Mennesker har en række specielle evner, der ikke deles af andre primater. At være i stand til at gå kontinuerligt på to ben kan være den første, der kommer til at tænke på. Evnen til at tale, producere skriftsprog og engagere sig i komplekse resonnementer er et par flere.
En af vores mest bemærkelsesværdige færdigheder er dog muligvis en, som du sjældent overvejer uden for sportslige sammenhænge: evnen til at kaste små genstande hurtigt og hårdt.
Chimpanser er trods alt omkring dobbelt så stærke som mennesker, pund for pund og kan hoppe cirka en tredjedel højere end vores fineste atleter, men kan kun kaste en genstand omkring 20 miles i timen - langt langsommere end en gennemsnitlig person, så meget mindre en professionel baseballspiller (der ofte kaster 90'erne eller endda 100'erne).
Hvorfor er vores krop specielt velegnede til at kaste ting? En ny undersøgelse, der blev offentliggjort i dag i Nature af forskere fra Harvard og andre steder, antyder, at vores forfædre udviklede denne usædvanlige evne for ca. to millioner år siden som en måde at forbedre deres jagtdygtighed på. Den nyudviklede evne hjalp sandsynligvis tidlige hominider til mere effektivt at kaste klipper eller skærpede træstykker til bytte.
Undersøgelsen begyndte med en biomekanisk analyse af, hvad der præcist foregår under den menneskelige kastebevægelse, der blev udført ved hjælp af et infrarødt bevægelsessystem (den samme teknologi, der ofte bruges til at skabe realistiske menneskelige bevægelser i videospil) for at se på leveringerne af 20 college -niveau baseballspillere, da de kastede 8-10 pladser. Mens man kaster en kugle, kan en persons skulder dreje ekstremt hurtigt - med 9000 grader i sekundet, det er den hurtigste bevægelse, der findes i den menneskelige krop - og forskernes tidligere beregninger havde vist, at denne hastighed ikke kunne forklares med den energi, der er lagret i skuldermusklerne alene.
(Natur) Deres analyse viste, at det bemærkelsesværdige hastighedsniveau, der genereres under kastebevægelsen, ikke ville være muligt uden de fleksible sener og ledbånd, der omgiver skulderen. ”Når mennesker kaster, roterer vi først armene bagud væk fra målet. Det er i denne "arm-cocking" -fase, at mennesker strækker sener og ledbånd, der krydser deres skulder og opbevarer elastisk energi, ”sagde Neil Roach, en biologisk antropolog og hovedforfatter af undersøgelsen. ”Når denne energi frigøres, accelererer den armen fremad, hvilket genererer den hurtigste bevægelse, som menneskekroppen producerer, hvilket resulterer i et meget hurtigt kast.” På en måde fungerer disse strækkelige sener og ledbånd som gummibåndet i en slynge, hvor de gradvis opbevares energi og derefter frigive det hele på én gang.
Forskerne fandt også, at vi er i stand til at bruge vores skulders sener og ledbånd på denne måde på grund af flere anatomiske træk, som vi alle har - og ikke deler med andre primater. For det første tillader vores lave, udadvendte skuldre et større bevægelsesområde end chimpanseres høje, indadvendte. Derudover giver vores høje, mobile talje os også mulighed for at rotere vores overkropper lettere, så vi kan hænge vores kastearme længere tilbage i forhold til vores ben.
Betydningen af disse funktioner og den overordnede betydning af en lang række bevægelser i produktionen af hurtige kast blev bekræftet, da forskerne satte skulderbånd på baseballspillerne og lod dem tonehøjde. Da deres fleksibilitet blev reduceret, faldt hastigheden på deres kast med et gennemsnit på 8 procent.
Vores nedre, udadvendte skuldre (højre) sammenlignet med chimpanser (venstre) giver os mulighed for at bruge vores pecs til at dreje vores arme længere tilbage i forhold til vores overkropper, hvilket genererer mere drejningsmoment (repræsenteret ved τ) og tjener som en af anatomiske træk, der giver os muligheden for at opbevare elastisk energi i vores sener og ledbånd. (Billede via Nature / Roach et al.) Udviklingen af de anatomiske træk, der adskiller vores kastefærdigheder fra chimpanser, kan spores til for ca. to millioner år siden, siger forskerne, da vores forfædre stadig tilhørte en anden art ( Homo erectus ). Selvom det er umuligt at vide nøjagtigt, hvilket selektive pres der førte til deres udvikling, har forskerne en idé. ”Vi tror, at det var sandsynligvis vigtigt at kaste tidligt med hensyn til jagtopførsel, hvilket gjorde det muligt for vores forfædre effektivt og sikkert at dræbe storvildt, ” sagde Roach. "At spise mere kaloririgt kød og fedt ville have gjort det muligt for vores forfædre at vokse større hjerner og kroppe og ekspandere til nye regioner i verden - alt sammen hjalp det med at gøre os til den vi er i dag."
Til sidst gjorde udviklingen af teknologier, der gjorde jagt lettere - startende med buer og pile, derefter net, klinger og til sidst skydevåben - vores færdigheder i at kaste objekter stort set unødvendige. Men hvis forfatterne er rigtige, stammer vores kapacitet til en sådan opfindelse fra den evolutionære fordel, der er givet ved højhastighedskast. På en måde er det at kaste spyd, kaste Hail Mary passerer og slå slagsmål - atletiske feats, der attesterer vores fysiske dygtighed som en art - bare en evolutionær vestige fra vores forfædre, bevaret af vores moderne selv.
