Po lewej - przekrój przez stopę słonia; po prawej - przekrój przez stopę człowieka.
Im bardziej przyglądamy się innym ssakom, tym więcej podobieństw dostrzegamy. Bardzo to ciekawe. Zupełnie tak, jakbyśmy mieli wspólnego przodka.

Wróćmy więc na moment do tego konkretnego przykładu słoniowej stopy skonfrontowanej z jakże elegancką ludzką kończyną, przyozdobioną butem na obcasie. No właśnie, obcasy. Każdy z was, kto miał tę niechybną przyjemność przejścia się nieco dłużej w szpilkach pewnie wie z jakimi nieprzyjemnościami się to wiąże. Abstrahując od dyskomfortu i samookaleczania, wysokie obcasy zmuszające stopę do wymuszonej i niefizjologicznej pozycji przyczyniają się m.in. do skrócenia ścięgna Achillesa, zmiany napięcia torebek stawowych, wad przystopia, deformacji palców, przeciążenia mięśni czworogłowych uda, zmniejszenia zakresu ruchu w stawach kolanowych czy powstania obrzęków spowodowanych zastojem krwi żylnej. Dosyć kiepski pakiecik, trzeba przyznać.


No dobrze więc, to teraz zerknijmy na stopę słonia, która - wedle tego, co widać na przekroju - również przybiera pozycję szpilkową. I to cały czas, bo przecież obudowa zewnętrzna nie pozwala na jakiekolwiek manewry w tej materii. Czy więc słonie także cierpią na wszelkie te niedogodności, na które każdego dnia dobrowolnie skazuje się tysiące osób? Odpowiedź jest prosta - w żadnym wypadku! Mimo tak wyraźnych podobieństw, dzieli nas bowiem ze słoniami kilka niezmiernie zasadniczych kończynowych różnic.


Kwestia pierwsza ➡ Człowiek jest stopochodny. To znaczy, że naturalną formą chodzenia jest dla niego poruszanie się na całych powierzchniach podeszw stóp. Do stopochodnych zalicza się głownie człekokształtne i niedźwiedzie, nie jest to więc jakoś wyjątkowo powszechna cecha. Niezależnie od tego, ogrom zwierząt ma pięty, kolana i stawy palców w niezmiernie podobnej formie i umiejscowieniu jak człowiek.
Słoń z kolei nie jest stopochodny. Należy on do ssaków półstopochodnych - to forma pośrednia między stopochodami a palcochodami, która oznacza, że jego pięty są uniesione, a porusza się na palcach i śródstopiu. Podobnie mają psy - chodzą tylko na fragmencie stopy, unosząc przy tym całą "piętę" w górze (to ta część, która wygląda trochę jak kolano wywrócone na drugą stronę). Dopóki nie usiądą lub nie położą się - nie dotknie ona ziemi.


Kwestia druga ➡ Czworonogi osiągają nieco lepszy poziom stabilności, dlatego też właśnie mogą sobie pozwolić na "szpilkowe unoszenie pięt" bez żadnych konsekwencji. Jedną z prawdopodobnych hipotez wyjaśniających to, że człowiek wyewoluował w stronę chodzenia na piętach, jest przypuszczenie, że taka płaska pozycja poprawiała wydajność w walce, zapewniając mocniejszą postawę w trakcie uderzeń. A jako że chodzenie na piętach charakteryzuje gatunki, które nie wyspecjalizowały się w bieganiu, tak też biorąc pod uwagę reakcję "walcz lub uciekaj" ewolucja uposażyła ludzi w ten sposób, by wygodniej byłoby im wybierać pierwszą opcję (i dlatego m.in. szybciej biega się na palcach). Wynalezienie buta na obcasie zniekształciło więc nasz naturalny chód, przenosząc obciążenia z pięt na palce.



