“同樣是椎間盤,為什么你這么突出?”
這句常見的用語(yǔ)被用來(lái)調(diào)侃網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的發(fā)言。
但說(shuō)起椎間盤突出,不少人難免感到背部隱隱作痛。
這種疾病已經(jīng)成為從青年學(xué)生到耄耋老人廣泛群體中肆虐的痛楚。
我國(guó)每年有超過(guò)百萬(wàn)例的病患,而每百萬(wàn)人中有120人進(jìn)行手術(shù)治療。
人類與近親猿猴同樣都有椎間盤,為何只有人類要忍受椎間盤突出的痛苦?
這還得歸因于我們引以為傲的直立行走能力。
大約400萬(wàn)年前,一種靈長(zhǎng)類動(dòng)物在生物進(jìn)化中異軍突起,創(chuàng)造出一個(gè)特別的分支。
經(jīng)過(guò)幾百年的自然選擇,它逐漸進(jìn)化出更聰明的大腦,成為動(dòng)物界中的佼佼者。
而這一切,源于那次意義深遠(yuǎn)的“站起來(lái)”摘果子。
從那時(shí)起,這種生物不再依靠四肢爬行。
它們發(fā)現(xiàn)兩肢也能行進(jìn),另外的兩肢不如用來(lái)實(shí)現(xiàn)別的功能。
這就是人類的祖先——目前認(rèn)為從猿到人的過(guò)渡階段——南方古猿。
也是在南方古猿時(shí)代,人類實(shí)現(xiàn)了直立行走的偉大演化。
爬行了漫長(zhǎng)的幾千萬(wàn)年,怎么突然就想到要站起來(lái)走路呢?
古人類學(xué)家對(duì)此也是充滿了猜測(cè)與推理。
化石是人們認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)古生物的唯一途徑。
而對(duì)于了解人類本身的祖先也不例外。
于1973年發(fā)現(xiàn)的Lucy是至今保存最完整的早期人類化石。
它是生活在距今400萬(wàn)年前的南方古猿。
人們通過(guò)對(duì)此構(gòu)造人體動(dòng)力學(xué)模型模擬其行走趨勢(shì)。
從不同角度觀察計(jì)算機(jī)模擬Lucy行走
研究發(fā)現(xiàn),以Lucy為代表的南方古猿已經(jīng)充分具備了支持二足行走的身體結(jié)構(gòu)。
而直立行走也成為了它們主要的行走方式。
但與現(xiàn)代人不同的是,當(dāng)時(shí)Lucy仍以屈膝屈髖的方式進(jìn)行雙足行走。
直至今天,一般認(rèn)為直立行走是從南方古猿時(shí)代開始的。
而這也是人類區(qū)別于其他動(dòng)物最重要的標(biāo)志之一。
然而實(shí)質(zhì)的化石證據(jù)只能推測(cè)出直立行走的演化過(guò)程。
人們始終對(duì)于人類祖先直立行走的原因感到好奇,卻因未知而無(wú)奈。
畢竟不能指望它們?cè)谑^上刻著“今天開始我想站起來(lái)走路了”。
在思想層面上的考究,也就只能從蛛絲馬跡中搜尋線索了。
夏日里熾熱的地面常常讓人燙得焦灼。
而在數(shù)百萬(wàn)年前,早期人類起源于非洲肯尼亞的圖爾卡納盆地。
當(dāng)時(shí)的溫度常年都比現(xiàn)在高得多,猿人甚至沒(méi)有用來(lái)隔熱的襪履。
因此誕生了一門“熱假設(shè)”學(xué)派,他們認(rèn)為人類可能是熱得站起來(lái)的。
圖爾卡納湖沿岸一具史前骸骨
地球?qū)W家本杰明·帕塞通過(guò)研究土壤中形成的同位素,推測(cè)出大約400萬(wàn)年前的溫度。
土壤中的碳酸鹽在30~35℃條件下形成,這表明當(dāng)時(shí)的日間溫度將高出這一區(qū)間。
而直立的物體不僅減少了接觸地面的面積,吸收的太陽(yáng)能也會(huì)相對(duì)更少。
所以我們的祖先有可能通過(guò)直立行走以及減少毛發(fā)數(shù)量來(lái)使自己降溫。
另外,有的科學(xué)家認(rèn)為選擇直立行走是為了減少人體的能量消耗。
研究者讓人類生物學(xué)上的近親——5只黑猩猩在跑步機(jī)上進(jìn)行兩腿行走或四腿爬行。
分別記錄它們?cè)诓煌瑺顟B(tài)下的能量消耗情況。
結(jié)果顯示,直立行走要比四條腿爬行耗能大約減少1/4。
也就是說(shuō)人類直立行走將更加省力。
然而,這樣的理論卻沒(méi)有站得住腳的說(shuō)服力。
一個(gè)巨大的疑問(wèn)也瞬間擊垮了這種種假設(shè)。
其他靈長(zhǎng)類的動(dòng)物也存在直立行走與四肢爬行并用的狀態(tài)。
如果是溫度與耗能的問(wèn)題,為什么只有這一個(gè)種群脫離其他群落,成為唯一直立行走的“異類”?
