Proč lidé chodí a běhají? Mohou za to tisíce let evoluce v boji o maso!

22.03.2017 - Daniel Lieberman

Chůze a běh vypadají jako zcela přirozený pohyb, který lidé ovládají od nepaměti. Ve skutečnosti se však jedná o naprosto převratný evoluční „vynález“, jenž našim předkům pomohl ovládnout planetu

Evoluční výhoda -<p>Člověk vypotí asi litr tekutin za hodinu, což na ochlazení při ostrém běhu v horku stačí.</p>
Evoluční výhoda -

Člověk vypotí asi litr tekutin za hodinu, což na ochlazení při ostrém běhu v horku stačí.


Reklama

Lidoopové obvykle ujdou necelé tři kilometry denně, ale lidé jsou doslova úžasní dálkoví chodci. Například George Meegan nedávno pěšky absolvoval cestu z jižního cípu Jižní Ameriky až na nejsevernější místo Aljašky; v průměru přitom ušel třináct kilometrů za den. Přestože bylo Meeganovo putování neobvyklé, jeho denní průměr se ve skutečnosti velmi blížil tomu, kolik při zajišťování potravy urazí moderní lovci a sběrači – ženy ujdou zhruba devět kilometrů a muži patnáct.  

Dospělí jedinci druhu Homo erectus byli přibližně stejně velcí jako většina současných lovců a sběračů a žili v podobném prostředí – museli proto denně nachodit za potravou srovnatelné vzdálenosti v horkém, otevřeném prostředí. Toto dědičné putování se pak vtisklo do celé řady tělesných adaptací, které se objevily už u prvních příslušníků rodu Homo a přispěly k tomu, že lidé začali být v dálkovém chození ještě lepší než australopitékové. 

Horko a hlad

Tělo se při chůzi značně zahřívá, a většina zvířat v tropech včetně masožravců proto přes poledne odpočívá ve stínu. Jelikož dvounozí hominini (člověk a jeho nejbližší příbuzní) nepatří v porovnání se zvířaty zrovna mezi zdatné sprintery, schopnost chodit přes den na dlouhé vzdálenosti bez přehřátí byla zřejmě zásadní adaptací prvních lovců a sběračů v Africe. Umožnila jim totiž opatřovat si potravu v době, kdy existovala nejnižší pravděpodobnost, že je zabijí predátoři

Důležité však je, že na rozdíl od šelem chodíme vzpřímeně, a slunečnímu záření tedy čelí daleko menší část povrchu našeho těla – slunce nás zkrátka zahřívá méně. Další adaptaci druhu Homo erectus oproti australopitékům představovala vyšší tělesná schránka s delšími končetinami: Protáhlý tvar pomáhal ochlazovat se pocením. Proto se u lidských populací, jež se vyvinuly v horkých, vyprahlých prostředích, prosadily větší povrchové plochy ve vztahu k tělesné hmotnosti. Zůstává předmětem debat, jak štíhlý byl Homo erectus v pase, ale celkový tvar jeho těla mu musel pomáhat odvádět horko poledního slunce. 

Užitečné turbulence

Poslední, ale obzvlášť přitažlivou adaptací, kterou jsme kvůli ochlazování při putování zdědili od prvních příslušníků rodu Homo, se stal vystupující nos. Rekonstruované tváře australopitéků dokládají, že měli ploché nosy, podobně jako lidoopové nebo jiní savci. Ven zahnuté okraje nosní dutiny jedinců druhů Homo habilis a Homo erectus však ukazují na nos vyčnívající z obličeje. Nejenže je náš jedinečný zevní nos (pro nás) atraktivní, ale hraje také důležitou roli při termoregulaci, neboť ve vdechovaném vzduchu vytváří turbulence (viz Chaotické víření)

Evoluce velkých zevních nosů u prvních příslušníků rodu Homo představuje silný důkaz přizpůsobení se chůzi na dlouhé vzdálenosti v horkých a suchých podmínkách, aniž by docházelo k dehydrataci. 

Běh o život

Chůze na dlouhé vzdálenosti je zásadním předpokladem života ve stylu lovců a sběračů, ale někdy lidé zkrátka musejí i běhat. Silnou motivací pro úprk na strom nebo do jiného úkrytu může být například nevítaná pozornost predátora. 

První zástupci rodu Homo museli být stejně jako my žalostnými sprintery, a jejich vyděšený úprk tedy až příliš často končil neúspěchem. Existuje však spousta důkazů, že si už Homo erectus vypěstoval výjimečnou schopnost běhat přiměřeně rychle v horkých podmínkách na dlouhé vzdálenosti. Adaptace, na nichž tyto dovednosti stojí, zásadně pomohly transformovat lidské tělo a vysvětlují, proč i amatérští sportovci patří mezi nejlepší vytrvalostní běžce ve světě savců. 