No i kwestia trzecia ➡ Stopy słonia są naprawdę unikalnie zaprojektowane. Muszą one bowiem podtrzymywać ciężar największego zwierzęcia lądowego, a to nie byle gratka. Dlatego do swojego naturalnego ułożenia z piętą u góry dostał on w pakiecie niezwykłą podskórną tłuszczową poduszkę, amortyzującą siły generowane podczas przenoszenia ciężaru w trakcie poruszania się (to ten podpiętowy koturn). Kiedy więc podczas chodzenia pięty słonia ściskają się (trochę, jak zawieszenie w aucie), może on uniknąć przesuwania środka ciężkości w górę i w dół. A to oznacza, że utrzymuje go na stałej wysokości, w ten też sposób wykonując dużo mniej pracy. Jak się domyślacie, przy takim ogromie masy jest to niezmiernie istotne, ponieważ w przeciwnym razie wiązałoby się to z gigantycznym marnotrawstwem energii, a z tym matce naturze, jak wiadomo, zupełnie nie po drodze.



Pamiętajmy o tym, że wszystkie ssaki wyewoluowały od wspólnego przodka i z tego też powodu nie powinno nas jakoś zanadto dziwić wielkie podobieństwo, które łączy nas z innymi gatunkami. Nasze miejsce na ewolucyjnej osi czasu jest naprawdę znikome w porównaniu z całą ogromną bioróżnorodnością, która urządziła się dużo wcześniej.
#NaukaNaLuzie
/Grafika: Jeffrey D'Alessandro via @Twitter/







Слева - разрез слоновьей ноги; справа - разрез стопы человека.

Чем больше мы смотрим на других млекопитающих, тем больше видим сходств. Это очень интересно. Как будто у нас был общий предок.



Давайте ненадолго вернемся к этому конкретному примеру, где нога слона сталкивается с изящной человеческой конечностью, украшенной туфлей на высоком каблуке. Собственно, каблуки. Любой из вас, кто имел это безошибочное удовольствие еще немного прогуляться на высоких каблуках, вероятно, знает, какие неприятности это влечет за собой. Помимо дискомфорта и членовредительства, высокие каблуки, которые заставляют ступню принимать вынужденное и нефизиологическое положение, помимо прочего, способствуют: для укорочения ахиллова сухожилия, изменения напряжения суставных капсул, гемопатии, деформации пальцев рук, перегрузки четырехглавой мышцы бедра, уменьшения объема движений в коленных суставах или отека, вызванного застоем венозной крови. Должен признать, довольно паршивая упаковка.





Что ж, теперь давайте посмотрим на ногу слона, которая, судя по поперечному сечению, также занимает положение булавки. И все время, потому что внешний кожух не допускает никаких маневров в этом вопросе. Так страдают ли слоны от всех этих неудобств, которым ежедневно добровольно посвящают себя тысячи людей? Ответ прост - ни в коем случае! Несмотря на такое явное сходство, у нас и слонов есть несколько чрезвычайно фундаментальных различий в конечностях.





Выпуск первый ➡ Человек похож на ногу. Это означает, что естественная форма ходьбы для него - это движение по всей поверхности подошв ступней. Производные от стопы в основном включают гуманоидов и медведей, поэтому это не очень распространенная особенность. Тем не менее, у подавляющего большинства животных пятки, колени и суставы пальцев ног чрезвычайно похожи по форме и положению на человеческие.

С другой стороны, слон не похож на ногу. Он относится к полу млекопитающим - это промежуточная форма между ступнями и пальцами ног, что означает, что его пятки приподняты, и он перемещается на пальцах ног и плюснах. Собаки делают то же самое - они ходят только на части стопы, поднимая при этом всю «пятку» вверх (это часть, которая немного похожа на вывернутое наизнанку колено). Пока они не сядут или не лягут, он не коснется земли.





Вторая проблема Четвероногие собаки достигают несколько более высокого уровня устойчивости, поэтому они могут позволить себе «приподнять пятку» без каких-либо последствий. Одна из возможных гипотез о том, что люди эволюционировали в ходьбу на пятках, заключается в том, что эта плоская позиция улучшила боевые характеристики, обеспечивая более сильную стойку во время ударов. А так как ходьба на каблуках характеризует виды, не специализирующиеся на беге, то с учетом реакции «бей или беги» эволюция вооружила людей таким образом, что им было бы удобнее выбрать первый вариант (а значит, беги быстрее). на цыпочках). Таким образом, изобретение обуви на высоком каблуке исказило нашу естественную походку, перенеся нагрузку с пяток на пальцы ног.







