Читать интересную книгу "Первые шаги: Как прямохождение сделало нас людьми - Джереми Десильва"

что прямохождение – лучший способ перемещения в мире, я спросил Хёрста, почему он конструирует двуногих роботов. Почему не делать их четвероногими? Или почему бы просто не приделать им колеса, черт возьми? Роботы, ответил Хёрст, будут перемещаться в мире, созданном для людей, поэтому имеет смысл, чтобы они двигались так же, как мы.

Однако конструкции, созданные Хёрстом, на людей непохожи.

Я познакомился с Кэсси в феврале 2019 г. Студенты Хёрста поставили робота на беговую дорожку, и он шагал с постоянной скоростью 4,8 км/ч – средней скоростью ходьбы человека – на маленьких ступнях-подушечках. Кэсси совершенно не похож на С-3РО из «Звездных войн», Бендера из мультсериала «Футурама», Терминатора или героя фильмов «Короткое замыкание» Джонни 5. Он вообще не выглядит как гуманоид. При росте 1,2 м и весе 32 кг он состоит почти из одних только ног. Однако, в отличие от моих прямых ног, у Кэсси ноги тонкие и согнутые, и моторы, приводящие его в движение, находятся возле бедер. Я уже видел подобную конструкцию – у крупных бегающих по земле птиц. Действительно, Кэсси очень похож на казуара, нелетающую птицу весом около 45 кг из Новой Гвинеи.

Однако Хёрст не специально сконструировал Кэсси по образцу одного из ныне существующих животных. Последние два десятилетия его исследовательская группа изучала физические принципы бипедализма – то, что Хёрст называет «универсальными истинами» прямохождения{406}. Руководствуясь именно этими принципами, а не каким-либо предполагаемым исходным дизайном, группа Хёрста разработала этих роботов, которые в результате и получились непохожими на нас.

Еще одна проблема, доставшаяся нам в наследство от нашего эволюционного прошлого, в гораздо большей степени затрагивает женщин, чем мужчин. Чтобы разобраться в ней, нужно перенестись на 30 млн лет назад.

Так же как люди не произошли от шимпанзе, человекообразные обезьяны не произошли от ныне живущих нечеловекообразных обезьян. У тех и других был общий предок. Палеонтологи, ведущие поиск в североафриканских отложениях возрастом 30 млн лет, узнали, как он выглядел. Это был примат размером с кошку, получивший название Aegyptopithecus, которое означает «человекообразная обезьяна из Египта», но, разумеется, египтопитека нельзя отнести к человекообразным. У него были зубы как у человекообразных обезьян, но, в отличие от них, он был четвероногим и обладал длинным хвостом, наподобие современных мартышек.

В течение следующих 10 млн лет этот вид дал начало двум разным линиям развития. У приматов одной линии сохранился хвост, появились зубы другой формы, и впоследствии они диверсифицировались в современных африканских и азиатских обезьян. Приматы другой линии утратили хвост и постепенно диверсифицировались в современных человекообразных обезьян. Данная группа приматов включает гиббонов, орангутанов, горилл, шимпанзе, бонобо и людей, и у всех них нет хвоста, однако сохраняются мышцы, которые когда-то им управляли.

Эти мышцы до сих пор крепятся к рудиментарным хвостовым позвонкам, или копчику, и создают мышечную перевязь, образующую тазовое дно{407}. Мышцы, которые позволяют собакам вилять хвостом, а некоторым обезьянам висеть на нем, приобрели у человекообразных обезьян новую функцию и стали поддерживать внутренние органы, не давая им опускаться под действием гравитации. Однако у прямоходящих людей тяжесть этих органов иногда оказывается слишком большой для этого слоя мышц.

В результате происходит опущение и пролапс органов малого таза – состояние, чреватое многими заболеваниям.

В Бостонском музее науки содержится много живых животных – некоторые пострадали в дикой природе, других отобрали у нерадивых владельцев, – педагоги используют их для проведения уроков по экологии, этологии и теории эволюции. Когда я там работал, одним из моих любимцев был Алекс, маленький миссисипский аллигатор. Алексу было всего несколько лет, и весил он не больше 4,5 кг, но вызывал настоящий ажиотаж, когда я приносил его из бассейна, чтобы посетители могли взглянуть на него вблизи.

