Широкие бёдра не означают менее эффективную ходьбу: новое исследование опровергает «акушерскую дилемму»
Десятилетиями в антропологии господствовало представление о том, что более широкий таз у женщин делает ходьбу и бег менее эффективными с точки зрения затрат энергии. Этот предполагаемый эволюционный компромисс, известный как «акушерская дилемма», объяснял, почему естественный отбор не сделал женский таз максимально широким для облегчения родов — якобы из-за негативного влияния на эффективность передвижения.
Новое исследование, проведённое учёными из Гарварда, Бостонского университета и Хантер-колледжа, показывает, что это устоявшееся представление ошибочно. Работа опубликована 11 марта в журнале PLOS ONE.
Ошибка в фундаментальной модели
Проблема, как выяснили исследователи, заключалась в упрощённых биомеханических моделях, использовавшихся для расчёта сил, действующих на тазобедренный сустав.
«Если бы у нас были только таз и бедренная кость, старая модель могла бы быть верной, — говорит Дэниел Либерман, профессор биологических наук. — Но у нас также есть голень, лодыжка и стопа. Когда вы ставите ногу на землю, силы не проходят прямо от земли к бедру».
Новый подход: обратная динамика
Чтобы понять реальную картину, учёные применили метод обратной динамики, отслеживая цепную реакцию сил от стопы вверх по ноге к тазобедренному суставу.
Ключевым открытием стало то, что ширина таза не коррелирует с длиной реального плеча рычага (moment arm), определяющего усилие, которое должны создавать мышцы-абдукторы бедра для стабилизации тела при ходьбе.
«Вы можете иметь широкий таз и маленькое плечо рычага, или узкий таз и очень длинное плечо рычага, — объясняет Анна Уорренер, первый автор исследования. — Это означает, что по ширине таза нельзя предсказать, насколько интенсивно работают эти мышцы и сколько энергии они потребляют».
Вывод: Люди с более широким тазом не тратят больше энергии на ходьбу и бег.
Последствия для понимания эволюции
Это открытие ставит под сомнение саму основу «акушерской дилеммы» и меняет подход к преподаванию эволюции человека.
«Хорошая наука — это критический взгляд на то, что мы принимаем как данность, — говорит Херман Понтцер, профессор антропологии. — Это изменит то, как мы преподаём Антропологию 101 повсюду, и то, как мы рассказываем об эволюции человека, адаптациях к ходьбе и рождении детей».
Почему роды всё ещё могут быть трудными?
Если ширина таза не ограничена необходимостью эффективного передвижения, почему у женщин не развился максимально широкий таз для лёгких родов?
Одна из гипотез, предложенных авторами, — теория несоответствия (mismatch). Современная среда радикально отличается от условий, в которых шла эволюция человека.
«Наши тела не всегда хорошо адаптированы к новым условиям, в которых мы теперь живём, — говорит Либерман. — Женщины, включая беременных, теперь имеют доступ к гораздо большему количеству энергии и меньше работают физически. В результате дети, возможно, недавно начали становиться слишком большими, чтобы пройти через родовые пути матери».
Будущие исследования
Для полного понимания проблемы необходимы данные о размерах таза и исходах родов в популяциях охотников-собирателей, чей образ жизни лучше отражает условия, в которых происходила эволюция человека.
«Ключевой вывод в том, что до недавнего времени материнский таз был хорошо адаптирован как для функции передвижения, так и для деторождения, — резюмирует Уорренер. — Естественный отбор требует, чтобы репродукция работала. Но наши нынешние уровни родовых трудностей — плохой показатель того, что происходило в прошлом».