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國家地理新鮮聞:人類直立行走的功臣 足弓

圖說:人類能由四肢行走演化為雙腳直立行走,足弓是其中關鍵的角色(照片/美國國家地理會社提供)
圖說:人類能由四肢行走演化為雙腳直立行走,足弓是其中關鍵的角色(照片/美國國家地理會社提供)

【文/Sarah Elizabeth Richards;呂玉嬋編譯、美國國家地理會社】

人類足部的歷史

人類能夠直立行走,深深仰賴於演化過程中逐漸形成一個特徵,那就是足弓。

足弓由縱弓與橫弓組成,縱弓又分為內側縱弓和外側縱弓,三者構成一個穩定的三角形,讓足部有了彈性,多了緩衝的功能,於是我們不只能夠直立行走,還能跑馬拉松,拍攝登在社交媒體上的跳躍照片。

一項跨國研究發現,現代人類足弓的支撐力,有百分之四十要歸功於橫弓,它與內側縱弓合力,使我們走路不會跌倒,我們也因此與需要用腳抓樹枝的靈長類走上不同的演化道路。

為了更進一步認識足弓在人類進化過程中的作用,科學家建立了一個數學模型,比較現代人的足弓和古人類化石,以重建人類足部的歷史。研究發現,橫弓的出現是人類能夠直立行走的重大關鍵,在橫弓出現三百萬年後,人類才開始挺直身體,邁出穩定的步伐。

那麼,這些研究的結論對於扁平足的人也有意義嗎?

扁平足的人內側縱弓塌陷,使得身體其他部位承受壓力,足部經常因為壓力而感到疼痛。但是,大多數扁平足的人不會承受慢性疼痛或傷害,這都要歸功於橫弓這個無名英雄。雖然扁平足的縱弓較低,但橫弓相較之下反而顯得較高,足部仍舊可以提供足夠的穩定支撐。

專家認為,未來研究應該分析扁平足程度與橫弓之間的聯繫,找出量化橫弓曲度的方法,這加深我們對於足部生物動力學的認識,也有益於機器人與義肢的設計,幫助醫師治療足部疾病,甚至啟發更好的鞋子設計。

(照片/講義雜誌提供)
(照片/講義雜誌提供)

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