Neden Önce Topuklarımızı Sonra Ayak Uçlarımızı Basarak Yürüyoruz?

Adımlarımızı atarken, ayağımızın topuk kısmını önce yere basıyor, ardından parmaklarımız üzerinde yükselerek yürüyoruz. Journal of Experimental Biology‘de yayımlanan yeni bir araştırma; diğer ha..
Görsel Telif:

Adımlarımızı atarken, ayağımızın topuk kısmını önce yere basıyor, ardından parmaklarımız üzerinde yükselerek yürüyoruz. Journal of Experimental Biology‘de yayımlanan yeni bir araştırma; diğer hayvanların –örneğin; kediler ve köpekler gibi– ayaklarının bütününü yere basarak yürürken, insanların neden topuktan-parmak ucuna doğru şekillenen adımlarla yürüdüğünü araştırdı1.

Bu adımlama biçimi oldukça ilginçtir, çünkü koşarken bu şekilde bir topuktan-ayak ucuna doğru bir adımlama yerine, ayağımızın bütününü yere basmayı tercih ederiz. Aslına bakılırsa, insanlar, bütün memeli türleri içerisinde en verimli şekidle yürüyebilen türlerden birisidir ve verimli bir yürüyüşün en önemli bileşenlerinden birisi de uzun bacaklara sahip olmaktır. Köpekler ve kediler, ayaklarındaki topukları yukarı taşımış ve böylelikle de daha uzun bir bacak sahibi olmaya adapte olmuşlardır. Fakat insanlar daha farklı bir şey geliştirmiştir. İnsanlar, topuklarını yerden kesmemiş, bu durum da bizi topuklarımızı yerden kesmiş halimize kıyasla daha kısa bacaklı yapmıştır.

Tıpkı Bir “İnsan Sarkacı” Gibi Yürüyoruz

University of Arizona’dan antropolog James Webber’e göre, insanlar yürüdüğünde, vücudun, ayakların yerle buluştuğu nokta üzerinde dönecek şekilde ters bir salınım hareketi yapan bir sarkaç gibi hareket ettiğini söylüyor. Adım attıkça, basınç merkezi, ayağın ortasındaki ve yerden yaklaşık 1 cm yukarıdaki kısımda ters bir sarkaç için eksen noktası oluşturarak ayak boyunca, topuktan parmak ucuna doğru kayıyor.

İnsanlar, topuklarını yere basıyor ve parmak birleşimlerinden kuvvet uygulayarak adımlarını ileri atıyor. Bir noktada yere değiyoruz ve sonrasında bastığımız yerden yaklaşık 10-15 cm öteden kendimizi ileriye itiyoruz. Eğer bir eksen noktası oluşturmak için bu noktaları birbirine bağlarsanız, oluşan uzunluğun esasında bacak boyunuzu daha uzun (“sanal bacak”) hale getirdiğini anlayabilirsiniz. Bu durum esasında mekanik olarak daha uzun bacaklarımızın olduğu anlamına gelir.

Görsel Kaynak: James Webber/University of Arizona

Görsel Kaynak: James Webber/University of Arizona

Araştırmacılar, üniversitenin Evrimsel Biomekanik Laboratuvarı’nda, normal yürüyen insanlarla önce ayak ucunu yere basanların yürüyüşleri arasındaki farklılıklara odaklandı. Ekip, önce ayak ucuna basarak yürüyen insanların önce topuklarını sonra ayak uçlarını basarak yürüyen insanlara (yaklaşık 15 cm’lik bir “sanal bacak” uzunluğuna sahip) kıyasla çok daha yavaş yürüdükleri ve %10 oranında daha fazla zorlandıkları sonucuna ulaştı.

Bu fazladan “sanal bacak” uzunluğu, bizleri parmak birleşimi üzerinde yürümeye kıyasla, pratikte görülen ancak fiziksel olarak görülmeyen, fazladan bir uzunluk katıyor. Dolayısıyla, insanların, daha etkin ve verimli yürümek için bacak uzunluğunu arttırmanın bir yolunu bulduğunu söyleyebiliriz.

