چرا انگشتان پا مثل دست‌ها حرکت نمی‌کنند؟

به گزارش شبکه اطلاع رسانی راه دانا؛ شامپانزه‌ها و برخی دیگر از نخستی‌سانان توانایی شگفت‌انگیزی دارند که انسان‌ها از آن محروم هستند: آن‌ها می‌توانند با انگشتان پا اشیا را بگیرند و حتی آن‌ها را به‌طور مستقل حرکت دهند، درست مانند دست‌هایشان.

پاهای خویشاوندان غیرانسان ما انعطاف‌پذیری و مهارت زیادی برای گرفتن میوه، شاخه یا اسباب‌بازی دارد؛ کاری که انسان‌ها با پاهای خود نمی‌توانند انجام دهند. این تفاوت باعث می‌شود پرسشی جالب مطرح شود: چرا انگشتان پای انسان نمی‌توانند مثل انگشتان دست مستقل و ظریف حرکت کنند؟ پاسخ به این سؤال به ترکیبی از تکامل، ساختار عضلانی و استخوانی و نحوه کنترل مغز بر حرکات پا برمی‌گردد.

استیون لوتزن‌هایزر، استادیار انسان‌شناسی زیستی در دانشگاه تنسی، روی بیومکانیک پای انسان امروزی مطالعه می‌کند. او با استفاده از اصول مکانیک و حرکت بررسی می‌کند که نیروها چگونه بر شکل بدن انسان اثر می‌گذارند و بدن انسان در طول زمان چگونه تغییر کرده است. به گفته او، پاسخ این سؤال که چرا انسان‌ها نمی‌توانند انگشتان پای خود را یکی‌یکی تکان دهند، به ترکیبی از ساختار عضلات، عملکرد مغز و مسیر تکاملی پاهای انسان مرتبط است.

انسان‌ها جزو نخستی‌سانان هستند. شامپانزه‌ها نزدیک‌ترین خویشاوندان ژنتیکی ما به شمار می‌روند و حدود ۹۸٫۸ درصد از DNA ما با آن‌ها مشترک است. بااین‌حال، تفاوت‌های مهمی میان بدن ما و آن‌ها وجود دارد. یکی از این تفاوت‌ها در پاها نهفته است.

پاها در انسان برای راه رفتن دوپا، تحمل وزن و حفظ تعادل تخصصی شدند، نه برای گرفتن اشیا

اجداد بسیار دور ما احتمالاً شبیه شامپانزه‌ها حرکت می‌کردند؛ یعنی هم از دست‌ها و هم از پاها برای جابه‌جایی بهره می‌بردند. اما در مسیر تکامل، شاخه انسانی به‌تدریج روی راه رفتن با دو پا تمرکز کرد. این تغییر بزرگ، فشار زیادی به ساختار پا وارد کرد. پاها باید طوری تغییر می‌کردند که بتوانند وزن کل بدن را تحمل و تعادل را حفظ کنند و هنگام راه رفتن عمودی مانع زمین خوردن شوند. در این شرایط، حرکت مستقل و ظریف انگشتان پا دیگر اولویت نبود. مهم‌تر از هر چیز این بود که پاها محکم، پایدار و قابل اعتماد باشند.

در مقابل، دست‌ها مسیر دیگری را پیمودند. دست‌های انسان به‌تدریج برای کارهایی مثل گرفتن ابزار، ساختن، نوشتن و انجام حرکت‌های ظریف تخصصی شدند؛ توانایی‌هایی که از ویژگی‌های شاخص انسان به شمار می‌روند. همین حالا هم بیشتر کارهای روزمره ما، از تایپ کردن و فرستادن پیام گرفته تا نقاشی یا نواختن ساز، به لطف توانایی انگشتان دست انجام می‌شود. حتی نوشتن همین متن فقط به این دلیل ممکن است که انگشتان دست می‌توانند حرکت‌های کوچک، دقیق و کاملاً کنترل‌شده داشته باشند. به زبان ساده، دست‌ها و پاهای ما برای هدف‌های متفاوتی تکامل یافته‌اند.

