Завдяки цій особливості наші предки могли ходити більше й далі — дослідження

08 вересня 2026 р. 21:04

08 вересня 2026 р. 21:04

Звична для людини хода, під час якої п’ята торкається землі першою, може бути однією з важливих особливостей нашої двоногої ходи. Дослідження під керівництвом Ніколаса Холовки (Nicholas Holowka) з Пенсильванського університету показало, що такий крок вимагає помітно менше енергії, ніж ходьба з опорою на середню частину стопи, але створює більш різке ударне навантаження на ноги.

Робота опублікована 8 вересня 2026 року в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences . Автори розглядають цей компроміс як можливу частину еволюції витривалої ходи у гомінідів, однак безпосередньо ходу вимерлих предків дослідження не вимірювало.

Деталі

У лабораторній частині дослідники порівнювали ходу людей і шимпанзе за допомогою високошвидкісних камер і силових платформ. Трьох дорослих самців шимпанзе спостерігали на доріжці довжиною близько 11 метрів під час ходьби на чотирьох і на двох кінцівках. Команда також використовувала дані ще щодо трьох шимпанзе з окремого експерименту та зіставила результати з двома раніше опублікованими наборами даних, у яких загалом брали участь 15 шимпанзе.

У частині дослідження, присвяченій людям, брали участь 12 осіб. Дев’ятеро з них ходили босоніж по доріжці довжиною близько 7,6 метра з силовими платформами та відбивними маркерами. Учасники йшли як звичайним способом, так і спеціально зміненою ходою, при якій спочатку ставили на землю середню частину стопи ближче до зовнішнього краю, а потім п’яту. Крім того, дослідники вимірювали споживання кисню та виділення вуглекислого газу на біговій доріжці, щоб оцінити енерговитрати.

Під час звичайної ходьби всі зареєстровані кроки людей починалися з п’яти. У шимпанзе положення стопи під час контакту з землею було набагато більш варіативним, а під час ходьби на двох ногах вони рідше використовували удар п’ятою. Діапазон кута постановки стопи у шимпанзе виявився в 2,4–8,6 раза ширшим, ніж у людей.

Для людей ходьба з п’яти знизила розрахункові метаболічні витрати на 26–41 % порівняно з варіантом з опорою на середню частину стопи. Водночас швидкість наростання ударного навантаження під час кроку з п’яти була на 162 % вищою. У шимпанзе під час двоногої ходьби цей показник для удару п’ятою був на 138 % вищим, ніж при м’якшій постановці середньої частини стопи.

Автори припускають, що економія енергії могла зробити далеку ходьбу ефективнішою, а товстіші п’яткові кістки та великі суглоби нижніх кінцівок допомагали компенсувати підвищене навантаження. Така комбінація, згідно з їхньою гіпотезою, могла сприяти стратегіям полювання та збиральництва, що вимагали щоденного подолання великих відстаней.

Чому це важливо

Дослідження показує, що унікальність людської ходи пов’язана не лише з прямою спиною та випрямленими ногами. Сам спосіб контакту стопи з землею також відрізняється від ходи найближчих живих родичів людини й дає вимірюваний енергетичний виграш.

При цьому еволюційний висновок залишається гіпотезою. Дослідження проводилося на сучасних людях і шимпанзе в лабораторних умовах, а не на вимерлих гомінінах. Вибірка шимпанзе була невеликою, а частина порівняння ґрунтується на раніше зібраних даних. Спеціально змінена хода людей також не повністю відтворює природну ходу іншого виду.

Автори окремо зазначають, що сучасні тверді покриття можуть змінювати баланс між ефективністю та ударним навантаженням, але в цій роботі вплив асфальту чи інших поверхонь не перевірявся. Дослідження також не означає, що слід уникати звичайної ходьби з п’яти.

Джерело

Nicholas B. Holowka та співавтори. Heel-strike mechanics reveal evolutionary trade-offs in hominin bipedalism . Proceedings of the National Academy of Sciences , 2026. DOI: 10.1073/pnas.2533918123 .

Офіційний прес-реліз Penn State: EurekAlert . Дослідження фінансували Національний науковий фонд США, Leakey Foundation та Wenner-Gren Foundation.

Наука