التطور العضلي لدى البشر

يُعدّ تطور العضلات لدى البشر نظرة عامة على التكيفات العضلية التي طرأت على الإنسان منذ أسلافه الأوائل وحتى الإنسان الحديث. يُعتقد أن البشر كانوا مهيئين لتطوير كثافة عضلية، إذ اعتمد الإنسان القديم على البنية العضلية للصيد والبقاء. لم تعد حاجة الإنسان الحديث للعضلات ملحة كما كانت، لكن نمو العضلات لا يزال سريعًا، إن لم يكن أسرع، بفضل تقنيات بناء العضلات الحديثة ومعرفة جسم الإنسان . ^{[ 1 ]}

تُصنّف البيانات الجينية والأنثروبولوجية الإنسان الحديث ( Homo sapiens ) ضمن الرئيسيات ، وهو سليل أنواع شبيهة بالقردة. انقرضت جميع أنواع جنس "Homo" باستثناء الإنسان، الذي يُعتقد أنه تطور من أسلاف أسترالوبيثيكوس نشأت في شرق أفريقيا . ^{[ 2 ]} استغرق تطور الإنسان الحديث نحو 300 ألف عام ، ونتجت تكيفات فريدة عن الضغوط البيئية التي واجهها . وبسبب عوامل بيئية وسلوكية بارزة ، يختلف الجهاز العضلي للإنسان الحديث اختلافًا كبيرًا عن جهاز أسلافنا الأوائل من الرئيسيات. ^{[ 3 ]} وقد سمحت هذه التكيفات والتغيرات للإنسان الحديث بالعمل على النحو الذي هو عليه اليوم.

كما هو الحال في جميع التكيفات التطورية، تطور الجهاز العضلي البشري سعيًا لزيادة فرص البقاء . ولأن العضلات والأربطة والأوتار المصاحبة لها منتشرة في جميع أنحاء الجسم وتساعد في العديد من الوظائف، فمن الواضح أن سلوكنا وقراراتنا مبنية على طبيعتنا وكيفية أدائنا. يُعتقد أن الموطن الأصلي لأسلافنا لم يكن على الأرض بل في الأشجار، وقد طورنا عادات جديدة سمحت لنا في النهاية بالازدهار على الأرض، مثل تغييرات في النظام الغذائي، وجمع الطعام، وإنفاق الطاقة، والتفاعلات الاجتماعية، والمفترسات . كانت الحياة في أعالي الأشجار تعني توفر مصدر غذائي مشابه لما لدى الحيوانات العاشبة : أوراق الشجر، والفواكه، والتوت؛ وهي في الغالب أطعمة منخفضة البروتين لا تتطلب الكثير من الطاقة للعثور عليها. ومع ذلك، إذا وُجد اللحم، كان يُستهلك أيضًا. في ذلك الوقت، لم يكن أسلافنا قد تحولوا بعد إلى المشي على قدمين بشكل دائم ، ولذلك لم يكن البحث عن الطعام على الأرض منطقيًا نظرًا لما ينطوي عليه من طاقة ومخاطرة. كان هذا الموطن يفتقر أيضًا إلى الحيوانات المفترسة الموجودة على الأرض والتي كان أسلافنا الشبيهون بالشمبانزي عاجزين عن الدفاع ضدها. ومع تطورهم إلى المشي على قدمين، بدأوا يعيشون في مجموعات تستخدم الأسلحة لصد الحيوانات المفترسة واصطياد الفرائس. وأصبح الجري عنصرًا أساسيًا لبقاء هذا النوع. ^{[ 4 ]} ومع كل هذا، فإن تطور الدماغ هو الذي وجه تطور وظائف العضلات وبنيتها لدى البشر.

يُعتقد أن أسلاف الإنسان العاقل لم يكونوا في البداية يقتاتون على أرض الغابة، بل هاجروا من الأشجار لأسباب مختلفة. في تلك البيئة، اعتمدوا في بقائهم على نظام غذائي غني بالمواد النباتية مع بعض الحشرات وكميات قليلة من اللحوم . لم يكونوا خصومًا أقوياء للثدييات المهيمنة كالقطط الكبيرة القديمة (الأسود والنمور)، لكن قدرتهم على الصيد وجمع الثمار بكفاءة، إلى جانب تطور أدمغتهم ، منحتهم ميزة إضافة مصادر غذائية غنية بالسعرات الحرارية كاللحوم إلى نظامهم الغذائي. يُظهر تحليل فكوك وجمجمة أسلاف الإنسان المفترضين أن لديهم عضلات فك أكبر وأقوى متصلة بالجمجمة، وهو ما يُتوقع مع نظام غذائي غني بالفاكهة والنباتات. كما كانت الأضراس الخلفية أكبر حجمًا لهذا السبب أيضًا. نشأ الاعتماد على هذه الأطعمة الغنية بالسعرات الحرارية من عدم كفاءة المشي على قدمين وتزايد تكلفة الطاقة اللازمة لتسلق الأشجار العالية. ^{[ 5 ]} يُعتقد أن أسلاف الإنسان كانوا يمتلكون عضلات أكثر تربط الجمجمة والرقبة والكتفين / الظهر (على غرار القردة العليا)، مما جعل رقابهم وجمجمتهم تبدو مترهلة، كما هو الحال لدى أنواع الرئيسيات غير البشرية. تسمح هذه العضلات المتضائلة ببقاء رأس الإنسان في وضعه "المنتصب" الحالي، وتُمكّن عضلة القذالي الجبهي ، أو الجبهة ، من العمل كأداة مساعدة في تعابير الوجه. ^{[ 6 ]}