И третий момент Слоновьи лапы действительно уникальны. Они должны выдерживать вес самого большого наземного животного, и это не просто удовольствие. Таким образом, для естественного положения с пяткой вверху он получил в упаковке необычную подкожно-жировую подушку, поглощающую силы, возникающие при переносе веса при движении (это клиновидная пятка). Поэтому, когда пятки слона сжимаются при ходьбе (немного похоже на подвеску автомобиля), он может избежать смещения центра тяжести вверх и вниз. Это означает, что он удерживает его на постоянной высоте, а значит, делает гораздо меньше работы. Как вы понимаете, при такой огромной массе это чрезвычайно важно, потому что в противном случае это была бы гигантская трата энергии, а для матери-природы, как вы знаете, совершенно не мешает.







Помните, что все млекопитающие произошли от общего предка, и по этой причине мы не должны слишком удивляться тому огромному сходству, которое мы разделяем с другими видами. Наше место на эволюционной шкале времени действительно ничтожно по сравнению со всем огромным биоразнообразием, имевшим место намного раньше.

#ScienceNaLuzie

/ Изображение: Джеффри Д'Алессандро через @ Twitter /







على اليسار - المقطع العرضي لقدم الفيل ؛ على اليمين - المقطع العرضي لقدم الإنسان.

كلما نظرنا إلى الثدييات الأخرى ، زاد التشابه الذي نلاحظه. إنه مشوق جدا. يبدو الأمر كما لو كان لدينا سلف مشترك.



دعونا نعود للحظة إلى هذا المثال الخاص لقدم الفيل التي تواجه طرفًا بشريًا أنيقًا ، مزينًا بحذاء عالي الكعب. بالضبط ، الكعب. من المحتمل أن يعرف أي شخص منكم كان يتمتع بهذه المتعة التي لا تخطئها العين وهو المشي لفترة أطول قليلًا مرتديًا الكعب العالي ما الذي ينطوي عليه ذلك من سوء. بصرف النظر عن الانزعاج وإيذاء النفس ، فإن الكعب العالي الذي يجبر القدم على اتخاذ وضعية قسرية وغير فسيولوجية يساهم ، من بين أمور أخرى ، في لتقصير وتر العرقوب ، وتغيير توتر كبسولات المفصل ، واعتلال الدم ، وتشوه الأصابع ، والحمل الزائد على عضلات الفخذ الرباعية ، وتقليل نطاق الحركة في مفاصل الركبة أو الوذمة الناتجة عن ركود الدم الوريدي. حزمة رديئة للغاية ، يجب أن أعترف.





حسنًا ، الآن دعنا نلقي نظرة على قدم الفيل ، والتي - وفقًا للمقطع العرضي - تأخذ أيضًا موضع الدبوس. وطوال الوقت لأن الغلاف الخارجي لا يسمح بأي مناورات في هذا الشأن. فهل تعاني الأفيال أيضًا من كل هذه المضايقات التي يلتزم بها آلاف الأشخاص طواعية كل يوم؟ الجواب بسيط - بأي حال من الأحوال! على الرغم من أوجه التشابه الواضحة هذه ، هناك العديد من الاختلافات الأساسية للغاية في الأطراف بيننا وبين الأفيال.





الإصدار الأول ➡ الرجل يشبه القدم. وهذا يعني أن الشكل الطبيعي للمشي بالنسبة له هو التحرك على كامل أسطح باطن القدمين. تشمل مشتقات القدم بشكل أساسي أشباه البشر والدببة ، لذا فهي ليست سمة شائعة بشكل استثنائي. بغض النظر ، فإن الغالبية العظمى من الحيوانات لها الكعب والركبتين ومفاصل أصابع القدم في شكل وموقف مشابه جدًا للإنسان.

