https://frosthead.com

Bagaimana Tubuh Manusia Berevolusi untuk Melemparkan Fastballs

Manusia memiliki sejumlah kemampuan khusus yang tidak dimiliki oleh primata lainnya. Mampu berjalan terus menerus dengan dua kaki mungkin adalah yang pertama terlintas di pikiran. Kemampuan untuk berbicara, menghasilkan bahasa tertulis dan terlibat dalam penalaran kompleks adalah beberapa lagi.

Namun, salah satu keterampilan kami yang paling luar biasa, mungkin salah satu yang jarang Anda pertimbangkan di luar konteks olahraga: kemampuan untuk melempar benda-benda kecil dengan cepat dan keras.

Lagipula, simpanse kira-kira dua kali lebih kuat dari manusia, satu pon demi pon, dan dapat melompat sekitar sepertiga lebih tinggi dari atlet terbaik kita, tetapi hanya bisa melempar benda sekitar 20 mil per jam — jauh lebih lambat dari rata-rata orang, apalagi pemain baseball profesional (yang biasanya melempar tahun 90an atau bahkan 100an).

Mengapa tubuh kita sangat cocok untuk melempar barang? Sebuah studi baru yang diterbitkan hari ini di Nature oleh para peneliti dari Harvard dan di tempat lain menunjukkan bahwa nenek moyang kita mengembangkan kemampuan yang tidak biasa ini kira-kira dua juta tahun yang lalu sebagai cara untuk meningkatkan kecakapan berburu mereka. Keterampilan yang baru berevolusi cenderung membantu hominid awal untuk lebih efektif melemparkan batu atau potongan kayu tajam pada mangsa.

Studi ini dimulai dengan analisis biomekanik tentang apa yang sebenarnya terjadi selama gerakan melempar manusia, yang dilakukan dengan menggunakan sistem penangkapan gerak inframerah (teknologi yang sama sering digunakan untuk membuat gerakan manusia yang realistis dalam video game) untuk melihat pengiriman 20 perguruan tinggi pemain baseball tingkat-atas saat mereka melempar 8-10 lemparan. Saat melempar bola, bahu seseorang dapat berputar sangat cepat — pada 9000 derajat per detik, itu adalah gerakan tercepat yang ditemukan dalam tubuh manusia — dan perhitungan sebelumnya para peneliti telah menunjukkan bahwa kecepatan ini tidak dapat dijelaskan oleh energi yang tersimpan dalam otot bahu saja.

throwside2.gif (Alam)

Analisis mereka menunjukkan bahwa tingkat kecepatan luar biasa yang dihasilkan selama gerakan melempar tidak akan mungkin terjadi tanpa tendon dan ligamen fleksibel yang mengelilingi bahu. “Ketika manusia melempar, pertama-tama kita memutar lengan kita mundur menjauhi target. Selama fase 'lengan-cocking' inilah manusia meregangkan tendon dan ligamen yang melintasi bahu mereka dan menyimpan energi elastis, ”Neil Roach, seorang antropolog biologi dan penulis utama studi ini, mengatakan dalam sebuah pernyataan pers. "Ketika energi ini dilepaskan, ia mempercepat lengan ke depan, menghasilkan gerakan tercepat yang dihasilkan tubuh manusia, menghasilkan lemparan yang sangat cepat." Dalam arti, tendon dan ligamen yang melengkung ini bertindak seperti karet gelang dalam katapel, yang secara bertahap menyimpan energi dan kemudian melepaskannya sekaligus.

Para peneliti juga menemukan bahwa kita dapat menggunakan tendon dan ligamen bahu kita dengan cara ini karena beberapa fitur anatomi yang kita semua miliki — dan tidak berbagi dengan primata lain. Untuk satu, bahu kita yang rendah dan menghadap ke luar memungkinkan rentang gerak yang lebih besar daripada yang tinggi, menghadap ke dalam. Selain itu, pinggang tinggi, seluler kami juga memungkinkan kami memutar torso kami dengan lebih mudah, memungkinkan kami untuk mengarahkan lengan pelemparan kami lebih jauh ke belakang, relatif terhadap kaki kami.

Pentingnya fitur-fitur ini dan signifikansi keseluruhan dari berbagai macam gerakan dalam menghasilkan lemparan cepat dikonfirmasi ketika para peneliti meletakkan kawat gigi bahu pada pemain bisbol dan membiarkan mereka melempar. Dengan fleksibilitas mereka berkurang, kecepatan lemparan mereka menurun rata-rata 8 persen.

bahu menghadap ke luar Bahu kami yang lebih rendah dan menghadap ke luar (kanan), dibandingkan dengan simpanse (kiri), memungkinkan kami menggunakan pecs kami untuk memutar lengan kami lebih jauh ke belakang relatif terhadap torsi kami, menghasilkan lebih banyak torsi (diwakili oleh τ) dan berfungsi sebagai salah satu fitur anatomi yang memberi kita kemampuan untuk menyimpan energi elastis di tendon dan ligamen kita. (Gambar via Nature / Roach et. Al)

Evolusi sifat-sifat anatomi yang membedakan keterampilan melempar kita dari simpanse dapat ditelusuri sekitar dua juta tahun yang lalu, kata para peneliti, ketika nenek moyang kita masih milik spesies yang berbeda ( Homo erectus ). Meskipun tidak mungkin untuk mengetahui secara pasti tekanan selektif mana yang menyebabkan evolusi mereka, para peneliti punya ide. “Kami berpikir bahwa melempar mungkin paling penting sejak awal dalam hal perilaku berburu, memungkinkan leluhur kita untuk secara efektif dan aman membunuh binatang buruan, ” kata Roach. "Mengonsumsi lebih banyak daging dan lemak yang kaya kalori akan memungkinkan leluhur kita untuk menumbuhkan otak dan tubuh yang lebih besar dan berkembang ke daerah-daerah baru di dunia — yang semuanya membantu menjadikan kita seperti sekarang ini."

Akhirnya, pengembangan teknologi yang membuat perburuan menjadi lebih mudah — dimulai dengan busur dan anak panah, kemudian jaring, pisau, dan akhirnya senjata api — membuat keahlian kita dalam melemparkan benda-benda sangat tidak diperlukan. Tetapi jika penulisnya benar, kapasitas kami untuk penemuan tersebut berasal dari keuntungan evolusi yang diberikan oleh lemparan kecepatan tinggi. Dalam arti tertentu, melempar lembing, melemparkan melewati Hail Mary, dan memukul-mukul batters — prestasi atletik yang membuktikan kehebatan fisik kita sebagai suatu spesies — hanyalah sisa evolusi dari leluhur kita, yang dipertahankan oleh diri modern kita.

Bagaimana Tubuh Manusia Berevolusi untuk Melemparkan Fastballs