چرا نمیتوانیم انگشتان پای خود را بهطور مستقل مانند انگشتان دست حرکت دهیم؟
پاهای انسان به گونهای طراحی شدهاند که تعادل و راه رفتن بر روی دو پا را حفظ کنند و این ویژگی مانع از حرکت مستقل و دقیق انگشتان پا مانند انگشتان دست میشود.
شامپانزهها و برخی دیگر از نخستیسانان توانایی شگفتانگیزی دارند که انسانها از آن بیبهرهاند: آنها میتوانند با انگشتان پای خود اشیا را بگیرند و حتی آنها را بهطور مستقل حرکت دهند، درست مانند دستهایشان. پاهای این موجودات انعطافپذیری و مهارت زیادی برای گرفتن میوه، شاخه یا اسباببازی دارند، در حالی که انسانها نمیتوانند چنین کاری با پاهای خود انجام دهند. این تفاوت پرسش جالبی را به وجود میآورد: چرا انگشتان پای انسان نمیتوانند مانند انگشتان دست بهطور مستقل و ظریف حرکت کنند؟ پاسخ به این سؤال به ترکیبی از تکامل، ساختار عضلانی و استخوانی و نحوهٔ کنترل مغز بر حرکات پا برمیگردد.
استیون لوتزنهایزر، استادیار انسانشناسی زیستی در دانشگاه تنسی، به بررسی بیومکانیک پای انسان معاصر پرداخته است. او با استفاده از اصول مکانیک و حرکت، بررسی میکند که نیروها چگونه بر شکل بدن انسان تأثیر میگذارند و بدن انسان در طول زمان چگونه تغییر کرده است. به گفتهٔ او، پاسخ این سؤال که چرا انسانها نمیتوانند انگشتان پای خود را یکییکی تکان دهند، به ترکیبی از ساختار عضلات، عملکرد مغز و مسیر تکاملی پاهای انسان مرتبط است. لوتزنهایزر در مطلبی در وبسایت کانورسیشن به این موضوع پرداخته است.
انسانها جزو نخستیسانان هستند و شامپانزهها نزدیکترین خویشاوندان ژنتیکی ما به شمار میروند؛ حدود ۹۸٫۸ درصد از DNA ما با آنها مشترک است. با این حال، تفاوتهای مهمی میان بدن ما و آنها وجود دارد. یکی از این تفاوتها در پاهاست. پاهای انسان برای راه رفتن دوپا، تحمل وزن و حفظ تعادل تخصصی شدهاند، نه برای گرفتن اشیا.
اجداد بسیار دور ما احتمالاً شبیه شامپانزهها حرکت میکردند؛ یعنی هم از دستها و هم از پاها برای جابهجایی استفاده میکردند. اما در مسیر تکامل، شاخهٔ انسانی بهتدریج بر روی راه رفتن با دو پا تمرکز کرد. این تغییر بزرگ، فشار زیادی به ساختار پا وارد کرد. پاها باید به گونهای تغییر میکردند که بتوانند وزن کل بدن را تحمل کنند، تعادل را حفظ کنند و هنگام راه رفتن عمودی مانع زمین خوردن شوند. در این شرایط، حرکت مستقل و ظریف انگشتان پا دیگر اولویت نبود. مهمتر از هر چیز این بود که پاها محکم، پایدار و قابل اعتماد باشند.
در مقابل، دستها مسیر دیگری را طی کردند. دستهای انسان بهتدریج برای کارهایی مانند گرفتن ابزار، ساختن، نوشتن و انجام حرکتهای ظریف تخصصی شدند؛ تواناییهایی که از ویژگیهای بارز انسان به شمار میروند. همین حالا هم بیشتر کارهای روزمرهٔ ما، از تایپ کردن و پیام فرستادن گرفته تا نقاشی یا نواختن ساز، به لطف توانایی انگشتان دست انجام میشود. حتی نوشتن همین متن تنها به این دلیل ممکن است که انگشتان دست میتوانند حرکتهای کوچک، دقیق و کاملاً کنترلشده داشته باشند. به زبان ساده، دستها و پاهای ما برای اهداف متفاوتی تکامل یافتهاند.
