快科技
我們是在什么時(shí)候與其他動(dòng)物分離?是在意識覺(jué)醒的時(shí)候?我們知道了自己總有死去的一天,害怕失去曾經(jīng)愛(ài)過(guò)的人?或者,是在我們長(cháng)出奇怪大屁股的時(shí)候?
答案很可能同時(shí)包含了這兩個(gè)方面。但是,盡管可以追溯到人類(lèi)自我意識的起源,但對屁股的研究至今還湊不夠一本簡(jiǎn)短的專(zhuān)著(zhù)。這一肌肉豐滿(mǎn)——有時(shí)候還長(cháng)滿(mǎn)毛發(fā)——的部位,往往還有著(zhù)滑稽、色情或庸俗的功能。那么,屁股是從何而來(lái)?它們之所以呈現這樣的形狀,目的是什么呢?
近日gizmodo網(wǎng)站的問(wèn)答欄目請到了幾位專(zhuān)家,他們在職業(yè)生涯中因為這樣或那樣的原因,對屁股的演化史和如今人類(lèi)屁股的生物學(xué)有一定研究。這是一個(gè)始于3億5千萬(wàn)年前的故事,當時(shí)的生物還長(cháng)著(zhù)原始的大尾巴,經(jīng)過(guò)蜿蜒曲折的漫長(cháng)演化,終于形成了你現在坐著(zhù)的、主要由肌肉組成的“人類(lèi)工程學(xué)”屁股。
賈森·伯克,古生物學(xué)家、解剖學(xué)助理教授,任職于紐約理工學(xué)院骨科醫學(xué)學(xué)院(位于阿肯色州)
我們稱(chēng)為“人類(lèi)屁股”的結構由臀肌組成,包括臀小肌、臀中肌和臀大肌。在這三種臀肌中,臀大肌構成了人類(lèi)臀部的標志性形狀。它起于我們的上髂骨(位于骨盆中髖骨的后半部),一直向下延伸到我們的尾骨。臀大肌附著(zhù)于股骨(大腿骨)的頂部,是我們大腿主要的伸肌(骨骼肌的一種,在收縮時(shí)保持關(guān)節挺直、伸展的狀態(tài)),在跑步、爬樓梯、從坐姿站起時(shí)是主要的動(dòng)力來(lái)源。當我們進(jìn)行大幅度的動(dòng)作改變,或者需要快速移動(dòng)大腿時(shí),就得主要借助臀大肌的力量。這也是短跑運動(dòng)員和舉重運動(dòng)員的臀部往往圓而堅挺的原因。
由于臀大肌連接的距離相當短,而在移動(dòng)大腿時(shí)需要產(chǎn)生極大的力量,因此臀大肌變得非常大。然而,又由于受到空間的限制,臀大肌纖維需要向外擴展。在重力作用下,臀大肌的下垂造就了我們標志性的臀部形狀。
就人類(lèi)這一物種而言,屁股的形狀是獨一無(wú)二的。當我們從四足猿類(lèi)演化為雙足猿類(lèi)時(shí),我們的骨盆經(jīng)歷了劇烈的變化,以支撐整個(gè)軀干的重量。這一過(guò)程需要我們臀部的許多肌肉重新定向,最終使臀大肌處于非常奇怪的位置,看起來(lái)幾乎是掛在我們的骨盆上。很少有其他哺乳動(dòng)物具有像我們所說(shuō)的“屁股”。就拿馬來(lái)說(shuō),它們身體后部也發(fā)育得非常豐滿(mǎn)。
和人類(lèi)一樣,發(fā)達的臀肌也是馬發(fā)育出渾圓屁股的原因。然而,與人類(lèi)不同的是,馬屁股演化成這一形狀是通過(guò)其他臀肌——主要是臀中肌——的擴張。事實(shí)上,對大多數哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō),較大的臀中肌才是標配。人類(lèi)之所以發(fā)展出獨特的臀大肌,無(wú)疑是為了滿(mǎn)足奇特行走方式的生理學(xué)需要。
弗朗索瓦·塞里恩,加拿大皇家蒂勒爾博物館恐龍古生物學(xué)館長(cháng)
