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Come il corpo umano si è evoluto per lanciare palle veloci

Gli umani hanno un numero di abilità speciali non condivise da altri primati. Essere in grado di camminare continuamente su due gambe potrebbe essere il primo che viene in mente. La capacità di parlare, produrre una lingua scritta e impegnarsi in ragionamenti complessi sono solo alcuni.

Una delle nostre abilità più straordinarie, tuttavia, potrebbe essere quella che raramente consideri al di fuori dei contesti sportivi: la capacità di lanciare piccoli oggetti velocemente e duramente.

Dopotutto, gli scimpanzé sono circa due volte più forti degli umani, hanno una libbra per la libbra e possono saltare circa un terzo in più rispetto ai nostri migliori atleti, ma possono solo lanciare un oggetto a circa 20 miglia all'ora - molto più lentamente di una persona media, figuriamoci un giocatore di baseball professionista (che normalmente lancia negli anni '90 o addirittura in 100).

Perché i nostri corpi sono particolarmente adatti a lanciare cose? Un nuovo studio pubblicato oggi su Nature da ricercatori di Harvard e altrove suggerisce che i nostri antenati hanno sviluppato questa insolita capacità circa due milioni di anni fa come un modo per migliorare la loro abilità di caccia. L'abilità di recente evoluzione probabilmente ha aiutato i primi ominidi a scagliare più efficacemente rocce o affilati pezzi di legno in preda.

Lo studio è iniziato con un'analisi biomeccanica di ciò che accade esattamente durante il movimento di lancio umano, che è stato condotto utilizzando un sistema di acquisizione del movimento a infrarossi (la stessa tecnologia spesso utilizzata per creare movimenti umani realistici nei videogiochi) per esaminare le consegne di 20 college giocatori di baseball di livello che hanno lanciato 8-10 tiri. Mentre lancia una palla, la spalla di una persona può ruotare estremamente velocemente - a 9000 gradi al secondo, è il movimento più veloce trovato nel corpo umano - e i precedenti calcoli dei ricercatori avevano dimostrato che questa velocità non poteva essere spiegata dall'energia immagazzinata in solo i muscoli delle spalle.

throwside2.gif (Natura)

La loro analisi ha mostrato che il notevole livello di velocità generato durante il movimento di lancio non sarebbe possibile senza i tendini e i legamenti flessibili che circondano la spalla. “Quando gli umani lanciano, per prima cosa ruotiamo le braccia all'indietro lontano dal bersaglio. È durante questa fase di "arm armamento" che gli umani allungano i tendini e i legamenti che attraversano la spalla e immagazzinano energia elastica ", ha detto Neil Roach, antropologo biologico e autore principale dello studio, in una nota della stampa. "Quando questa energia viene rilasciata, accelera il braccio in avanti, generando il movimento più veloce che il corpo umano produce, risultando in un lancio molto veloce." In un certo senso, questi tendini e legamenti elastici agiscono come l'elastico in una fionda, memorizzando gradualmente energia e poi rilasciandola tutta in una volta.

I ricercatori hanno anche scoperto che siamo in grado di utilizzare i nostri tendini e legamenti della spalla in questo modo a causa di diverse caratteristiche anatomiche che tutti noi abbiamo - e che non condividiamo con altri primati. Per uno, le nostre spalle basse rivolte verso l'esterno consentono una maggiore libertà di movimento rispetto a quelle alte e rivolte verso l'interno degli scimpanzé. Inoltre, la nostra vita alta e mobile ci consente anche di ruotare più facilmente i nostri torsi, permettendoci di inclinare le nostre braccia di lancio più indietro, rispetto alle nostre gambe.

L'importanza di queste caratteristiche e il significato complessivo di una vasta gamma di movimenti nella produzione di tiri veloci è stata confermata quando i ricercatori hanno messo gli spallacci sui giocatori di baseball e li hanno fatti lanciare. Con la loro flessibilità ridotta, la velocità dei loro lanci è diminuita in media dell'8 percento.

spalle rivolte verso l'esterno Le nostre spalle inferiori (rivolte verso l'esterno (a destra), rispetto agli scimpanzé (a sinistra), ci consentono di usare i nostri pettorali per ruotare le braccia più indietro rispetto ai nostri torsi, generando più coppia (rappresentata da τ) e fungendo da uno dei caratteristiche anatomiche che ci danno la capacità di immagazzinare energia elastica nei nostri tendini e legamenti. (Immagine via Nature / Roach et. Al)

L'evoluzione dei tratti anatomici che distinguono le nostre abilità di lancio dagli scimpanzé può essere fatta risalire a circa due milioni di anni fa, affermano i ricercatori, quando i nostri antenati appartenevano ancora a una specie diversa ( Homo erectus ). Mentre è impossibile sapere esattamente quali pressioni selettive hanno portato alla loro evoluzione, i ricercatori hanno un'idea. "Pensiamo che il lancio sia stato probabilmente molto importante all'inizio in termini di comportamento di caccia, consentendo ai nostri antenati di uccidere in modo efficace e sicuro il grande gioco", ha detto Roach. "Mangiare più carne e grassi ricchi di calorie avrebbe permesso ai nostri antenati di crescere cervelli e corpi più grandi e di espandersi in nuove regioni del mondo, tutto ciò ci ha aiutato a diventare chi siamo oggi".

Alla fine, lo sviluppo di tecnologie che hanno reso più facile la caccia - a partire da archi e frecce, poi reti, lame e infine armi da fuoco - ha reso la nostra abilità nel lanciare oggetti in gran parte superflui. Ma se gli autori hanno ragione, la nostra capacità di tale invenzione deriva dal vantaggio evolutivo dato dal lancio ad alta velocità. In un certo senso, lanciare giavellotti, lanciare passi da Ave Maria e mettere a segno pastelle - talenti atletici che attestano la nostra abilità fisica come specie - sono solo una traccia evolutiva dei nostri antenati, trattenuta dai nostri sé moderni.

Come il corpo umano si è evoluto per lanciare palle veloci