Ekip, katılımcılardan, yürüyüşten koşmaya doğru bir geçişle hız arttırılmasını istediğinde, parmak birleşimlerini önce yere basan katılımcıların normal şekilde yürüyenlere kıyasla koşmaya daha yavaş hızlarla başladığı sonucuna ulaştı. Bu da, evrimsel süreçte, avcılarından kaçmak için koşmak zorunda olan insansılar için parmak birleşimlerini önce yere basarak yürümenin oldukça verimsiz bir yol olduğu anlamına geliyor.

topuktan-ayak-ucuna-yurume-2-bilimfilicom

Antik Atalarımız Daha Uzun Ayaklara Sahipti

Topukları önce yere basarak yürüme konusuna gelince; bunu uzun süredir yapıyoruz. Bilim insanları, Tanzanya, Latoli’deki volkanik küller içerisinde korunmuş ayak izlerinden, antik insansıların yaklaşık 3.6 milyon yıl önce topuktan-ayak ucuna doğru bir biçimde yürüdüğü bulgusuna ulaştı.

Öte yandan, ayaklarımız yıllar geçtikçe değişmiş vaziyettedir. İlkel iki ayaklılar (iki ayağı üzerinde yürüyen hayvanlar), görünüşe göre, bugün modern insanın sahip olduğuna kıyasla esnemeyen ve çok daha uzun olan ayaklara (modern insanınki uyluk kemiğinin %54’ü uzunluğunda iken, bu ilkel iki ayaklılarınki uyluk kemiğinin yaklaşık %74’ü uzunluğundaydı) sahipti. Bu uzunluk, onların oldukça hızlı ve verimli yürüyüşçüler olmasına olanak tanıyordu. Modern insanların ataları, yürürken önce topuklarını yere basmaya başladıkça, ayak parmaklarımız ve ayaklarımız giderek kısalmış olabilir, buna bağlı olarak da avlarımızı yakalamak ya da avcılarımızdan kaçmak için gerekli olan hızı bu şekilde bir yürüyüş ile sağlama yoluna gitmiş olabiliriz.

Eğer gerçekten uzun ayaklarınız varsa ve ayağınızın ucundan gerçekten iyi bir itmeye ihtiyacınız varsa, koşarken bu durum size fazladan tork ve bükülme sağlar. Fakat, evrim, ihtiyaç duyulanı “geliştirir”; kaçacak bir avcının ya da yakalayacak bir avın olmaması, ayaklarımızın küçülmesinin önünde de bir engelin olmadığı anlamına geliyor.


Kaynaklar ve İleri Okuma:

1 The Journal of Experimental Biology. http://jeb.biologists.org/content/219/23/3729
Scientific American. http://users.clas.ufl.edu/krigbaum/proseminar/Lovejoy_1988_SA.pdf
Nature. http://www.nature.com/nature/journal/v432/n7015/abs/nature03052.html
— Boulic, R., Thalmann, N.M. & Thalmann, D. The Visual Computer (1990) 6: 344. doi:10.1007/BF01901021
Evolutionary Computation. http://ieeexplore.ieee.org/document/996015/
— University of Arizona. “Why we walk on our heels instead of our toes: Longer virtual limbs: Walking heel-to-toe gives humans the mechanical advantage of longer ‘virtual limbs’.”. www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161212134609.htm (accessed December 14, 2016)


Bu içerik BilimFili.com yazarı tarafından oluşturulmuştur. BilimFili.com`un belirtmiş olduğu “Kullanım İzinleri”ne bağlı kalmak kaydıyla kullanabilirsiniz.

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (1 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

  • 1573 28 Ocak 2017 - 08:35
  • Yürürken ilk parmak ucunda basan hiç görmedim.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv