人类被认为是灵长类动物步幅最长的高度,但现在事实证明,黑猩猩的步幅比我们长 25%,这要归功于它们的旋转臀部,每次它们每走一步都会旋转多达 61 度来补偿因为他们蹲伏的姿势和较短的腿。
与我们最亲近的灵长类亲属的步幅相比,即使是最高的人类步幅也相对较短。纽约理工学院的内森·汤普森 (Nathan Thompson) 说:“按照体型标准,人类真的没有大步幅。” 然而,直到最近,大多数科学家都认为人类的 步伐效率相对较长;“这几乎在每门入门课和教科书中都讲过,”汤普森说,他解释说,当他开始深入研究文献时,这种误解才变得真正明显。当汤普森开始调查黑猩猩走路时骨盆旋转多远时,他开始怀疑是否旋转他们的臀部可能是黑猩猩迈出更大步幅的关键。对这种可能性很感兴趣,他决定比较黑猩猩和人类在不同速度范围内的行走速度,现在他在《实验生物学杂志》上发表了他的发现,即黑猩猩的步幅长了 25%比我们的(因为他们的身高),这要归功于他们旋转的臀部,这比我们走路时做的迷你摆动多 5.4 倍。
“与人和动物一起工作总是有困难,”汤普森说,她与 Brigitte Demes、Susan Larson(均在石溪大学)和 Matthew O'Neill(中西部大学)一起工作了几年,让黑猩猩熟悉走路当他们用 3D 方式拍摄动物时,他们用两只脚直立着。即使与人类步行者合作也并非没有挑战。汤普森记得一位志愿者因为在跑步机上赤脚走路感觉很奇怪而不断地咯咯笑;“他们不禁以一种完全奇怪的方式走路,”汤普森回忆道。
Danielle Rubinstein、William Parrella-O'Donnell 和 Matt Brett 在 3D 中重建了人类的步幅模式和臀部运动后,该团队将人类缩小到与黑猩猩一样的大小,发现尽管人类的腿按比例长了 112% ,他们的步幅缩短了 26.7%。与此同时,与人类相比,黑猩猩的臀部在 28 到 61 度之间旋转,人类的骨盆几乎没有扭曲,只有约 8 度。当团队检查骨盆旋转使他们在步幅方面走多远时,黑猩猩具有明显的优势。相对于他们的体型,他们旋转的臀部使他们的步幅扩大了 5.4 倍,比人类的小型旋转要多。
“我认为黑猩猩利用骨盆旋转来尽量挤出每一步的步幅,否则它们的步幅将——绝对——非常小,”汤普森说,并解释说猿和猴子倾向于用蹲着的腿走路,自然会缩短步幅; “考虑到骨盆的解剖学限制,我认为除了旋转骨盆之外没有其他选择,”他补充道。
但是,为什么人类在可以进一步扩展他们的步伐时放弃旋转臀部呢?汤普森提出了一种可能性,即臀部的过度旋转可能会导致我们的手臂和腿的自然摆动——它们相互抵消——迫使我们的肌肉更加努力地工作,从而降低行走效率;一个可能根本不值得为增加步幅而付出的代价。汤普森还解释说,几十年来,科学家们一直认为人类进化出了尽可能最长的步幅以提高效率,但现在事实证明我们的步幅比我们最近的表亲要短得多,他怀疑其他因素对提高效率产生了更大的影响。我们走路的方式。“人类对经济双足行走的选择压力已经持续了大约 700 万年;