地球生物中,为何人类进化出独一无二的屁股?直立行走的副产物

2022年10月31日03:12:03 科学 1559

你有没有思考过,人的屁股(专业名称臀部,俗称屁屁),为什么会长成这个形状呢?放眼望去,为什么只有人类的屁股是“两坨肉肉”?

没有错,在地球所有生物中,人类的屁股是独一无二的,即使是人类近亲物种,例如:黑猩猩、倭黑猩猩大猩猩,也没有像人类一样的屁股。那为什么要这样进化呢?

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人类拥有独一无的屁股

“臀部”可以说是大部分哺乳动物的独特特征,这里的“臀部”特指髋骨及其附着的肌肉与脂肪,。像鸡鸭鱼鸟,都没有真正意义上的“臀”,早期的哺乳类,大部分的两栖类、爬行类、鸟类及部分鱼类,都只是具有一个“泄殖腔”这样的器官,

臀部结构由臀肌组成:臀小肌、臀中肌和臀大肌。对于绝大部分的哺乳动物来说,臀部结构主要由臀中肌构成。而人类最主要的臀肌是臀大肌,这也是为什么人类会和其他动物臀部结构不同的最主要原因。



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而这其实是人类直立行走的副产物,也是人类进化史上的里程碑之一。

直立行走改变了人类的臀部结构

事实上,在最开始的时候,祖先们最初用四肢行走,对于腿部肌肉要求比较高,更多的肌肉用于服务下肢发力,导致腿部的肌肉也更发达,臀部次之。

大约600万年前,第一批人类祖先发掘出直立能力(两足站立),这群灵长类在移动过程中不再使用前肢,完全依赖后肢的力量行走。

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我们的骨盆为了支撑起整个躯干的重量,让直立行走不再需要使用胳膊帮忙,这样就可以解放出我们的双手。

这样造成的结果就是,人类的臀小肌不再像其他类人猿那样在髋关节处使大腿向后移动。相反,它们使大腿从身体的一侧向外旋。臀小肌产生的这种新动作对于避免在两腿走路时摔倒是至关重要的,但它减少了可以使大腿向后移动的肌肉数量,而大腿向后移动却也是在行走时使身体向进的一个同样重要的动作。这种转变意味着向前移动所需要的所有力量(例如步行)必须完全由臀肌产生,这就需要我们的髋部肌肉彻底地重新定位,更大肌肉的臀大肌就来到了中间位置,臀紧贴股骨(大腿骨)上部生长。它必须弥补另外两个会产生同样作用的肌肉的损失,从而构成了独一无二的臀部结构。


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臀大肌和小臀肌的作用

臀大肌与其他灵长类的臀表肌有另一个质的区别:它不只是上端“扒”住臀中肌的一块肉,而是成功向腰攀延,扒住了骨盆髂骨后端,并在那里留下粗糙的附着痕迹(后臀线)。这让臀大肌在收缩时有坚实的依附,从而爆发出更大的力量。

当我们的祖先成为完全的两足动物后,其骨盆已经变得短而宽。于是臀中肌和臀小肌这两块较小的臀部肌肉,迁移到身体两侧,以帮助我们在用一条腿着地、另一条腿向前摆动时稳定骨盆。


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这样的结果就是,当我们单腿站立的时候,我们的小臀肌(臀中肌和臀小肌)所起到的作用是帮助臀部肌肉不向两侧分散,通过改变小臀肌及其功能,才使人类髋骨弯曲结构实现单腿站立。

简单理解来说,臀大肌塑造了我们臀部的形状和提高了力量,而小臀肌则提供了稳定性。

所以科学家发现,运动力学研究发现,双足站立和慢走并不需要强壮的臀大肌。臀大肌活跃的运动需要髋部的高度稳定性和髋关节的大幅度伸展(都挺累),不仅包含深蹲、站立体前屈等双脚站立姿势,更有一连串单脚支撑的衍生运动:跳跃、爬楼梯、跑步等,这也是为什么大多数运动员都有翘臀的原因。


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除此之外,臀部还形成了一层用于“缓冲”的脂肪垫,使得臀肌不会因为在走路或坐着的时候因摩擦髋骨而受损,从而进化发展出了你现在的“屁股”。

臀部脂肪的产生还有另外一层的作用,人类大脑相对较大,消耗大量能量,我们的身体以脂肪的形式储存能量,对于一种非水生哺乳生物而言,人类体内脂肪所占比例相对较高。由此人类学家提出,人类体内脂肪有助于缓冲我们新陈代谢成本较高的大脑度过营养匮乏时期。即使是最瘦的人,也比其他哺乳动物有更多的臀部脂肪。因为我们需要更多的脂肪,来维持我们能量耗费巨大的生殖过程以及进行能量储备。

这样的臀部结构也会有不好

当然,这样的臀部结构对于人类而言是,一种有益的进化,但是也会存在许多的不方便,比如说,需要在方便之后清理屁股,还有痔疮的产生。

因为独特的臀部结构,人类的肛门包裹在臀部里面的原因。如果不清理,粪便残渣就会残留在那里,就会滋生臭味,在原始社会时期,这不利于原始人类进行狩猎,大家想想,原始人在狩猎,结果数公里外动物就闻到了臭味,它会不跑吗。

也因为如此独特的臀部结构,直立行走的人类的臀部被压在躯干的最下方,各种活动强度使肛门位置的张力以及血管分布发生改变,当肛门长期受内脏和重力的压迫时,在血液循环时的静脉向上回流就会受阻,容易导致静脉过度充盈。


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总而言之,可以肯定地说臀部在人类历史上有着特殊的地位,这不仅是因为臀部的演化对人类的生存至关重要,而且还因为它是人类进化史上的一个重要标志。



参考文献:

1、Daniel Kolitz. Why Do We Have Butts? Gizmodo.2018.5.14.

2、Bret Contreras. The Evolution Of The Gluteus Maximus. The Glute Guy.2015.2.6.

3、人类痴迷臀部的进化史. 环球网. 2015.9.10.

4、Kenneth A. Johnson MVSc, PhD, FACVSc, in Piermattei's Atlas of Surgical Approaches to the Bones and Joints of the Dog and Cat (Fifth Edition), 2014.
5、Why Do We Have Butts?ByDaniel Kolitz PublishedMay 14, 2018 Comments (93)

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