O fotografie alb-negru a unui bărbat în vârstă strângându-și genunchiul, cu o strălucire roșie în jurul genunchiului, indicând durere

Oamenii de știință abia încep să exploreze mai îndeaproape evoluția genunchiului uman. (Credit imagine: fongbeerredhot prin Shutterstock)

Gemetele de durere când ne ridicăm de pe canapea sau zgomotul de cartilaj scrâșnit când urcăm scările sunt prea familiare. Mulți dintre noi se uită în jos la genunchii care ne dor și îi blestemă – întrebându-ne de ce se pare că au evoluat ca să doară atât de mult. Dar genunchiul uman are o istorie evolutivă complexă. Și noi cercetări arată cât de greșit este înțeles.

Genunchiul a suferit modificări majore ale dimensiunii și formei sale, nu numai pentru a permite primilor oameni să meargă în poziție verticală, ci și pentru a ne diferenția (Homo sapiens) de la rudele noastre genetice dispărute, cum ar fi Homo erectus şi Homo neanderthalensis (Neanderthalieni).

Selecția naturală, acționând împreună cu alte forțe evolutive, cum ar fi mutația aleatoare sau moștenirea genetică, a modelat probabil genunchiul pentru a ne ajuta să mergem pe două picioare mai eficient și mai mult decât rudele noastre.

Multe dintre problemele genunchiului cu care ne confruntăm astăzi sunt probleme noi pe care strămoșii noștri nu le-au experimentat. De exemplu, în 2017, cercetarea sugerată că stilul de viață sedentar al lumii post-industriale ar fi putut duce la o creștere de 2,1 ori a ratei osteoartritei genunchiului, cea mai comună formă de artrită a genunchiului.

Când cercetătorii au studiat rămășițele vânătorilor culegători care au trăit cu până la 6.000 de ani în urmă, au descoperit că osteoartrita genunchiului probabil nu era deloc o problemă pe atunci. În Marea Britanie astăzi, peste o treime dintre persoanele de peste 45 de ani au căutat tratament pentru osteoartrita – în primul rând pentru genunchi.

Mușchii mai slabi pentru stabilizarea și protejarea articulațiilor și cartilajele relativ mai slabe pentru a amortiza răzuirea oaselor sunt probabil rezultatul mișcării oamenilor mult mai puțin decât obișnuiau – stând într-un birou sau alergând pe o bandă de alergare construiește mai puțin mușchi decât vânătoarea de căprioare în majoritatea cazurilor. ziua pe teren provocator. Pentru ca noi să evoluăm genunchi fără osteoartrita, oamenii sedentari cu genunchi „buni” ar trebui să aibă mai mulți copii decât cei sedentari cu genunchi „răi” de multe generații.

O femeie în vârstă își strânge genunchiul de durere, cu anatomia genunchiului suprapusă

Genunchii tăi au fost evoluați pentru un stil de viață diferit. (Credit imagine: NoonBuSin prin Shutterstock)

Dar devine mai complicat. Genunchiul este o piesă complicată de mașinărie biologică pe care oamenii de știință nu o înțeleg pe deplin.

Primiți cele mai fascinante descoperiri din lume direct în căsuța dvs. de e-mail.

Acesta este în special cazul oaselor sesamoide – oase mici care sunt încorporate în tendoane sau ligamente, cum ar fi rotula. Aceste oase pot fi prezente în întregul schelet al mamiferelor. Aceasta înseamnă că unele mamifere pot avea oase sesamoide atunci când chiar și membrii aceleiași specii nu le au. Un astfel de exemplu este fabela lateralăcare se află în spatele genunchiului și poate fi găsit în medie în 36,8% din genunchii umani astăzi.

În ciuda sutelor de ani de cercetare, se înțelege puțin despre sesamoid evoluţiecreșterea, dezvoltarea și de ce sunt prezente la unele specii și nu la altele. Acest lucru este atât de mult încât sesamoidele lipsesc adesea din scheletele articulate pe care le vedeți în muzee, aruncate cu mușchii în care sunt încorporați.

Înrudit: Evoluția merge vreodată înapoi?

Lucru nou de la colegii mei și cu mine am arătat că două dintre aceste oase adesea greșit înțelese, fabelae mediale și laterale, care se află în spatele genunchiului, ar fi putut evolua în mai multe moduri la primate și i-au ajutat pe primii oameni să învețe să meargă drept.

Cercetarea a fost o revizuire sistematică a trei oase sesamoide la 93 de specii diferite de primate, inclusiv alți hominide și strămoși comuni ai oamenilor.

Lucrările noastre au arătat că oamenii au o formă distinctă de evoluție pentru aceste oase, care ar putea fi început la originea hominoizilor, un grup de primate care include maimuțe și oameni.

Oamenii de știință cred că utilizarea osului fabella existent într-un nou scop, ceva numit exaptare, ar fi putut ajuta oamenii timpurii să treacă de la mersul pe patru membre la două. Interesant este că acest os este, de asemenea, legat de rate mai mari de osteoartrita. Persoanele care au aceasta au de două ori mai multe șanse de a dezvolta această afecțiune. Evoluția nu este un drum simplu către eficiența biomecanică.

Această imagine devine și mai complicată când ne dăm seama că, spre deosebire de dinți, genunchii sunt „de plastic”, adică se mișcă și se schimbă în funcție de factori precum nutriția și utilizarea. Dinții pe de altă parte (odată crescuți) nu se adaptează și pur și simplu devin deteriorați. Acesta este motivul pentru care este atât de important să facem mișcare pe măsură ce îmbătrânim – pentru a ne menține oasele puternice.

Genunchii se schimbă și se adaptează ca răspuns la utilizarea sau lipsa acestora. O creștere globală a nutriției care determină oamenii să fie mai înalți și să cântărească mai mult este ipoteza principală cu privire la motivul pentru care fabellae devin mai frecvente, de exemplu. Prezența fabelei s-a triplat în ultimii 100 de ani sau cam asa ceva, cu unele variații la nivel mondial.

Știm că evoluția genunchiului la om nu a fost simplă și, în schimb, a avut căi ramificate. De asemenea, știm că trăim într-un mod la care corpurile noastre sunt prost adaptate, iar schimbările stilului de viață sunt probabil vinovatele problemelor la genunchi care au devenit mai severe cu timpul. Genunchiul nu a evoluat pentru vârsta în care ne aflăm și osul care ne-ar fi ajutat să mergem în primul rând poate fi parte integrantă a acestor probleme.

Așa că, atunci când genunchii ți se prinde pe banda de alergare sau te doare când stai jos, scutește-te de ei pentru că evoluția nu este atât de ușoară pe cât pare.

Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.

Dr. Michael Berthaume este cititor la Departamentul de Inginerie de la King’s College din Londra. Înainte de a se alătura King’s, a fost la London South Bank University, unde îndatoririle sale administrative au inclus să fie șef adjunct al diviziei, responsabil de cercetare și întreprindere. Este membru al Institutului Regal de Antropologie (RAI), membru al Rețelei de Cercetare Exceed (ERN) și membru executiv al Academiei Tinere din Marea Britanie inaugurală, care este susținută de Societatea Regală și de alte academii senior din Marea Britanie.

×