大約3.5億年前,第一只在陸地上行走的四足動(dòng)物長(cháng)著(zhù)大大的尾巴。它們的尾部肌肉之一——尾骨肌——連接著(zhù)尾巴基部和大腿骨(股骨),曾經(jīng)在它們的水族祖先身上用于游泳的尾部肌肉,如今用來(lái)向后拉動(dòng)后肢,進(jìn)而幫助這些動(dòng)物向前行走。經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的演化,這一肌肉保留在許多后來(lái)的動(dòng)物身上,并且仍然被如今活躍的大量動(dòng)物——如兩棲動(dòng)物和爬行動(dòng)物——所使用。這些動(dòng)物通常具有長(cháng)而大的尾巴,因為它們非常依賴(lài)尾骨肌爬行。
然而,在大約3億年前,一類(lèi)稱(chēng)為合弓綱的動(dòng)物——現在哺乳動(dòng)物的祖先——身上發(fā)生了新的改變。對這些動(dòng)物來(lái)說(shuō),尾巴的重要性降低,它們開(kāi)始用另外一組肌肉來(lái)幫助運動(dòng),即臀肌。這些肌肉連接了骨盆和大腿骨,而不會(huì )附著(zhù)到尾巴上。在數百萬(wàn)年的時(shí)間里,合弓綱動(dòng)物的尾巴演變得越來(lái)越小,最終尾骨肌不再與行走有關(guān)(在2億多年前哺乳動(dòng)物首次出現的時(shí)候,尾巴與它們的身體相比已經(jīng)非常小,而且不再與運動(dòng)有關(guān)),而臀肌的體積越來(lái)越大,最終形成臀部。
隨著(zhù)600萬(wàn)年前第一批人類(lèi)祖先演化出雙足站立的姿態(tài),這些靈長(cháng)類(lèi)的行動(dòng)已經(jīng)不再使用前肢,而不得不完全依靠后肢直立行走。這種轉變意味著(zhù)所有用于前進(jìn)(比如行走)的力量必須完全由臀肌產(chǎn)生,而臀肌也因此變得體積更大,更加突出。此外,還有一些用于“緩沖”的脂肪墊,使臀部肌肉不會(huì )在行走或坐著(zhù)的時(shí)候因為摩擦髖骨而損傷,這樣就演化出了真正的“屁股”。
所以,這就是你不會(huì )在恐龍或非人類(lèi)哺乳動(dòng)物身上找到屁股的原因:前者還是使用連接在尾巴上的尾骨肌來(lái)行走,而后者采用了四足行走的方式。
克里斯滕·布朗,美國喬治華盛頓大學(xué)醫學(xué)及健康科學(xué)學(xué)院,解剖學(xué)和再生生物學(xué)助理教授
首先需要了解的是,人類(lèi)是唯一習慣于雙足行走的靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物。大猩猩和黑猩猩也能短時(shí)間雙足行走,但它們不會(huì )達到人類(lèi)的程度。除了這些(或其他)行為差異,我們還能看到人類(lèi)在解剖學(xué)上的改變。對于人類(lèi),骨盆呈現出喇叭口的形狀。骨盆的上部稱(chēng)為髂骨,位于身體的一側。在猿類(lèi)身上,這些骨骼朝向后方。如果沒(méi)有深入了解諸多關(guān)于雙足模式如何演化的理論,很重要的一點(diǎn)是記住,骨骼的朝向差別導致了不同的肌肉功能,最終導致移動(dòng)方式的不同。
對人類(lèi)而言,運動(dòng)意味著(zhù)雙腿行走,即雙腿支撐和單腿支撐的交替進(jìn)行。你行走的大多數時(shí)間(約75%)里,你是在用一條腿支撐著(zhù)身體。為了做到這一點(diǎn),你必須使用許多肌肉來(lái)提供支持并保持平穩,這其中就包括臀部肌肉,它們決定了臀部的形狀。
臀肌中最大的肌肉是臀大肌,構成了臀肌的絕大部分,從骨盆(即髖骨)一直延伸到股骨(即大腿上部的骨骼)。臀大肌的大不僅體現在它連接的寬度,也體現在它的厚度。而且,臀大肌在減緩下肢速度和穩定軀干時(shí)起著(zhù)重要作用。你肯定不會(huì )希望自己的軀干和上半身移動(dòng)得比下肢更快,因為這樣就會(huì )摔倒。
臀部的外展肌——你的屁股的另一部分解剖結構——功能是避免所謂的骨盆傾斜。如果你單腿站立,你的骨盆大致還是水平的。支撐腿上的臀肌收縮,可以避免骨盆倒向另一側。這聽(tīng)起來(lái)似乎無(wú)關(guān)緊要,但對于這些肌肉受傷的人來(lái)說(shuō)就不是這樣了。
