Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми

Древнейшие обезьяны с легкостью лазали по деревьям, и не только благодаря подвижным суставам стопы. У них был противопоставленный большой палец стопы, как у современных шимпанзе. Стопа человекообразной обезьяны, послужившая исходным материалом для эволюции человеческой стопы, должна была испытывать сильное давление естественного отбора, чтобы стать подвижной и приобрести хватательные функции. Мышцы их стоп участвовали в управлении точными движениями больших пальцев ног, игравших важную роль в хватании за ветви в кронах деревьев.

Человеческая стопа должна быть более жесткой и менее подвижной, чтобы отталкиваться от земли при прямохождении. В ходе нашей эволюционной истории многие движущиеся части некогда подвижной стопы стали более фиксированными благодаря связкам, мышцам и нескольким небольшим изменениям костей. Эти модификации, биологический эквивалент скрепок и клейкой ленты, – удивительные примеры тонкой работы эволюции{422}.

Конечно, стопа человека хорошо справляется со своей задачей. Естественный отбор превратил ее в конструкцию, которая поглощает ударные воздействия, становится жесткой во время пропульсивной (опорной) фазы шага и даже имеет эластичные структуры, включая свод стопы и ахиллово сухожилие{423}

. Внутренние мышцы, прежде контролировавшие мелкие хватательные движения стопы наших предков, теперь помогают поддерживать свод. Если бы эти модификации не сформировались, то наши предки, скорее всего, стали бы кормом для леопардов и люди в том виде, в котором мы их знаем, не существовали бы.

Поскольку эволюция вносит мелкие постепенные изменения в уже существующие структуры, мы имеем не слишком продуманное наследуемое решение для прямохождения – достаточно эффективное, чтобы мы могли держаться на ногах, но не настолько элегантное, чтобы при этом не рисковать испытать боль или получить травму.

Рассмотрим, например, подошвенный апоневроз – мощный пучок волокон, идущий через подошву стопы от пятки к основаниям пальцев. При чрезмерном растяжении он воспаляется, провоцируя развитие подошвенного фасцита (костной шпоры), причиняющего сильную боль. Не будь этого пучка волокон, наша стопа была бы слишком подвижной, чтобы правильно функционировать, но он же делает нас предрасположенными к травме. Только для людей характерны также плоскостопие, мозоли, искривление пальцев ног, растяжение связок голеностопа и многие другие медицинские проблемы. Оказывается, многие болезненные состояния стопы усугубляются тем самым технологическим достижением, которое позволило людям заселить весь земной шар, – обувью.

Обувь помогла людям проникнуть в северные широты и в конце концов обосноваться в Южной и Северной Америке. Сегодня обувь позволяет мне с удовольствием играть с детьми в баскетбол на асфальтовой площадке и ходить по поломанным веткам в лесу после сильного северо-восточного ветра. Высокие ботинки защищают от укусов змей на травянистых равнинах Австралии и Субсахарской Африки. Обувь оберегает наши ноги от битого стекла на пляже и на городских тротуарах, да и просто дает возможность сделать покупку в магазине, где не обслуживают полуголых и босых. Не будь обуви, люди не покорили бы Эверест и не прошлись бы по Луне. Она была и остается важным технологическим достижением. Однако, как и со многими другими нашими полезными изобретениями, за эти преимущества приходится расплачиваться.

В подошве вашей стопы находится десять мышц, расположенных в четыре слоя. Одни поддерживают свод стопы, другие необходимы для толчка вперед и следующего шага. Почти вся обувь, даже та, которая называется «ортопедической», ослабляет эти мышцы. В результате стопа легче травмируется.

Люди тараумара, одного из коренных народов Мексики, славятся исключительной способностью к бегу на длинные дистанции{424}. Их сандалии обычно представляют собой куски резины от автомобильных шин, которые крепятся к ногам шнурками. Дэниел Либерман, специалист по эволюционной биологии человека из Гарвардского университета, и сам бегун на длинные дистанции, заинтересовался особенностями их стопы. Он отправился в Сьерра Тараумара на северо-западе Мексики, чтобы изучить, как они ходят и бегают, и с помощью ультразвука измерил мышцы их стоп. В 2018 г. Либерман и молодые ученые Николас Холовка и Йен Уоллис сообщили, что по сравнению со стопой типичного американца у людей тараумара свод стопы выше, сама стопа жестче, а мышцы крупнее{425}.