為了破解這個(gè)謎團(tuán),一個(gè)由日本和英國(guó)科學(xué)家組成的聯(lián)合研究小組再次對(duì)黑猩猩進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
民以食為天,他們猜想改變進(jìn)化方向的也許在食物的爭(zhēng)奪上。
于是他們模擬人類祖先的生存狀態(tài)構(gòu)建了一個(gè)野外實(shí)驗(yàn)基地。
在叢林基地中分三次為野生黑猩猩喂食常見的油棕櫚果和當(dāng)?shù)貨](méi)有的蔻拉果。
第一次:只喂食油棕櫚果;
第二次:喂食大量油棕櫚果和少量蔻拉果;
第三次:喂食少量油棕櫚果和大量蔻拉果。
結(jié)果當(dāng)?shù)诙挝故硶r(shí),黑猩猩們幾乎奮力搶占蔻拉果這種稀缺資源。
甚至在第三次出現(xiàn)大量蔻拉果時(shí),它們一如既往地把盡量多的食物據(jù)為己有。
于是便出現(xiàn)了前肢離地摘取和懷抱果子,嘴巴里也塞得滿滿當(dāng)當(dāng)?shù)那榫啊?/p>
而直立行走的頻率也比平常提高了4倍,只為盡快攜帶食物逃離紛亂的爭(zhēng)奪現(xiàn)場(chǎng)。
于是研究者認(rèn)為,為了更快地?fù)寠Z大量食物,它們開始嘗試直立行走。
明明兩條腿也能跑起來(lái),而解放了的雙手能完成更多的工作。
在此后的工具使用、相互交流之中,這種好處更是得到彰顯。
遠(yuǎn)古人類終于意識(shí)到直立行走的好處,于是便創(chuàng)造出進(jìn)化中一個(gè)獨(dú)特的分支。
四肢的進(jìn)化最終還是迫于對(duì)饑餓的抵觸,一飽口福從來(lái)都是萬(wàn)物的共同理想。
而這個(gè)假設(shè)目前看來(lái)也是最具說(shuō)服力的理論之一。
同時(shí),袋鼠也被認(rèn)為是直立動(dòng)物的一個(gè)代表。
雖然它現(xiàn)在的運(yùn)動(dòng)方式是跳躍而非行走。
但研究其化石材料發(fā)現(xiàn),一種古老的澳大利亞袋鼠曾經(jīng)與人類一樣直立行走。
也就是后肢進(jìn)行前后依次邁進(jìn)的行走交替。
直立行走的遠(yuǎn)古袋鼠
這種史前袋鼠生活在10萬(wàn)年前,如今已經(jīng)滅絕。
它被視作是現(xiàn)代袋鼠的遠(yuǎn)古祖先,卻沒(méi)有人們印象中的跳躍特征。
通過(guò)對(duì)化石的結(jié)構(gòu)學(xué)分析,它們似乎更適合直立行走。
反而對(duì)跳躍的行進(jìn)步法會(huì)感到非常困難。
巨型袋鼠化石
而同樣作為直立行走的動(dòng)物,袋鼠卻沒(méi)有代替人類站上食物鏈頂端。
這在生物進(jìn)化學(xué)中也是一個(gè)頗具爭(zhēng)論的謎團(tuán)。
目前普遍認(rèn)為,袋鼠被困在澳大利亞海島上沒(méi)能走出是主要原因。
在進(jìn)化過(guò)程中,它們發(fā)現(xiàn)蹦跳的行進(jìn)方式不僅能增加運(yùn)動(dòng)速度,還能大大減少能量輸出。
人們把袋鼠搬上跑步機(jī)測(cè)試,發(fā)現(xiàn)在較高的速度下,袋鼠跳躍幾乎是動(dòng)物王國(guó)中最節(jié)能的陸地旅行方式。
其實(shí)從生物遺傳學(xué)的角度來(lái)看,人類并沒(méi)有特別之處。
大猩猩有著92%至98%的DNA排列與人類相同。
但從智商上來(lái)說(shuō),人類在生物界中卻是碾壓式的存在。
而且在人類站起來(lái)行走之后,大腦呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
這其中似乎也存在著千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián)。
根據(jù)對(duì)時(shí)間推進(jìn)過(guò)程中人種動(dòng)物化石的探究。
由古至今,人們從與南猿近似的倭黑猩猩、半直立的阿法南猿、基本直立的能人、完全直立的爪哇猿人、北京猿人中發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律。
從阿法南猿開始具有一定程度的直立狀態(tài)以來(lái),人類祖先的腦重也相應(yīng)的增加。