Maso za odměnu

Dnes běháme na dlouhé vzdálenosti, abychom se udrželi v kondici, abychom včas dorazili do práce, nebo jen čistě pro zábavu – ale prapůvodem vytrvalostního běhu je boj o maso. Jde o logický závěr, zkusíte-li si představit, jak asi první lidé před dvěma miliony let mohli lovit nebo hledat potravu. 

Většina masožravců zabíjí s využitím kombinace rychlosti a síly. Velcí predátoři jako lvi a leopardi svou kořist pronásledují nebo se na ni vrhnou a pak ji usmrtí – dokážou při tom vyvinout rychlost až 70 km/h. Hyeny či šakalové také musejí umět běhat a bojovat, protože o mršiny bývá velký zájem. K nejnebezpečnějším zbraním prvních lovců a sběračů přitom patřily přiostřené dřevěné klacky, kyje a kameny. Pro pomalé, drobné a neozbrojené homininy muselo být tedy nesmírně riskantní a složité postavit své přežití na pojídání jiných zvířat. Důležité řešení pro ně představoval právě vytrvalostní běh.

Pomalu, ale jistě

Dnešní lovci a sběrači se například snaží zahlédnout na obloze kroužící supy a odhadnout tak polohu mršiny. Poté ke kořisti běží a odvážně odhánějí lvy a jiné masožravce, aby si sami pochutnali na tom, co zbylo. Další strategie tkví v soustředěném naslouchání zvukům, jež vydávají při nočním lovu lvi: Pak stačí za zabitým zvířetem vyběhnout brzy z rána, než dorazí mrchožrouti. 

Obě tyto taktiky lovců a sběračů vyžadují běh na dlouhé vzdálenosti. Jakmile navíc hominini získali maso, dost možná se jim hodilo utéct s tím, co dokázali pobrat, aby se pak najedli v bezpečí, daleko od ostatních konkurentů z živočišné říše. 

Vytrvalostní lov

Ačkoliv se však lovci a sběrači živí mršinami miliony roků, existují archeologické důkazy, že už před 1,9 milionu let lovili první lidé velká zvířata, například pakoně či antilopy. Byl-li běh významný pro získávání již mrtvé kořisti, představte si jeho význam pro první lovce, kteří byli pomalí a špatně ozbrojení. Kdybyste museli zabít velké zvíře jako zebru nebo antilopu jen kyjem či dřevěným oštěpem, bylo by rozumnější zůstat vegetariánem. 

První příslušníci rodu Homo určitě nebyli tak rychlí, aby se ke své kořisti dostali na patřičnou vzdálenost. A i kdyby se jim podařilo připlížit se do těsné blízkosti, riskovali by kopnutí nebo bodnutí rohy. Autor těchto řádků spolu se svými kolegy Davidem Carrierem a Dennisem Bramblem spatřuje řešení uvedeného problému v pradávné metodě lovu založené na vytrvalostním běhu. Při tzv. vytrvalostním lovu se uplatňují dvě základní charakteristiky lidského běhu: Za prvé – lidé zvládají urazit dlouhou vzdálenost rychlostí, která nutí čtyřnožce přejít z poklusu do trysku. Za druhé – běžící člověk se ochlazuje pocením, ale čtyřnohé zvíře potřebuje za stejným účelem hluboce oddechovat, což při běhu tryskem nemůže. 

Uštvat k smrti

Přestože jsou tedy zebry a pakoně rychlejší než kterýkoliv sprintující člověk, dokážou lidé tato hbitější stvoření uštvat a zabít, protože je donutí běžet delší dobu v horku. 

Lovec či skupina lovců si obvykle vyberou velkého savce a začnou ho honit v poledne, kdy slunce pálí. Zvíře nejprve uniká do stínu, kde se ukrývá a ochlazuje zrychleným dechem. Lidé ho však rychlou chůzí stopují a poté jej opět poklusem nahánějí. Vyděšený tvor tak znovu vyráží tryskem dřív, než se stihl pořádně ochladit. Nakonec po mnoha cyklech střídavého stopování a nahánění tělesná teplota zvířete stoupne na smrtelnou úroveň, takže se kořist zhroutí. A tehdy ji lovec může snadno a bezpečně zabít i bez zvláštních zbraní či nástrojů. 

Proti přehřátí organismu

K nejdůležitějším adaptacím člověka pro běh patří zmíněná schopnost ochlazovat se pocením, a nikoliv zrychleným dechem, za niž vděčíme milionům potních žláz a absenci husté srsti. Většina savců má potní žlázy pouze na dlaních, ale u lidoopů a opic se vyskytují i na jiných částech těla. U člověka pak v určitém okamžiku evoluce vzrostl jejich počet na 5–10 milionů. 

Pokud se zahřejeme, vylučují potní žlázy převážně vodu. Jak se pot odpařuje, ochlazuje se pokožka, krev a následně i celé tělo. Lidé dokážou vypotit víc než litr tekutiny za hodinu, což na ochlazení při ostrém běhu v horku stačí. Podobný výkon by však nepodal žádný jiný savec, neboť nemá dostatečný počet potních žláz, a navíc jeho tělo pravděpodobně pokrývá srst. 