ازداد طول الإنسان مع مرور السنين بعد أن أصبح يمشي على قدمين، مما أدى إلى إطالة عضلات الظهر عند قاعدة عظم العصعص والوركين، الأمر الذي زاد من وزنه، وبالتالي أعاق قدراته على الأشجار. كان لدى أسلاف الإنسان الأوائل ذيل في موضع عظم العصعص لدى الإنسان الحديث . ساعد هذا الذيل على التوازن على الأشجار، لكن أهميته تراجعت مع تطور المشي على قدمين. كما أصبحت الأذرع أقصر (مقارنةً بالساقين) لحمل الأشياء واستخدامها في مهام متعددة بدلاً من التسلق والتأرجح على الأشجار. من المعروف أن سلالة الإنسان العاقل من الرئيسيات طورت الإبهام القابل للمقابلة ، مما فتح المجال أمام العديد من وظائف العضلات التي لم تكن ممكنة آنذاك في اليد وأجزاء أخرى من الجزء العلوي من الجسم. ^{[ 7 ]} ساهمت عضلات الساعد القابلة للتمدد، التي سمحت أوتارها للإنسان بتركيز قوته وقدراته في يديه وأصابعه، في اكتساب قدرات جديدة عظيمة. ^{[ 8 ]} بشكل عام، تطورت عضلات الجزء العلوي من الجسم للتعامل مع المزيد من الأنشطة التي تتطلب تركيز القوة في تلك العضلات مثل: الإمساك، والرمي، والرفع، والجري بشيء ما للمساعدة في الهروب من الخطر، والصيد، وبناء الموائل والملاجئ.

يُعدّ التحوّل إلى المشي على قدمين بشكل دائم لدى أسلافنا البعيدين الحجة الرئيسية للتكيفات التي طرأت على بنية عضلاتنا ووظائفها. فبسبب اضطرارهم لتركيز قوة الجاذبية على قدمين، انحنى عظم الفخذ البشري نحو الداخل وصولًا إلى الركبة، مما قد يكون سمح لعضلات الأرداف بالتكيف مع الضغط وبناء العضلات اللازمة. وهذا يُتيح للإنسان الحفاظ على توازنه على قدم واحدة وأثناء المشي بخطى ثابتة . كما ساعدت العضلات القريبة من الكاحل في توفير الدفع أثناء المشي والجري. لهذه الوضعية والمشي المتغيرة العديد من المزايا والعيوب. فقد فُقدت القدرة على الإمساك بالأشياء بأربعة أطراف، ولكن ما تم اكتسابه هو القدرة على حمل عصا أو رمي رمح واستخدام اليد الأخرى الحرة لمهمة أخرى. ^{[ 9 ]} كما ساعد هذا التكيف البشر على الوقوف باستقامة مع تثبيت الركبتين لفترات أطول. ^{[ 10 ]} لقد تكيفت عضلة باطن القدم، التي ساعدت أسلافنا على الإمساك بالأشياء والتعامل معها كما تفعل الشمبانزيات، مع دورها التطوري الجديد بشكل مناسب، فأصبحت متخلفة النمو لدرجة أنها لا تستطيع الإمساك بأي شيء، ونتيجة لذلك، ازداد طول القدم، والآن يولد 9% من البشر بدونها. استفاد الإنسان العاقل من ذلك ليصبح مدافعًا وصيادًا أفضل. ولعل زيادة الجري كنشاط للصيد والبقاء على قيد الحياة كان أمرًا أساسيًا لهذا التطور. ^{[ 11 ]}

بالمقارنة مع أقرب أقربائنا الأحياء، الشمبانزي والبونوبو، فإن العضلات الهيكلية للإنسان العاقل أضعف بمعدل يتراوح بين 1.35 و1.5 مرة عند تعديلها وفقًا للحجم. ونظرًا لقلة الاختلافات البيوميكانيكية بين ألياف العضلات الفردية من الأنواع المختلفة، فمن المرجح أن يكون هذا الاختلاف في القوة ناتجًا عن اختلاف تكوين أنواع ألياف العضلات. تميل عضلات الأطراف لدى البشر إلى أن تكون أكثر ميلًا نحو ألياف العضلات من النوع الأول المقاومة للإجهاد والبطيئة الانقباض. ^{[ 12 ]} في حين لا يوجد دليل على أن البشر المعاصرين أصبحوا أضعف بدنيًا من الأجيال السابقة، إلا أنه يمكن الاستدلال من أمور مثل متانة العظام وسماكة القشرة العظمية للعظام الطويلة كمؤشر على القوة البدنية. وبأخذ هذه العوامل في الاعتبار، لوحظ انخفاض سريع في المتانة العامة لدى المجتمعات التي تميل إلى الخمول. ^{[ 13 ]} على سبيل المثال، انخفضت سماكة جذع العظم منذ القرنين السابع عشر والثامن عشر في الولايات المتحدة، مما يشير إلى حياة أقل إجهادًا بدنيًا. ^{[ 14 ]} إلا أن هذا لا ينطبق على مجتمعات الصيد وجمع الثمار الحالية، مثل سكان جزر أندامان، الذين يتمتعون عمومًا بقوة بدنية جيدة. ^{[ 15 ]} عمومًا، يميل الصيادون وجامعو الثمار إلى امتلاك قوة في الساقين، بينما يميل المزارعون إلى امتلاك قوة في الذراعين، مما يمثل اختلافًا في الجهد البدني المبذول (أي المشي لمسافات طويلة يوميًا مقابل طحن القمح).