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Wie sich der menschliche Körper entwickelte, um Fastballs zu werfen

Menschen haben eine Reihe von besonderen Fähigkeiten, die andere Primaten nicht teilen. Die Fähigkeit, ununterbrochen auf zwei Beinen zu gehen, könnte die erste sein, die mir in den Sinn kommt. Die Fähigkeit zu sprechen, geschriebene Sprache zu produzieren und sich auf komplexe Argumente einzulassen, ist nur ein paar mehr.

Eine unserer bemerkenswertesten Fähigkeiten könnte jedoch eine sein, die Sie außerhalb sportlicher Kontexte selten in Betracht ziehen: die Fähigkeit, kleine Gegenstände schnell und hart zu werfen.

Schimpansen sind immerhin ungefähr doppelt so stark wie Menschen, Pfund für Pfund und können etwa ein Drittel höher springen als unsere besten Athleten. Sie können jedoch nur ein Objekt mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 Kilometern pro Stunde werfen - viel langsamer als ein Durchschnittsmensch, geschweige denn ein professioneller Baseballspieler (der üblicherweise in den 90ern oder sogar 100ern wirft).

Warum eignen sich unsere Körper besonders zum Werfen? Eine neue Studie, die heute in Nature von Forschern aus Harvard und anderen Ländern veröffentlicht wurde, legt nahe, dass unsere Vorfahren diese ungewöhnliche Fähigkeit vor etwa zwei Millionen Jahren entwickelt haben, um ihre Jagdfähigkeiten zu verbessern. Die neu entwickelte Fähigkeit half den frühen Hominiden wahrscheinlich, Steine ​​oder geschliffene Holzstücke effektiver auf Beute zu schleudern.

Die Studie begann mit einer biomechanischen Analyse dessen, was genau während der menschlichen Wurfbewegung vor sich geht. Dabei wurde ein Infrarot-Bewegungserfassungssystem verwendet (dieselbe Technologie, die häufig zur Erzeugung realistischer menschlicher Bewegungen in Videospielen verwendet wird), um die Ergebnisse von 20 Colleges zu untersuchen Baseballspieler, die 8-10 Felder geworfen haben. Beim Werfen eines Balls kann sich die Schulter einer Person extrem schnell drehen - mit 9000 Grad pro Sekunde ist dies die schnellste Bewegung im menschlichen Körper - und die früheren Berechnungen der Forscher hatten gezeigt, dass diese Geschwindigkeit nicht durch die in gespeicherte Energie erklärt werden kann die Schultermuskeln allein.

throwside2.gif (Natur)

Ihre Analyse ergab, dass die bemerkenswerte Geschwindigkeit, die während der Wurfbewegung erzeugt wird, ohne die flexiblen Sehnen und Bänder, die die Schulter umgeben, nicht möglich wäre. „Wenn Menschen werfen, drehen wir zuerst unsere Arme vom Ziel weg nach hinten. In dieser Phase des „Armspannens“ strecken Menschen die Sehnen und Bänder über ihre Schulter und speichern elastische Energie “, sagte Neil Roach, biologischer Anthropologe und Hauptautor der Studie, in einer Presseerklärung. "Wenn diese Energie freigesetzt wird, beschleunigt sie den Arm nach vorne und erzeugt die schnellste Bewegung, die der menschliche Körper erzeugt, was zu einem sehr schnellen Wurf führt." In gewisser Weise wirken diese dehnbaren Sehnen und Bänder wie das Gummiband in einer Schleuder und speichern sich allmählich Energie und dann alles auf einmal loslassen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass wir unsere Schultersehnen und Bänder auf diese Weise verwenden können, da wir verschiedene anatomische Merkmale haben, die wir alle haben - und die wir nicht mit anderen Primaten teilen. Zum einen ermöglichen unsere niedrigen, nach außen gerichteten Schultern einen größeren Bewegungsspielraum als die hohen, nach innen gerichteten der Schimpansen. Dank unserer hohen, beweglichen Taille können wir unseren Oberkörper außerdem leichter drehen, sodass wir unsere Wurfarme relativ zu unseren Beinen weiter nach hinten ziehen können.

Die Bedeutung dieser Merkmale und die allgemeine Bedeutung eines breiten Bewegungsbereichs für die Erzeugung schneller Würfe wurde bestätigt, als die Forscher den Baseballspielern Schulterstützen anlegten und sie aufschlagen ließen. Bei reduzierter Flexibilität verringerte sich die Geschwindigkeit ihrer Würfe um durchschnittlich 8 Prozent.

nach außen gerichtete Schultern Unsere unteren, nach außen gerichteten Schultern (rechts) im Vergleich zu Schimpansen (links) ermöglichen es uns, unsere Arme mit unseren Brustmuskeln relativ zu unserem Oberkörper weiter nach hinten zu drehen, wodurch mehr Drehmoment erzeugt wird (dargestellt durch τ) und als eine der Anatomische Merkmale, die es uns ermöglichen, elastische Energie in unseren Sehnen und Bändern zu speichern. (Bild über Nature / Roach et al.)

Die Entwicklung der anatomischen Merkmale, die unser Wurfgeschick von Schimpansen unterscheiden, lässt sich auf etwa zwei Millionen Jahre zurückverfolgen, als unsere Vorfahren noch einer anderen Art angehörten ( Homo erectus ). Während es unmöglich ist, genau zu wissen, welcher selektive Druck zu ihrer Evolution geführt hat, haben die Forscher eine Idee. "Wir glauben, dass das Werfen für das Jagdverhalten von Anfang an am wichtigsten war, damit unsere Vorfahren Großwild effektiv und sicher töten können", sagte Roach. "Das Essen von mehr kalorienreichem Fleisch und Fett hätte es unseren Vorfahren ermöglicht, größere Gehirne und Körper zu entwickeln und in neue Regionen der Welt zu expandieren. All dies hat dazu beigetragen, uns zu dem zu machen, was wir heute sind."

Schließlich machte die Entwicklung von Technologien, die die Jagd erleichterten - angefangen bei Pfeil und Bogen über Netze und Klingen bis hin zu Schusswaffen - das Werfen von Gegenständen zum größten Teil überflüssig. Wenn die Autoren jedoch Recht haben, ergibt sich unsere Fähigkeit zu einer solchen Erfindung aus dem evolutionären Vorteil, den das Werfen mit hoher Geschwindigkeit bietet. In gewisser Weise sind das Werfen von Speeren, das Schleudern von Hagel-Maria-Pässen und das Ausschlagen von Kämpfen - sportliche Höchstleistungen, die unsere körperliche Leistungsfähigkeit als Spezies belegen - nur ein evolutionärer Überrest unserer Vorfahren, der von unserem modernen Selbst bewahrt wird.

Wie sich der menschliche Körper entwickelte, um Fastballs zu werfen