انسان‌ها قهرمان دو استقامت هستند؛ اما لوسی نمی‌توانست به پای ما برسد

مدل‌های سه‌بعدی ساخته‌شده از لوسی، زن باستانی متعلق به گونه‌ی استرالوپیتکوس آفارنسیس (Australopithecus afarensis)، گونه‌ای باستانی از انسان‌تباران، نشان می‌دهند که این موجودات از توانایی دویدن روی دو پا برخوردار بودند، اما سرعت و استقامت آن‌ها در مقایسه با انسان‌های نوین بسیار کمتر بوده است. توانایی دویدن این گونه‌ی کوچک که بیش از سه میلیون سال پیش زندگی می‌کرد، بسیار ابتدایی‌تر از آن چیزی بود که در انسان‌های امروزی دیده می‌شود.

تحلیل‌های کامپیوتری اخیر، اطلاعات دقیقی از سرعت دویدن و ساختار عضلانی انسان‌تبار لوسی ارائه داده‌اند. هرمان پونتزر، انسان‌شناس تکاملی از دانشگاه دوک در دورهام کارولینای شمالی، می‌گوید: «این پژوهش بسیار جامع و دقیق است.» یافته‌های مطالعه که در مجله‌ی کارنت بایولوژی منتشر شده، نشان می‌دهد که چگونه تغییرات در عضلات و استخوان‌ها، به انسان‌های امروزی امکان داده است تا دویدن در مسافت‌های طولانی‌تر را تجربه کنند.

گروه پژوهشگران یک مدل دیجیتالی سه‌بعدی از اسکلت «لوسی» ساختند. لوسی نمونه‌ای تقریباً کامل از گونه‌ی استرالوپیتکوس آفارنسیس است که با حدود ۳٫۲ میلیون سال قدمت، حدود ۵۰ سال پیش در اتیوپی کشف شد. پژوهشگران از ویژگی‌های عضلانی میمون‌های امروزی و اندازه‌گیری سطح استخوان‌های لوسی استفاده کردند تا توده‌ی عضلانی این گونه را تخمین بزنند. سپس، با کمک شبیه‌ساز کامپیوتری، مدل دیجیتالی لوسی را به حرکت درآورده و عملکرد آن را با مدل دیجیتالی انسان نوین مقایسه کردند.

نتایج شبیه‌سازی نشان داد که لوسی حتی با وجود اینکه فاقد تاندون آشیل بلندتر و فیبر عضلانی کوتاه‌تر بود، توانایی دویدن روی دو پا را داشت. به نظر می‌رسد وجود تاندون آشیل بلندتر و فیبر عضلانی کوتاه‌تر، در دوی استقامتی انسان‌های مدرن مؤثر باشد. اما سرعت نقطه‌ی قوت لوسی نبود؛ او کند راه می‌رفت.

حتی زمانی که پژوهشگران عضلات لوسی را شبیه به انسان‌های نوین بازسازی کردند، سرعت او از پنج متر بر ثانیه فراتر نمی‌رفت. در مقایسه، مدل انسان نوین با سرعتی حدود هشت متر بر ثانیه می‌دوید. حتی زمانی که تأثیر اندازه‌ی بدن از مدل‌سازی حذف شد، باز هم سرعت لوسی کمتر از انسان‌های نوین بود. این یافته نشان می‌دهد که نسبت‌های بدنی لوسی علت اصلی این محدودیت بوده است. بیتس توضیح می‌دهد: «حتی اگر تمام عضلاتش را تقویت کنید، باز هم کندتر از انسان نوین بود.»

در مرحله‌ی بعد، پژوهشگران تأثیر عضلات مختلف بر مصرف انرژی هنگام دویدن را بررسی کردند. زمانی که عضلات مچ پای مشابه انسان‌های نوین به مدل لوسی اضافه شد، میزان مصرف انرژی او نیز مانند حیواناتی با اندازه‌ی مشابه، تغییر کرد. اما وقتی عضلاتش با عضلات میمون‌ها جایگزین شد، دویدن برای لوسی دشوارتر و از نظر انرژی پرهزینه‌تر شد. این یافته نشان می‌دهد که تغییرات در تاندون آشیل و عضلات اطراف آن، نقش مهمی در توانایی انسان‌های نوین برای دویدن طولانی داشته است.

در ادامه، پژوهشگران قصد دارند بررسی کنند که چگونه عواملی مانند خستگی و فشار واردشده بر استخوان‌ها، توانایی دویدن لوسی را تحت تأثیر قرار می‌داد.