腦重可謂是決定智商水平的一大關(guān)鍵因素。
因此科學(xué)家推斷,有可能是直立行走造成的某種行為促進(jìn)了腦重的增加。
也可能是某種因素同時(shí)促進(jìn)了猿人腦重與智力的增長(zhǎng)。
解放雙手引發(fā)工具的制造使用、食性的改變等成為了爭(zhēng)論中最具可能性的推測(cè)。
顱骨變化
然而智商的增長(zhǎng)無(wú)法撫平人類脊椎上的傷痛。
人類一面驕傲地憑借高智商實(shí)現(xiàn)對(duì)自然的改造。
一面卻在豐功偉績(jī)下不由得摸摸自己疼痛的椎間盤。
巧合的是,兩者都是直立行走給人類帶來(lái)的成果。
不過(guò)一個(gè)是推動(dòng)人類至霸主地位的優(yōu)勢(shì),另一個(gè)是對(duì)自身?yè)p害的弊端罷了。
雖然直立行走解放了雙手,但對(duì)此也造成了骨骼的劇變。
人體脊椎就成為深受其害的主要受害部位。
脊椎由33塊脊椎骨組成,其中腰椎的受力比其他部位都要高。
因此它也成為了疾病的重災(zāi)區(qū),而這種疾病就是常見的腰椎間盤突出。
脊椎結(jié)構(gòu)
每塊椎體之間都依靠一個(gè)“避震器”連接——椎間盤。
兩塊軟骨板和其中充斥著富有彈性的膠狀物質(zhì)可以根據(jù)外界壓力而改變形狀。
因此在運(yùn)動(dòng)中像彈簧避震器一樣保護(hù)著脆弱的脊椎。
然而人類的直立行走卻給它帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。
椎間盤三大組成
用四肢行走的祖先具有脊椎大、腰椎小的特征。
而在直立行走后,脊椎突然天降使命,由原來(lái)的拱頂作用變成了充當(dāng)承重的支柱。
它必須擔(dān)當(dāng)起維持平衡和雙足移動(dòng)的多重任務(wù)。
任務(wù)的加劇讓它承受著前所未有的壓迫。
雖然經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化,人類已經(jīng)發(fā)展為脊椎小、腰椎大的更耐重特征。
但長(zhǎng)期的擠壓下,柔弱的“避震器”還是不免變了形。
奔跑時(shí),下肢的所要承受的壓力就是體重的好幾倍。
于是椎間盤從脊椎中突出,并對(duì)脊椎神經(jīng)造成了壓迫,引起疼痛。
而這種背痛,則是人類吃了變聰明的虧,是靈長(zhǎng)類動(dòng)物中特有的不適。
游泳的方式之所以被提倡來(lái)預(yù)防頸椎疼痛,也就類似與回歸人類祖先四肢行走的狀態(tài)。
脆弱的脊椎為了支撐起人體的重量已經(jīng)很不容易。
而在生活中,任何不正常的姿態(tài)都可能會(huì)加劇椎間盤的負(fù)擔(dān)。
因此一系列保護(hù)脊椎的方法也越發(fā)得到人們的重視:
比如保持良好的坐姿,雙肩放松,脊柱豎立自然伸展;
常用電腦的辦公室一族則要使視線與顯示屏呈約20度角;
在搬抬重物時(shí)要注意避免背部發(fā)力,盡量挺直背部,穩(wěn)定軀干核心……
除此之外,其他四肢動(dòng)物患高血壓的現(xiàn)象是十分罕見的。
而對(duì)于人類來(lái)說(shuō),這卻是最常見的中老年疾病之一。
直立行走后重心的顯著提高,讓心臟的負(fù)荷顯著增大。
而為了彌補(bǔ)站立時(shí)心臟噴血量的不足,神經(jīng)與激素系統(tǒng)便使血管收縮。
因此血壓升高,一系列由高血壓引起的疾患也就隨之而來(lái)。
血管堵塞的問(wèn)題也更常見
還有研究表明,直立行走會(huì)使女性分娩變得更加困難。
為了滿足直立行走的需要,婦女臀部相應(yīng)變窄,骨盆變小,因此產(chǎn)道也嚴(yán)重變窄。
同時(shí)隨著人類的大腦發(fā)育,胎兒的大腦發(fā)達(dá)而使頭部變大。
在100多年前,難產(chǎn)曾經(jīng)是育齡婦女的首要死因。
雖然直立行走給人類帶來(lái)好處的同時(shí),也確實(shí)落下病根。
但福禍相依的存在形態(tài)一向是自然界的法則。
在人類智商的基礎(chǔ)上,總會(huì)有辦法對(duì)人體機(jī)能進(jìn)行改善與調(diào)整。
千百年來(lái)人類對(duì)于疾病的攻克不就是這樣的發(fā)展進(jìn)程嗎?
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