有些人會(huì )出現搖擺步態(tài),原因就是這些肌肉受損,或者更常見(jiàn)的是支持這些肌肉的神經(jīng)受損。因此,他們在單腿站立的時(shí)候無(wú)法保持骨盆的穩定,從而會(huì )不自覺(jué)地大幅度轉移體重和軀干,以避免自己摔倒。
蘇珊·拉爾森,美國石溪大學(xué)解剖科學(xué)教授
人體臀部的輪廓主要是由一塊較大的肌肉構成的,這一肌肉被恰如其分地稱(chēng)為臀大肌。它是人體解剖學(xué)中最大的肌肉。與我們的靈長(cháng)類(lèi)近親相比,人類(lèi)臀大肌的大小和構型都是獨一無(wú)二的。臀大肌的作用是伸展大腿(也就是使其向后移動(dòng)),其較大的體積通常與人類(lèi)大腿伸展幅度比其他靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物更大有關(guān)。事實(shí)上,我們還可以伸展得更厲害,甚至超過(guò)垂直角度。臀大肌產(chǎn)生的力量在人類(lèi)跑步、爬樓梯,以及從坐姿站立的時(shí)候非常重要。
話(huà)雖如此,臀部具有的脂肪要比你想象的更多,而這也塑造了屁股的輪廓。有說(shuō)法稱(chēng)這可能是因為性選擇,即我們認為圓形的臀部更加“性感”。這當然只是推測,我們很難證實(shí)或證偽。
賈森·奧根,美國印第安納大學(xué)醫學(xué)院解剖與細胞生物學(xué)助理教授
人類(lèi)較少的臀部肌肉減少已經(jīng)無(wú)法在髖關(guān)節處使大腿向后移動(dòng),就像其他類(lèi)人猿一樣。相反地,這些肌肉是從身體一側將大腿向外移動(dòng)。在雙足行走的過(guò)程中,臀部的這一新動(dòng)作對于避免摔倒是至關(guān)重要的,但這也減少了能使大腿向后移動(dòng)——在向前行走時(shí)這一動(dòng)作同樣重要——的肌肉數量。
這正是臀大肌之所以如此巨大的原因:它必須彌補其他兩塊具有同樣動(dòng)作的肌肉的損失!當然,這些解釋都沒(méi)有考慮到一種可能性:我們的祖先就喜歡大屁股(他們無(wú)法說(shuō)謊)?;蛟S臀大肌的大小也會(huì )受到我們祖先在尋找潛在伴侶時(shí)的偏好影響,他們就覺(jué)得屁股越大越有吸引力。
丹尼爾·利伯曼,哈佛大學(xué)人類(lèi)演化生物學(xué)系生物學(xué)教授,《人類(lèi)身體的故事》一書(shū)作者
如果你說(shuō)的是肌肉,答案就是跑步。組成屁股的肌肉是臀大肌(沒(méi)錯,人體最大的肌肉),相比其他猿類(lèi),人類(lèi)的臀大肌上部大大擴展。我們在走路的時(shí)候很少用到它,但是在跑步的時(shí)候,它就扮演著(zhù)非常重要的角色,能控制軀干,伸展在你身后的腿,同時(shí)減緩在你身前晃蕩的腿。有趣的是,我們能在大約200萬(wàn)年前的直立人化石上找到記錄,表明這塊肌肉在當時(shí)出現了擴展,而當時(shí)的直立人也剛演化出耐力長(cháng)跑的能力。
我們屁股上的另一重要組分是脂肪,即使是最瘦的人,相比其他哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō)都是胖的,因為我們需要更多的脂肪來(lái)維持高昂的繁殖和能量策略。
斯蒂芬·丘吉爾,杜克大學(xué)演化人類(lèi)學(xué)教授
當我們的祖先演化到能熟練雙足運動(dòng)(也就是很擅長(cháng)用兩條腿走路)時(shí),骨盆就變得更短、更寬,兩塊較小的臀肌——臀中肌和臀小肌——就轉移到側面,以幫助我們在抬腿向前運動(dòng)時(shí)平衡單腿支撐的狀態(tài)。
在類(lèi)人猿中,這些肌肉起著(zhù)推進(jìn)的作用,但在人類(lèi)身上,它們主要起平衡作用。反過(guò)來(lái),我們具有更大的臀大肌,在跑步和爬山、爬樓梯時(shí)能提供推動(dòng)力。這些擴大的臀大肌賦予了人類(lèi)獨特的屁股輪廓。