من ناحية أخرى ، لا يشبه الفيل القدم. ينتمي إلى الثدييات شبه الثديية - وهو شكل وسطي بين القدمين وأصابع القدمين ، مما يعني أن كعبيها مرتفعان ويتحركان على أصابع القدم والمشط. تفعل الكلاب الشيء نفسه - فهي تمشي فقط على جزء من القدم ، بينما ترفع "الكعب" بالكامل لأعلى (هذا هو الجزء الذي يشبه الركبة قليلاً إلى الخارج). حتى يجلسوا أو يستلقيوا ، لن يلمس الأرض.





المسألة الثانية: تحقق الكلاب ذات الأرجل الأربعة مستوى أفضل قليلاً من الاستقرار ، وهذا هو السبب في أنها تستطيع تحمل "رفع كعوبها" دون أي عواقب. إحدى الفرضيات المحتملة التي تشير إلى أن البشر قد تطوروا إلى المشي على الكعب هي أن هذا الوضع المسطح أدى إلى تحسين الأداء القتالي من خلال توفير وقفة أقوى أثناء الضربات. وبما أن المشي على الكعب يميز الأنواع التي لا تتخصص في الجري ، لذا مع الأخذ في الاعتبار رد فعل "القتال أو الهروب" ، فإن التطور قد جهز الناس بطريقة تجعلهم أكثر ملاءمة لاختيار الخيار الأول (وبالتالي ركض أسرع). على أصابع قدميك). وبالتالي ، أدى اختراع حذاء الكعب العالي إلى تشويه مشيتنا الطبيعية ، وتحويل الحمل من الكعب إلى أصابع القدم.







والقضية الثالثة أقدام الفيل مصممة بشكل فريد حقًا. عليهم أن يتحملوا وزن أكبر حيوان بري ، وهذا ليس مجرد علاج. لذلك ، من أجل وضعه الطبيعي مع الكعب في الأعلى ، تلقى وسادة دهنية غير عادية تحت الجلد في العبوة ، تمتص القوى الناتجة أثناء نقل الوزن أثناء الحركة (هذا هو كعب الوتد). لذلك عندما ينضغط كعب الفيل عند المشي (يشبه إلى حد ما تعليق السيارة) ، يمكنه تجنب تحويل مركز جاذبيته لأعلى ولأسفل. هذا يعني أنها تحافظ على ارتفاعها ثابتًا ، وبالتالي تقوم أيضًا بعمل أقل بكثير. كما يمكنك أن تتخيل ، مع مثل هذه الكتلة الضخمة ، من المهم للغاية ، لأنه بخلاف ذلك سيكون إهدارًا هائلاً للطاقة ، وللطبيعة الأم ، كما تعلم ، بعيدًا تمامًا عن الطريق.







تذكر أن جميع الثدييات تطورت من سلف مشترك ، ولهذا السبب لا ينبغي أن نتفاجأ كثيرًا من التشابه الكبير الذي نشاركه مع الأنواع الأخرى. إن مكانتنا في الجدول الزمني التطوري لا تذكر حقًا مقارنة بكل التنوع البيولوجي الواسع الذي حدث قبل ذلك بكثير.

#ScienceNaLuzie

/ الصورة: Jeffrey D'Alessandro عبر @ Twitter /







Links - ein Elefantenfußquerschnitt; rechts - menschlicher Fußquerschnitt.

Je mehr wir uns andere Säugetiere ansehen, desto mehr Ähnlichkeiten sehen wir. Es ist sehr interessant. Es ist, als hätten wir einen gemeinsamen Vorfahren.



