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动物界中独一无二的屁股从何而来?都是臀大肌的功劳

作者:World Cup 2018 2018-05-18 08:57阅读:

或许臀大肌的大小也会受到我们祖先在寻找潜在伴侣时的偏好影响,他们就觉得屁股越大越有吸引力

  新浪科技讯 北京时间5月18日消息,据国外媒体报道,我们是在什么时候与其他动物分离?是在意识觉醒的时候?我们知道了自己总有死去的一天,害怕失去曾经爱过的人?或者,是在我们长出奇怪大屁股的时候?

  答案很可能同时包含了这两个方面。但是,尽管可以追溯到人类自我意识的起源,但对屁股的研究至今还凑不够一本简短的专著。这一肌肉丰满——有时候还长满毛发——的部位,往往还有着滑稽、色情或庸俗的功能。那么,屁股是从何而来?它们之所以呈现这样的形状,目的是什么呢?

  近日gizmodo网站的问答栏目请到了几位专家,他们在职业生涯中因为这样或那样的原因,对屁股的演化史和如今人类屁股的生物学有一定研究。这是一个始于3亿5千万年前的故事,当时的生物还长着原始的大尾巴,经过蜿蜒曲折的漫长演化,终于形成了你现在坐着的、主要由肌肉组成的“人类工程学”屁股。

  贾森·伯克(Jason Bourke),古生物学家、解剖学助理教授,任职于纽约理工学院骨科医学学院(位于阿肯色州)

  我们称为“人类屁股”的结构由臀肌组成,包括臀小肌、臀中肌和臀大肌。在这三种臀肌中,臀大肌构成了人类臀部的标志性形状。它起于我们的上髂骨(位于骨盆中髋骨的后半部),一直向下延伸到我们的尾骨。臀大肌附着于股骨(大腿骨)的顶部,是我们大腿主要的伸肌(骨骼肌的一种,在收缩时保持关节挺直、伸展的状态),在跑步、爬楼梯、从坐姿站起时是主要的动力来源。当我们进行大幅度的动作改变,或者需要快速移动大腿时,就得主要借助臀大肌的力量。这也是短跑运动员和举重运动员的臀部往往圆而坚挺的原因。

  由于臀大肌连接的距离相当短,而在移动大腿时需要产生极大的力量,因此臀大肌变得非常大。然而,又由于受到空间的限制,臀大肌纤维需要向外扩展。在重力作用下,臀大肌的下垂造就了我们标志性的臀部形状。

  就人类这一物种而言,屁股的形状是独一无二的。当我们从四足猿类演化为双足猿类时,我们的骨盆经历了剧烈的变化,以支撑整个躯干的重量。这一过程需要我们臀部的许多肌肉重新定向,最终使臀大肌处于非常奇怪的位置,看起来几乎是挂在我们的骨盆上。很少有其他哺乳动物具有像我们所说的“屁股”。就拿马来说,它们身体后部也发育得非常丰满。和人类一样,发达的臀肌也是马发育出浑圆屁股的原因。然而,与人类不同的是,马屁股演化成这一形状是通过其他臀肌——主要是臀中肌——的扩张。事实上,对大多数哺乳动物来说,较大的臀中肌才是标配。人类之所以发展出独特的臀大肌,无疑是为了满足奇特行走方式的生理学需要。

  弗朗索瓦·塞里恩(Francois Therrien),加拿大皇家蒂勒尔博物馆恐龙古生物学馆长

  大约3.5亿年前,第一只在陆地上行走的四足动物长着大大的尾巴。它们的尾部肌肉之一——尾骨肌——连接着尾巴基部和大腿骨(股骨),曾经在它们的水族祖先身上用于游泳的尾部肌肉,如今用来向后拉动后肢,进而帮助这些动物向前行走。经过漫长的演化,这一肌肉保留在许多后来的动物身上,并且仍然被如今活跃的大量动物——如两栖动物和爬行动物——所使用。这些动物通常具有长而大的尾巴,因为它们非常依赖尾骨肌爬行。

  然而,在大约3亿年前,一类称为合弓纲(synapsids,也被称为兽形纲)的动物——现在哺乳动物的祖先——身上发生了新的改变。对这些动物来说,尾巴的重要性降低,它们开始用另外一组肌肉来帮助运动,即臀肌。这些肌肉连接了骨盆和大腿骨,而不会附着到尾巴上。在数百万年的时间里,合弓纲动物的尾巴演变得越来越小,最终尾骨肌不再与行走有关(在2亿多年前哺乳动物首次出现的时候,尾巴与它们的身体相比已经非常小,而且不再与运动有关),而臀肌的体积越来越大,最终形成臀部。

  随着600万年前第一批人类祖先演化出双足站立的姿态,这些灵长类的行动已经不再使用前肢,而不得不完全依靠后肢直立行走。这种转变意味着所有用于前进(比如行走)的力量必须完全由臀肌产生,而臀肌也因此变得体积更大,更加突出。此外,还有一些用于“缓冲”的脂肪垫,使臀部肌肉不会在行走或坐着的时候因为摩擦髋骨而损伤,这样就演化出了真正的“屁股”。

  所以,这就是你不会在恐龙或非人类哺乳动物身上找到屁股的原因:前者还是使用连接在尾巴上的尾骨肌来行走,而后者采用了四足行走的方式。

  克里斯滕·布朗(Kirsten Brown),美国乔治华盛顿大学医学及健康科学学院,解剖学和再生生物学助理教授

  首先需要了解的是,人类是唯一习惯于双足行走的灵长类动物。大猩猩和黑猩猩也能短时间双足行走,但它们不会达到人类的程度。除了这些(或其他)行为差异,我们还能看到人类在解剖学上的改变。对于人类,骨盆呈现出喇叭口的形状。骨盆的上部称为髂骨,位于身体的一侧。在猿类身上,这些骨骼朝向后方。

  如果没有深入了解诸多关于双足模式如何演化的理论,很重要的一点是记住,骨骼的朝向差别导致了不同的肌肉功能,最终导致移动方式的不同。

  对人类而言,运动意味着双腿行走,即双腿支撑和单腿支撑的交替进行。你行走的大多数时间(约75%)里,你是在用一条腿支撑着身体。为了做到这一点,你必须使用许多肌肉来提供支持并保持平稳,这其中就包括臀部肌肉,它们决定了臀部的形状。

  臀肌中最大的肌肉是臀大肌,构成了臀肌的绝大部分,从骨盆(即髋骨)一直延伸到股骨(即大腿上部的骨骼)。臀大肌的大不仅体现在它连接的宽度,也体现在它的厚度。而且,臀大肌在减缓下肢速度和稳定躯干时起着重要作用。你肯定不会希望自己的躯干和上半身移动得比下肢更快,因为这样就会摔倒。

  臀部的外展肌——你的屁股的另一部分解剖结构——功能是避免所谓的骨盆倾斜。如果你单腿站立,你的骨盆大致还是水平的。支撑腿上的臀肌收缩,可以避免骨盆倒向另一侧。这听起来似乎无关紧要,但对于这些肌肉受伤的人来说就不是这样了。有些人会出现摇摆步态( Trendelenberg gait),原因就是这些肌肉受损,或者更常见的是支持这些肌肉的神经受损。因此,他们在单腿站立的时候无法保持骨盆的稳定,从而会不自觉地大幅度转移体重和躯干,以避免自己摔倒。

  苏珊·拉尔森(Susan Larson),美国石溪大学解剖科学教授

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