Алекс обладал мирным нравом, но, когда он был возбужден, я всегда это понимал. Мышцы в основании его хвоста напрягались непосредственно перед тем, как он собирался махнуть им, чтобы вырваться из моих рук. Почувствовав это, я просто поднимал его и держал в вертикальном положении, так что морда смотрела в потолок, а хвост в пол. Кровь отливала у него от головы, и он успокаивался. Через несколько секунд я мог продолжать рассказ о рептилиях.

У аллигаторов имеются венозные клапаны, но они способны воспрепятствовать оттоку крови лишь при горизонтальном положении тела рептилии. Я задаюсь вопросом, были ли венозные клапаны вымершего «каролинского мясника» (Carnufex carolinensis), положение тела которого было ближе к вертикальному, более мощными, чем у современных крокодилов и аллигаторов.

У людей и многих других млекопитающих тоже есть такие клапаны, и для этого имеются веские причины. Например, сильно развитые клапаны в шее у жирафа предотвращают отток крови от головного мозга. У нас, однако, в результате прямохождения на венозные клапаны оказывается очень большая нагрузка. С возрастом они могут начать ослабевать, и кровь скапливается в конечностях, вызывая у человека варикозное расширение вен. Это нарушение особенно характерно для рожавших женщин, отчасти потому, что каждая беременность добавляет в среднем 39 недель повышенной нагрузки на кровеносную систему.

Наше прямохождение сказывается и на носовых пазухах, которые в случае инфекции наполняются жидкостью, слизью и прочими неприятными вещами. Носовые пазухи открываются в глотку, которую можно освободить от лишнего содержимого, просто прочистив горло. Однако, к нашему сожалению, канал, через который выводится жидкость из верхнечелюстной пазухи, находящейся под глазами, ведет наверх. Поэтому при сильной простуде вы чувствуете неприятное давление, которое в тяжелых случаях может даже вызывать боль как при мигрени.

Осознать эти странные особенности нашего анатомического строения помогло сравнительное исследование коз и людей. Доктор Ребекка Форд, офтальмолог из Королевского колледжа Лондона, установила, что у коз не бывает проблем с очищением верхнечелюстных пазух{408}. Поэтому многие практикующие врачи рекомендуют при хроническом гайморите – неприятном заболевании, при котором воспаляются забитые слизью пазухи, – опускаться на четвереньки, принимая позу стоящей козы. Люди являются двуногими недостаточно долго, чтобы эволюция нашла лучшее решение для этого пережитка нашего прошлого, когда мы еще были четвероногими существами.

Однако, пожалуй, самое очевидное побочное следствие прямохождения – это нагрузка на мышцы и кости.

Спина четвероногого животного устроена как подвесной мост, и внутренности подвешены к надежной горизонтальной опоре, состоящей из цепочки позвонков. Двуногие же повернули свой позвоночник на 90°. Позвоночный столб человека представляет собой последовательность из 24 костей и дисков, стоящих друг на друге. Палеоантрополог Брюс Латимер из Университета Кейса Западного резервного района представляет их как башню из 24 чашек и блюдец, на которых опасно балансирует значительная часть веса тела{409}. Более того, эта башня не строго вертикальна. У нее имеется три изгиба – в пояснице (поясничный лордоз), в средней части позвоночника (грудной кифоз) и в шейном отделе, поднимающем голову над плечами (шейный лордоз).

Эти три изгиба обеспечивают ряд преимуществ. Словно пружины, они поглощают силы сжатия во время бега{410} и отодвигают нижнюю часть позвоночника от родовых путей. Однако, поскольку позвоночник у нас вынужден нести вес всей верхней части тела, он может совершенно неожиданно сломаться.

Мы единственные животные, у которых возможен перелом позвоночника исключительно под весом собственного тела, и этот риск возрастает с