Kehren wir für einen Moment zu diesem besonderen Beispiel eines Elefantenfußes zurück, der einem eleganten menschlichen Glied gegenübersteht, das mit einem hochhackigen Schuh geschmückt ist. Genau, Fersen. Wer schon einmal das unverkennbare Vergnügen hatte, in High Heels noch etwas länger zu laufen, weiß wahrscheinlich, welche Unannehmlichkeiten damit verbunden sind. Neben Beschwerden und Selbstverletzung tragen unter anderem High Heels, die den Fuß in eine erzwungene und unphysiologische Position zwingen, zu zur Verkürzung der Achillessehne, Veränderung der Spannung der Gelenkkapseln, Hämopathie, Deformation der Finger, Überlastung der Quadrizepsmuskulatur des Oberschenkels, Einschränkung des Bewegungsumfangs in den Kniegelenken oder Ödeme durch venöse Blutstauung. Ein ziemlich mieses Paket, muss ich zugeben.





Na dann werfen wir nun einen Blick auf den Elefantenfuß, der - dem Querschnitt entsprechend - auch eine Pin-Position einnimmt. Und das ständig, denn die Außenhülle lässt in dieser Angelegenheit keine Manöver zu. Leiden Elefanten also auch unter all diesen Unannehmlichkeiten, zu denen sich Tausende von Menschen jeden Tag freiwillig verpflichten? Die Antwort ist einfach – auf keinen Fall! Trotz dieser klaren Ähnlichkeiten gibt es einige äußerst grundlegende Unterschiede zwischen uns und Elefanten.





Erste Ausgabe ➡ Der Mensch ist fußartig. Das heißt, die natürliche Form des Gehens besteht für ihn darin, sich über die gesamten Flächen der Fußsohlen zu bewegen. Zu Fuß-Derivaten gehören hauptsächlich Humanoide und Bären, daher ist dies kein außergewöhnlich häufiges Merkmal. Unabhängig davon hat die überwiegende Mehrheit der Tiere Fersen, Knie und Zehengelenke in einer dem Menschen äußerst ähnlichen Form und Position.

Der Elefant hingegen ist nicht fußartig. Es gehört zu den Halbsäugetieren - es ist eine Zwischenform zwischen Füßen und Zehen, was bedeutet, dass seine Fersen angehoben sind und es sich auf den Zehen und dem Mittelfuß bewegt. Hunde machen das gleiche - sie laufen nur auf einem Teil des Fußes, während sie die gesamte "Ferse" anheben (dies ist der Teil, der ein bisschen wie ein umgedrehtes Knie aussieht). Bis sie sich hinsetzen oder hinlegen, berührt sie den Boden nicht.





Das zweite Thema ➡ Vierbeinige Hunde erreichen eine etwas bessere Stabilität, weshalb sie es sich leisten können, ohne Konsequenzen „die Fersen zu heben“. Eine mögliche Hypothese, dass sich der Mensch zum Fersengang entwickelt hat, ist, dass diese flache Position die Kampfleistung verbessert, indem sie bei Schlägen eine stärkere Haltung bietet. Und da das Gehen auf den Fersen Arten charakterisiert, die sich nicht auf das Laufen spezialisiert haben, hat die Evolution die Menschen unter Berücksichtigung der "Kampf-oder-Flucht"-Reaktion so ausgestattet, dass es für sie bequemer wäre, die erste Option zu wählen (und daher schneller laufen) auf den Zehen). Die Erfindung des Absatzschuhs hat daher unseren natürlichen Gang verzerrt und die Last von den Fersen auf die Zehen verlagert.







Und die dritte Ausgabe ➡ Elefantenfüße sind wirklich einzigartig gestaltet. Sie müssen das Gewicht des größten Landtiers tragen, und das ist nicht irgendein Leckerbissen. Daher erhielt er für seine natürliche Positionierung mit der Ferse nach oben ein ungewöhnliches subkutanes Fettpolster in der Verpackung, das die bei der Gewichtsverlagerung während der Bewegung erzeugten Kräfte absorbiert (dies ist der Keilabsatz). Wenn sich die Fersen eines Elefanten beim Gehen zusammendrücken (ähnlich wie bei einer Autoaufhängung), kann er eine Verschiebung seines Schwerpunkts nach oben und unten vermeiden. Dadurch hält er ihn auf einer konstanten Höhe und leistet somit auch deutlich weniger Arbeit. Wie Sie sich vorstellen können, ist es bei so einer riesigen Masse extrem wichtig, denn sonst wäre es eine gigantische Energieverschwendung und für Mutter Natur, wie Sie wissen, völlig aus dem Weg geräumt.







