Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми

Многие исследователи описывают хождение на двух ногах как «контролируемое падение». Когда мы поднимаем ногу, начинает действовать гравитация и тянет нас вперед и вниз. Разумеется, мы не хотим рухнуть плашмя, поэтому удерживаем себя от падения, вытягивая ногу вперед и опуская стопу на землю. В этот момент наше тело физически оказывается ниже, чем в начале этого процесса, поэтому приходится снова приподниматься. Икроножные мышцы сокращаются и повышают центр тяжести нашего тела. Затем мы поднимаем другую ногу, выносим ее вперед и снова падаем. Как писал в 1967 г. приматолог Джон Нейпир: «Ходьба человека – это уникальная физическая активность, в процессе которой тело шаг за шагом балансирует на грани катастрофы»{16}.

В следующий раз, наблюдая за идущим человеком, обратите внимание на то, как при каждом шаге его голова ныряет вниз, а затем вновь приподнимается. Эта волнообразная траектория движения характеризует способ ходьбы как контролируемое падение.

Конечно, наш способ передвижения не настолько неуклюж и далеко не так прост, как в этом описании. Строго говоря, приподнимая центр тяжести тела путем сокращения мышц ног, мы накапливаем потенциальную энергию. Когда в дело вступает гравитация и увлекает нас вперед, то преобразует накопленную потенциальную энергию в кинетическую, или движение. Пользуясь гравитацией, мы экономим 65 % энергии, которую вынуждены были бы тратить на движение, не имея этого запаса. Именно так раскачивается маятник, постоянно превращая потенциальную энергию в кинетическую. Передвижение человека на двух ногах можно представить себе аналогичным образом – как колебание перевернутого маятника, или движение метронома.

Отличается ли это от того, как ходят другие животные, когда они перемещаются на задних конечностях? Оказывается, отличается.

Во время обучения в докторантуре я провел месяц рядом с дикими шимпанзе в Национальном парке Кибале на западе Уганды. Там я познакомился с Бергом. Это был крупный самец из сообщества Нгого, насчитывающего около 150 особей, – необычайно большая группа для человекообразных обезьян. Он был уже немолод, шерсть на голове поредела, а в нижней части спины и на икрах черная шкура была испещрена седыми прядями. Берг не был высокоранговым самцом, но иногда испытывал прилив тестостерона, и тогда его шерсть вздыбливалась, а гулкое уханье разносилось эхом по лесу. В подобных случаях людям лучше было не попадаться на его пути.

Берг подбирал ветку с лесной подстилки или отламывал от ближайшего дерева, вытягивался во весь рост и шагал через подлесок на двух ногах. Однако двигался он не так, как я. Его колени и бедра были согнуты – он шел в полуприседе, что напоминало комичную походку Граучо Маркса в фильме «День на скачках» и в других комедиях братьев Маркс. Не способный удерживать равновесие на одной ноге, Берг переваливался из стороны в сторону, неуклюже продираясь сквозь заросли. Это был энергозатратный способ передвижения, и шимпанзе быстро уставал, опускаясь на все четыре конечности после десятка шагов.

Люди не ходят вприсядку – наоборот, мы стоим с выпрямленными коленями и бедрами. Нашим квадрицепсам не приходится так много работать, как аналогичным мышцам шимпанзе, идущего на полусогнутых ногах. Мышцы внешней стороны бедра позволяют нам балансировать на одной ноге, не опрокидываясь. Наша походка довольно грациозна и гораздо более эффективна с энергетической точки зрения, чем у Берга.

Но почему в анатомии человека произошли подобные изменения? Почему сформировалась столь необычная форма локомоции?

Давайте начнем наше путешествие с того, что рассмотрим прямохождение на примере самого быстрого человека на планете. В 2009 г. ямайский спринтер Усэйн Болт установил мировой рекорд в беге на 100 м у мужчин – 9,58 секунды{17}. Между отметками 60 и 80 м он около полутора секунд поддерживал максимальную скорость 45 км/ч. Однако по стандартам других млекопитающих из царства животных этот человеческий гений скорости – самый настоящий тихоход.

Гепарды, самые быстрые наземные млекопитающие, развивают скорость более 96 км/ч{18}. Гепарды обычно не охотятся на людей, но у львов и леопардов, с которыми это иногда случается, предельная скорость составляет 88 км/ч. Даже добыча, в том числе зебры и антилопы, может ускользнуть от их клыков, развивая скорость 80–88 км/ч. Иными словами, гонка вооружений между хищниками и их жертвами в сегодняшней Африке начинается минимум с 80 км/ч. Именно так бегает большинство хищников, и так же быстро бежит, пытаясь спастись, почти любая добыча – кроме нас.

Усэйн Болт не только не убежал бы от леопарда, но даже не сумел бы поймать кролика. Быстрейший из нас бежит в два раза медленнее антилопы. Начав передвигаться на двух конечностях вместо четырех, мы утратили способность мчаться вскачь, из-за чего стали крайне медленными и уязвимыми.