Kyvadlová chůze

Kožešina skvěle odráží sluneční záření, chrání pokožku a přitahuje partnery, brání však proudění vzduchu, takže se pot nemůže odpařovat. Člověk má ve skutečnosti stejně hustý tělesný porost jako šimpanz, ale většina jeho chloupků je velmi jemná. Nevíme s jistotou, kdy se u lidí vyvinulo takové množství potních žláz a kdy ztratili srst, ale podle autora těchto řádků se zmíněné adaptace poprvé objevily buď u rodu Homo, nebo u rodu Australopithecus, načež se u jedinců Homo dále rozvinuly. 

Srst a potní žlázy sice nefosilizují, takže konkrétní důkazy o jejich změnách nemáme; v našich svalech a kostech však najdeme desítky dalších adaptací pro vytrvalostní běh, jejichž stopy se poprvé objevují u fosilií Homo erectus. Mnohé z těchto rysů nám umožňují používat nohy jako obrovské pružiny: Můžeme tak efektivně skákat z končetiny na končetinu způsobem, který se naprosto odlišuje od chůze, při níž se nohy pohybují jako kyvadla. Jakmile se dolní končetina při běhu dotkne země, kyčle, kolena a kotníky se v první polovině postoje ohnou, těžiště těla poklesne a dojde k protažení mnoha svalů a vazů v nohách. Když se tyto tkáně protáhnou, uloží se v nich elastická energie, kterou pak zase uvolní při odrazu ve druhé polovině postoje, a pomohou nám tak vyskočit do vzduchu. 

Lidské pružiny

Naše nohy ukládají a uvolňují energii natolik efektivně, že je vytrvalostní běh jen o 30–50 % energeticky náročnější než chůze. „Pružiny“ jsou navíc účinné do té míry, že výdej na vytrvalostní běh (nikoliv ovšem sprint) nezávisí na rychlosti: Na uběhnutí 10 km tempem 4 minuty a 30 sekund na kilometr spotřebujeme stejné množství kalorií jako při 6 minutách na kilometr, což zdánlivě nedává smysl. 

Jednou z klíčových pružin, jejichž pomocí jsme se vytrvalostnímu běhu přizpůsobili, je kupolovitě tvarovaná nožní klenba: Vyvíjí se podle toho, jak vazy a svaly vážou nožní kůstky, když děti začínají chodit a běhat. Již australopiték měl sice částečnou klenbu, která mu pomáhala zpevňovat nohu při chůzi – zřejmě ovšem nebyla tak vyklenutá ani natolik stabilní jako ta naše, a proto nemohla efektivně fungovat coby pružina. 

Achillova šlacha

Přestože se nezachovala žádná celá noha prvních zástupců rodu Homo, z objevených otisků a fragmentů vyplývá, že měl Homo erectus zcela lidskou klenbu. Pro chůzi není plně vyvinutá pružná klenba nezbytná (zeptejte se kohokoliv s plochýma nohama), ale energetický výdej na běh pomáhá její pružinovité chování snižovat zhruba o 17 %. 

Další zásadní, inovativní pružinou lidské nohy je Achillova šlacha. U šimpanzů či goril neměří ani centimetr, nicméně lidé ji mají zpravidla delší než 10 cm a velmi silnou. Při běhu – nikoliv však při chůzi – pak ukládá a uvolňuje téměř 35 % mechanické energie. Ani šlachy bohužel nefosilizují, ale malá velikost úponu achilovky na patních kostech australopitéků naznačuje, že ji měli stejně drobnou jako velké africké opice a že se poprvé zvětšila až u rodu Homo. 

Chaotické víření

U opic či psů proudí vzduch při dýchání do nozder a nosní dutiny přímo. U lidí však stoupá nosními dírkami, stočí se o 90° a pak projde dalším párem chlopní do vnitřního nosu. Tyto nezvyklé rysy způsobují, že vzduch chaoticky víří. Přestože turbulence dávají trochu víc zabrat plicím, zvyšují kontakt vzduchu s mukózními membránami, jimiž je vystlána nosní dutina. Hlen zadržuje hodně vody, ovšem nepříliš pevně. Když tedy zevním nosem vdechujeme horký, suchý vzduch, výsledný turbulentní tok napomáhá jeho zvlhčení, a plíce se tak nevysušují. 

Reklama

  • Zdroj textu:

    100+1 zahraniční zajímavost

  • Zdroj fotografií: Shutterstock

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Přistání na letišti Courchevel je možné pouze se speciální licencí – jde o páté nejnebezpečnější letiště světa.

Zajímavosti

Současné kombajny váží desítky tun a velice zatěžují půdu na polích, což ohrožuje jejich úrodu.

Věda
Reklama

Konstelace satelitů Swarm

Vesmír

Eisenhower považoval za nejlepšího německého velitele Gerda von Rundstedta (zcela vlevo).

Válka
Historie

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907