length and strength proportions in humans, with a comparison to baboons". Human Evolution. 45 (4): 317–49. doi:10.1016/j.jhevol.2003.08.006.
  10. ^ Thorpe SK, Holder RL, Crompton RH (June 2007). "Origin of human bipedalism as an adaptation for locomotion on flexible branches". Science. 316 (5829): 1328–31. Bibcode:2007Sci...316.1328T. doi:10.1126/science.1140799. PMID 17540902.
  11. ^ 살라딘, 케네스 S. "8장". 해부학 & 생리학: 형태와 기능의 통일 제5판 두부크: 맥그로우 힐, 2010. 281. 인쇄.
  12. ^ Jump up to: a b Lovejoy CO (November 1988). "Evolution of human walking". Scientific American. 259 (5): 118–25. Bibcode:1988SciAm.259e.118L. doi:10.1038/scientificamerican1188-118. PMID 3212438.
  13. ^ Jump up to: a b Wang W, Crompton RH, Carey TS, et al. (December 2004). "Comparison of inverse-dynamics musculo-skeletal models of AL 288-1 Australopithecus afarensis and KNM-WT 15000 Homo ergaster to modern humans, with implications for the evolution of bipedalism". Journal of Human Evolution. 47 (6): 453–78. doi:10.1016/j.jhevol.2004.08.007. PMID 15566947.
  14. ^ Jump up to: a b Wittman, Anna Blackburn; Wall, L. Lewis (2007). "The evolutionary origins of obstructed labor: bipedalism, encephalization, and the human obstetric dilemma". Obstetrical & Gynecological Survey. 62: 739–48. doi:10.1097/01.ogx.0000286584.04310.5c. PMID 17925047.
  15. ^ Jump up to: a b Jacob C. Koella; Stearns, Stephen K. (2008). Evolution in Health and Disease. US: Oxford University Press. ISBN 0-19-920746-1.[페이지 필요]

추가 읽기

외부 링크