地球生物中,為何人類進化出獨一無二的屁股?直立行走的副產物

2022年10月31日03:12:03 科學 1559

你有沒有思考過,人的屁股(專業名稱臀部,俗稱屁屁),為什麼會長成這個形狀呢?放眼望去,為什麼只有人類的屁股是「兩坨肉肉」?

沒有錯,在地球所有生物中,人類的屁股是獨一無二的,即使是人類近親物種,例如:黑猩猩、倭黑猩猩大猩猩,也沒有像人類一樣的屁股。那為什麼要這樣進化呢?

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人類擁有獨一無的屁股

「臀部」可以說是大部分哺乳動物的獨特特徵,這裡的「臀部」特指髖骨及其附着的肌肉與脂肪,。像雞鴨魚鳥,都沒有真正意義上的「臀」,早期的哺乳類,大部分的兩棲類、爬行類、鳥類及部分魚類,都只是具有一個「泄殖腔」這樣的器官,

臀部結構由臀肌組成:臀小肌、臀中肌和臀大肌。對於絕大部分的哺乳動物來說,臀部結構主要由臀中肌構成。而人類最主要的臀肌是臀大肌,這也是為什麼人類會和其他動物臀部結構不同的最主要原因。



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而這其實是人類直立行走的副產物,也是人類進化史上的里程碑之一。

直立行走改變了人類的臀部結構

事實上,在最開始的時候,祖先們最初用四肢行走,對於腿部肌肉要求比較高,更多的肌肉用於服務下肢發力,導致腿部的肌肉也更發達,臀部次之。

大約600萬年前,第一批人類祖先發掘出直立能力(兩足站立),這群靈長類在移動過程中不再使用前肢,完全依賴後肢的力量行走。

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我們的骨盆為了支撐起整個軀幹的重量,讓直立行走不再需要使用胳膊幫忙,這樣就可以解放出我們的雙手。

這樣造成的結果就是,人類的臀小肌不再像其他類人猿那樣在髖關節處使大腿向後移動。相反,它們使大腿從身體的一側向外旋。臀小肌產生的這種新動作對於避免在兩腿走路時摔倒是至關重要的,但它減少了可以使大腿向後移動的肌肉數量,而大腿向後移動卻也是在行走時使身體向進的一個同樣重要的動作。這種轉變意味着向前移動所需要的所有力量(例如步行)必須完全由臀肌產生,這就需要我們的髖部肌肉徹底地重新定位,更大肌肉的臀大肌就來到了中間位置,臀緊貼股骨(大腿骨)上部生長。它必須彌補另外兩個會產生同樣作用的肌肉的損失,從而構成了獨一無二的臀部結構。


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臀大肌和小臀肌的作用

臀大肌與其他靈長類的臀表肌有另一個質的區別:它不只是上端「扒」住臀中肌的一塊肉,而是成功向腰攀延,扒住了骨盆髂骨後端,並在那裡留下粗糙的附着痕迹(後臀線)。這讓臀大肌在收縮時有堅實的依附,從而爆發出更大的力量。

當我們的祖先成為完全的兩足動物後,其骨盆已經變得短而寬。於是臀中肌和臀小肌這兩塊較小的臀部肌肉,遷移到身體兩側,以幫助我們在用一條腿着地、另一條腿向前擺動時穩定骨盆。


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這樣的結果就是,當我們單腿站立的時候,我們的小臀肌(臀中肌和臀小肌)所起到的作用是幫助臀部肌肉不向兩側分散,通過改變小臀肌及其功能,才使人類髖骨彎曲結構實現單腿站立。

簡單理解來說,臀大肌塑造了我們臀部的形狀和提高了力量,而小臀肌則提供了穩定性。

所以科學家發現,運動力學研究發現,雙足站立和慢走並不需要強壯的臀大肌。臀大肌活躍的運動需要髖部的高度穩定性和髖關節的大幅度伸展(都挺累),不僅包含深蹲、站立體前屈等雙腳站立姿勢,更有一連串單腳支撐的衍生運動:跳躍、爬樓梯、跑步等,這也是為什麼大多數運動員都有翹臀的原因。


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除此之外,臀部還形成了一層用於「緩衝」的脂肪墊,使得臀肌不會因為在走路或坐着的時候因摩擦髖骨而受損,從而進化發展出了你現在的「屁股」。

臀部脂肪的產生還有另外一層的作用,人類大腦相對較大,消耗大量能量,我們的身體以脂肪的形式儲存能量,對於一種非水生哺乳生物而言,人類體內脂肪所佔比例相對較高。由此人類學家提出,人類體內脂肪有助於緩衝我們新陳代謝成本較高的大腦度過營養匱乏時期。即使是最瘦的人,也比其他哺乳動物有更多的臀部脂肪。因為我們需要更多的脂肪,來維持我們能量耗費巨大的生殖過程以及進行能量儲備。

這樣的臀部結構也會有不好

當然,這樣的臀部結構對於人類而言是,一種有益的進化,但是也會存在許多的不方便,比如說,需要在方便之後清理屁股,還有痔瘡的產生。

因為獨特的臀部結構,人類的肛門包裹在臀部裏面的原因。如果不清理,糞便殘渣就會殘留在那裡,就會滋生臭味,在原始社會時期,這不利於原始人類進行狩獵,大家想想,原始人在狩獵,結果數公里外動物就聞到了臭味,它會不跑嗎。

也因為如此獨特的臀部結構,直立行走的人類的臀部被壓在軀幹的最下方,各種活動強度使肛門位置的張力以及血管分佈發生改變,當肛門長期受內臟和重力的壓迫時,在血液循環時的靜脈向上迴流就會受阻,容易導致靜脈過度充盈。


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總而言之,可以肯定地說臀部在人類歷史上有着特殊的地位,這不僅是因為臀部的演化對人類的生存至關重要,而且還因為它是人類進化史上的一個重要標誌。



參考文獻:

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、人類痴迷臀部的進化史. 環球網. 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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