از نظر ساختاری، دست و پا شباهتهایی دارند. هر دو پنج انگشت دارند و حرکت آنها با کمک عضلات و تاندونها انجام میشود. اما تفاوتها هم کم نیست. پای انسان در مجموع ۲۹ عضله دارد که تقریباً همهٔ آنها به راه رفتن، ایستادن و حفظ تعادل کمک میکنند. در مقابل، دست انسان ۳۴ عضله دارد که بسیاری از آنها مخصوص حرکتهای ظریف انگشتان هستند.
بیشتر عضلات پا باعث میشوند بتوانید انگشتان پا را به سمت پایین خم کنید، مانند زمانی که روی پنجه میایستید، یا آنها را بالا بیاورید، مانند زمانی که روی پاشنه راه میروید. این عضلات همچنین به پا اجازه میدهند کمی به داخل یا بیرون بچرخد تا روی زمین ناهموار تعادل حفظ شود. همهٔ این حرکتها برای هدف مشترکی طراحی شدهاند: راه رفتن و دویدن ایمن.
انگشت کوچک پا نقش بسیار مهمی دارد که احتمالاً از آن بیخبر هستید. این انگشت هنگام راه رفتن به جلو راندن بدن کمک میکند و به همین دلیل عضلات اضافی مخصوص خودش را دارد. اما چهار انگشت دیگر پا چنین امتیازی ندارند. آنها عضلات اختصاصی جداگانه ندارند و چند عضلهٔ اصلی در کف پا و ساق پا هر چهار انگشت را با هم حرکت میدهند. به همین دلیل، این انگشتها میتوانند کمی تکان بخورند، اما نمیتوانند مانند انگشتان دست مستقل و جدا از هم حرکت کنند. تاندونهای بلندی هم که از عضلات ساق پا تا داخل پا کشیده شدهاند، بیشتر برای پایداری و قدرت طراحی شدهاند، نه برای دقت و ظرافت.
در دستها وضعیت کاملاً متفاوت است. شش گروه عضلانی اصلی به حرکت هر انگشت کمک میکنند. بیشتر این عضلات در ساعد قرار دارند و از طریق تاندونها به انگشتان وصل میشوند. شست و انگشت کوچک دست حتی عضلات اضافهای دارند که گرفتن و نگه داشتن اشیا را آسانتر میکند. این مجموعهٔ پیچیدهٔ عضلات باعث میشود انگشتان دست بتوانند حرکتهایی بسیار دقیق، مانند نوشتن یا کار با ابزارهای ظریف، انجام دهند.
ماجرا فقط به عضلات ختم نمیشود. مغز هم نقش مهمی دارد. بخشی از مغز به نام «قشر حرکتی» مسئول فرمان دادن به عضلات برای حرکت است. این بخش از نورونهایی تشکیل شده است که دستور حرکت را به بدن میفرستند. قشر حرکتی مغز انسان، نورونهای بسیار بیشتری را به کنترل انگشتان دست اختصاص داده تا انگشتان پا. به همین دلیل، مغز میتواند دستورهای بسیار دقیقتر و پیچیدهتری به انگشتان دست بدهد.
به بیان سادهتر، مغز برای حرکت دادن انگشتان دست «سرمایهگذاری» بیشتری کرده است. حرکتهای ظریف انگشتان دست به فعالیت عصبی بیشتری نیاز دارند، در حالی که انگشتان پا بیشتر برای حرکتهای ساده و هماهنگ با کل پا طراحی شدهاند.
بنابراین، هرچند ما نمیتوانیم با انگشتان پای خود اشیا را بگیریم یا آنها را یکییکی تکان بدهیم، این موضوع نشانهٔ نقص نیست. این نتیجهٔ میلیونها سال تکامل است که پاهای ما را برای راه رفتن، تعادل و تحمل وزن بدن بهینه کرده و دستهایمان را به ابزارهایی دقیق برای کار با جهان اطراف تبدیل کرده است.