از نظر ساختاری، دست و پا شباهت‌هایی دارند. هر دو پنج انگشت دارند و حرکت آن‌ها با کمک عضلات و تاندون‌ها انجام می‌شود.

اما تفاوت‌ها هم کم نیست. پای انسان در مجموع ۲۹ عضله دارد که تقریباً همه آن‌ها به راه رفتن، ایستادن و حفظ تعادل کمک می‌کنند. در مقابل، دست انسان، ۳۴ عضله دارد که بسیاری از آن‌ها مخصوص حرکت‌های ظریف انگشتان هستند.

بیشتر عضلات پا باعث می‌شوند بتوانید انگشتان پا را به سمت پایین خم کنید، مثل وقتی روی پنجه می‌ایستید، یا آن‌ها را بالا بیاورید، مثل زمانی که روی پاشنه راه می‌روید. این عضلات همچنین به پا امکان می‌دهند کمی به داخل یا بیرون بچرخد تا روی زمین ناهموار تعادل حفظ شود. همه این حرکت‌ها برای هدف مشترکی طراحی شده‌اند: راه رفتن و دویدن ایمن.

شست پا نقش ویژه‌ای دارد. این انگشت هنگام راه رفتن به جلو راندن بدن کمک می‌کند و به همین دلیل عضلات اضافی مخصوص خودش را دارد. اما چهار انگشت دیگر پا چنین امتیازی ندارند. آن‌ها عضلات اختصاصی جداگانه ندارند و چند عضله اصلی در کف پا و ساق پا هر چهار انگشت را با هم حرکت می‌دهند. به همین دلیل، این انگشت‌ها می‌توانند کمی تکان بخورند، اما نمی‌توانند مثل انگشتان دست مستقل و جدا از هم حرکت کنند. تاندون‌های بلندی هم که از عضلات ساق پا تا داخل پا کشیده شده‌اند، بیشتر برای پایداری و قدرت طراحی شده‌اند، نه برای دقت و ظرافت.

در دست‌ها وضعیت کاملاً متفاوت است. شش گروه عضلانی اصلی به حرکت هر انگشت کمک می‌کنند. بیشتر این عضلات در ساعد قرار دارند و از طریق تاندون‌ها به انگشتان وصل می‌شوند. شست و انگشت کوچک دست حتی عضلات اضافه‌ای دارند که گرفتن و نگه‌داشتن اشیا را آسان‌تر می‌کند. این مجموعه پیچیده عضلات باعث می‌شود انگشتان دست بتوانند حرکت‌هایی بسیار دقیق، مثل نوشتن یا کار با ابزارهای ظریف، انجام دهند.

از نظر ساختاری، پاهای انسان عضلات کمتری برای حرکات ظریف انگشتان دارند

ماجرا فقط به عضلات ختم نمی‌شود. مغز هم نقش مهمی دارد. بخشی از مغز به نام «قشر حرکتی» مسئول فرمان دادن به عضلات برای حرکت است. این بخش از نورون‌هایی تشکیل شده است که دستور حرکت را به بدن می‌فرستند. قشر حرکتی مغز انسان، نورون‌های بسیار بیشتری را به کنترل انگشتان دست اختصاص داده تا انگشتان پا. به همین دلیل، مغز می‌تواند دستورهای بسیار دقیق‌تر و پیچیده‌تری به انگشتان دست بدهد.

به بیان ساده‌تر، مغز برای حرکت دادن انگشتان دست «سرمایه‌گذاری» بیشتری کرده است. حرکت‌های ظریف انگشتان دست به فعالیت عصبی بیشتری نیاز دارند، در حالی که انگشتان پا بیشتر برای حرکت‌های ساده و هماهنگ با کل پا طراحی شده‌اند.

بنابراین، هرچند ما نمی‌توانیم با انگشتان پایمان اشیا را بگیریم یا آن‌ها را یکی‌یکی تکان بدهیم، این موضوع نشانه نقص نیست، بلکه نتیجه میلیون‌ها سال تکامل است که پاهای ما را برای راه رفتن، تعادل و تحمل وزن بدن بهینه کرده و دست‌هایمان را به ابزارهایی دقیق برای کار با جهان اطراف تبدیل کرده است.