Denken Sie daran, dass alle Säugetiere aus einem gemeinsamen Vorfahren hervorgegangen sind, und aus diesem Grund sollten wir nicht allzu überrascht sein über die große Ähnlichkeit, die wir mit anderen Arten teilen. Unser Platz in der evolutionären Zeitachse ist im Vergleich zu all der enormen Artenvielfalt, die viel früher stattgefunden hat, wirklich vernachlässigbar.

#ScienceNaLuzie

/ Bild: Jeffrey D'Alessandro via @ Twitter /







On the left - an elephant's foot cross-section; on the right - human foot cross-section.

The more we look at other mammals, the more similarities we see. It is very interesting. It's as if we had a common ancestor.



Let us return for a moment to this particular example of an elephant foot confronted with an elegant human limb, adorned with a high heel shoe. Exactly, heels. Any of you who have had this unmistakable pleasure of walking a bit longer in high heels probably knows what unpleasantness it entails. Apart from discomfort and self-harm, high heels that force the foot into a forced and non-physiological position contribute, among others, to to shorten the Achilles tendon, change the tension of the joint capsules, hemopathy, deformation of the fingers, overload of the quadriceps muscles of the thigh, reduction of the range of motion in the knee joints or edema caused by venous blood stasis. Quite a lousy package, I must admit.





Well, now let's take a look at the elephant's foot, which - according to the cross section - also takes a pin position. And all the time, because the outer casing does not allow for any maneuvers in this matter. So do elephants also suffer from all these inconveniences that thousands of people are voluntarily committed to each day? The answer is simple - by no means! Despite such clear similarities, there are several very fundamental limb differences between us and elephants.





First issue ➡ Man is foot-like. This means that the natural form of walking for him is to move over the entire surfaces of the soles of the feet. Foot-derivatives mainly include humanoids and bears, so it is not an exceptionally common feature. Regardless, the vast majority of animals have heels, knees, and toe joints in an exceedingly similar shape and position to humans.

The elephant, on the other hand, is not stop-like. It belongs to semi-mammalian mammals - it is an intermediate form between feet and toes, which means that its heels are raised and it moves on the toes and metatarsus. Dogs do the same - they only walk on a part of the foot, while lifting the whole "heel" up (this is the part that looks a bit like a knee turned inside out). Until they sit down or lie down, it will not touch the ground.





The second issue ➡ Four-legged dogs achieve a slightly better level of stability, which is why they can afford to "lift their heels" without any consequences. One possible hypothesis that humans evolved into heel walking is that this flat position improved combat performance by providing a stronger stance during strikes. And since walking on heels characterizes species that do not specialize in running, so taking into account the "fight or flight" reaction, evolution has equipped people in such a way that it would be more convenient for them to choose the first option (and therefore run faster). on your toes). The invention of the high heel shoe has therefore distorted our natural gait, shifting the load from the heels to the toes.







And the third issue ➡ Elephant feet are really uniquely designed. They have to support the weight of the largest land animal, and that's not just a treat. Therefore, for its natural positioning with the heel at the top, it got an unusual subcutaneous fat pillow in the package, absorbing the forces generated during weight transfer while moving (this is the wedge heel). So when an elephant's heels compress when walking (a bit like a car suspension), it can avoid shifting its center of gravity up and down. This means that it keeps it at a constant height, thus also doing much less work. As you can imagine, with such a huge mass it is extremely important, because otherwise it would be a gigantic waste of energy, and for mother nature, as you know, completely out of the way.







Remember that all mammals evolved from a common ancestor, and for this reason we should not be too surprised by the great similarity that we share with other species. Our place in the evolutionary timeline is really negligible compared to all the vast biodiversity that happened much earlier.

#ScienceNaLuzie

/ Image: Jeffrey D'Alessandro via @ Twitter /