Из-за этой особенности наши предки смогли ходить больше и дальше — исследование

Привычная человеку ходьба с постановкой пятки на землю первой может быть одной из важных особенностей нашей двуногой походки. Исследование под руководством Николаса Холоуки (Nicholas Holowka) из Пенсильванского университета показало, что такой шаг требует заметно меньше энергии, чем ходьба с опорой на среднюю часть стопы, но создаёт более резкую ударную нагрузку на ноги.

Работа опубликована 8 сентября 2026 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Авторы рассматривают этот компромисс как возможную часть эволюции выносливой ходьбы у гоминин, однако напрямую походку вымерших предков исследование не измеряло.

Детали

В лабораторной части исследователи сравнивали походку людей и шимпанзе с помощью высокоскоростных камер и силовых платформ. Трёх взрослых самцов шимпанзе наблюдали на дорожке длиной около 11 метров при ходьбе на четырёх и на двух конечностях. Команда также использовала данные ещё по трём шимпанзе из отдельного эксперимента и сопоставила результаты с двумя ранее опубликованными наборами данных, в которых в общей сложности участвовали 15 шимпанзе.

В человеческой части исследования участвовали 12 человек. Девять из них ходили босиком по дорожке длиной около 7,6 метра с силовыми платформами и отражающими маркерами. Участники шли как обычным способом, так и специально изменённой походкой, при которой сначала ставили на землю среднюю часть стопы ближе к внешнему краю, а затем пятку. Кроме того, исследователи измеряли расход кислорода и выделение углекислого газа на беговой дорожке, чтобы оценить энергозатраты.

При обычной ходьбе все зарегистрированные шаги людей начинались с пятки. У шимпанзе положение стопы при контакте с землёй было гораздо более вариативным, а при ходьбе на двух ногах они реже использовали удар пяткой. Диапазон угла постановки стопы у шимпанзе оказался в 2,4–8,6 раза шире, чем у людей.

Для людей ходьба с пятки снизила расчётные метаболические затраты на 26–41% по сравнению с вариантом с опорой на среднюю часть стопы. Одновременно скорость нарастания ударной нагрузки при шаге с пятки была до 162% выше. У шимпанзе при двуногой ходьбе этот показатель для удара пяткой был до 138% выше, чем при более мягкой постановке средней части стопы.

Авторы предполагают, что выгода в энергозатратах могла сделать дальнюю ходьбу более эффективной, а более толстые пяточные кости и крупные суставы нижних конечностей помогали компенсировать повышенную нагрузку. Такая комбинация, по их гипотезе, могла поддержать стратегии охоты и собирательства, требующие ежедневного преодоления больших расстояний.

Почему это важно

Работа показывает, что уникальность человеческой ходьбы связана не только с прямой спиной и выпрямленными ногами. Сам способ контакта стопы с землёй тоже отличается от походки ближайших живущих родственников человека и даёт измеримый энергетический выигрыш.

При этом эволюционный вывод остаётся гипотезой. Исследование проводилось на современных людях и шимпанзе в лабораторных условиях, а не на вымерших гомининах. Прямая выборка шимпанзе была небольшой, а часть сравнения основана на ранее собранных данных. Специально изменённая походка людей также не полностью воспроизводит естественную походку другого вида.

Авторы отдельно отмечают, что современные твёрдые покрытия могут менять баланс между эффективностью и ударной нагрузкой, но в этой работе влияние асфальта или других поверхностей не проверялось. Исследование также не означает, что обычной ходьбы с пятки следует избегать.

Источник

Nicholas B. Holowka и соавторы. Heel-strike mechanics reveal evolutionary trade-offs in hominin bipedalism. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2533918123.

Официальный пресс-релиз Penn State: EurekAlert. Исследование финансировали Национальный научный фонд США, Leakey Foundation и Wenner-Gren Foundation.