Elke dag zet je duizenden stappen zonder erbij na te denken. Hiel eerst, dan de tenen. Het klinkt simpel, maar het is eigenlijk heel bijzonder. Nieuw onderzoek laat namelijk zien dat die consistente hiel-teen-afwikkeling de mens onderscheidt van andere mensapen. Het stelde onze verre voorouders in staat om grote afstanden af te leggen op zoek naar voedsel. Maar dit heeft wel een prijs.
Lang werd gedacht dat mensen hun manier van lopen, waarbij de hiel eerst op de grond komt en daarna de tenen, delen met chimpansees. Met hogesnelheidscamera’s en drukplaten op een loopbaan onderzochten wetenschappers hoe de beide soorten precies lopen. Chimpansees blijken hun voet meestal zijwaarts of op de bal neer te zetten en landen minder op de hiel wanneer ze op twee benen lopen dan op vier poten. Mensen doen bij elke stap hetzelfde: altijd de hiel eerst.
Efficiënt, maar met een prijskaartje
Die consistentie heeft voor- en nadelen. De hiel-eerst-tred bespaart de mens 26 tot 41 procent aan energie vergeleken met lopen op de bal van de voet. Maar deze pas komt met een prijskaartje: het zorgt voor veel hardere klappen op botten en gewrichten. “Als mensen nadenken over wat menselijk lopen uniek maakt, hebben ze het al snel over rechtop lopen: onze rug is recht en onze benen zijn gestrekt”, legt onderzoeker Nicholas Holowka van Penn State uit.
“Wat wij in dit onderzoek laten zien, is dat de manier waarop we op onze hiel landen een uniek kenmerk van het menselijk lopen is, iets wat tot nu toe onderbelicht bleef. We komen met de best meetbare vergelijking tot nu toe tussen de mens en onze naaste levende verwanten. In deze studie laten we zien dat de manier waarop de mens landt, op cruciale punten afwijkt van onze verre achterneven.”
De vroegste mensachtigen liepen waarschijnlijk zoals chimpansees nu nog doen: wisselend, soms op de bal van de voet, soms plat, soms op de hiel. Die stijl was minder efficiënt en beperkte hoe ver ze konden reizen. Hiel-eerst-lopen maakt een vloeiende afrolbeweging mogelijk, maar veroorzaakt tegelijkertijd een snellere, hardere belasting van het been.
Collega-onderzoeker Nathan Thompson vergelijkt het met sluipen over een krakende vloer: “Stel je voor dat je stiekem over een houten vloer probeert te sluipen. Dan loop je vanzelf op de bal van je voet, omdat dat de belasting op de vloer vertraagt en minder gekraak veroorzaakt. Het is een zachtere manier van lopen.” Chimpansees geven kennelijk nog steeds de voorkeur aan die zachtere manier van lopen, wanneer ze op twee benen staan.
Dikkere botten
Om met die hogere krachten om te gaan, moest het menselijk lichaam zich aanpassen: “Het lijkt er sterk op dat de mens anatomische aanpassingen moest ontwikkelen, zoals dikkere hielbeenderen en grotere knie- en enkelgewrichten om met deze hogere krachten om te gaan”, zegt Holowka hierover. “Wij denken dat de hiel-eerst-pas een belangrijke rol heeft gespeeld bij het mogelijk maken van typisch menselijk gedrag, zoals jagen en verzamelen. Bij deze strategieën leg je dagelijks enorme afstanden af om aan voedsel te komen, maar de opbrengst is dan ook groot.”
Voor het onderzoek liepen drie mannelijke chimpansees op een elf meter lange baan met drukplaten, zowel op vier als op twee benen. Deze data zijn aangevuld met loopgegevens van drie andere chimpansees uit een aparte studie van een ander onderzoeksteam, plus gegevens uit twee andere studies met in totaal nog eens vijftien chimpansees. Twaalf menselijke proefpersonen deden mee aan vergelijkbare experimenten: negen liepen blootsvoets over een ruim zeven meter lange baan, zowel op hun natuurlijke manier als met een aangepaste tred die de chimpansee-stijl nabootste. De dieren liepen zelfs met een ademhalingssysteem op een loopband om het energieverbruik te meten.
Verstoring van evolutionaire balans?
Chimpansees wisselden tussen hiel- en balvoetlandingen, maar kozen op twee benen duidelijk vaker voor de zachtere manier van landen. “Het lijkt er sterk op dat chimpansees op twee benen liever de balvoetlanding gebruiken”, vertelt Thompson. Bij mensen was elke stap juist een hiellanding, met een opvallend consistente landingshoek. Chimpansees vertoonden 2,4 tot 8,6 keer meer spreiding daarin. De hiellanding zorgde bij beide soorten voor fors hogere inslagkrachten dan de balvoetlanding: tot 138 procent hoger bij chimpansees op twee benen en tot 162 procent hoger bij mensen. Daar stond wel de eerdergenoemde energiebesparing van 26 tot 41 procent tegenover.
“Wij mensen hebben ons ontwikkeld om deze hoge-impact-manier van lopen op een veilige en natuurlijke manier te gebruiken”, besluit Holowka. “De moderne omgeving waarin we tegenwoordig leven, met verharde oppervlakken, verstoort die evolutionaire balans mogelijk. Dat is iets waar we in vervolgonderzoek graag naar kijken. Toch blijft veel lopen een heel gezonde vorm van beweging en ook al is het high-impact: ons lichaam is erop gebouwd om dat aan te kunnen. Dus laat dat je vooral niet tegenhouden.”
Wil je niets van Scientias missen? Voeg Scientias toe als voorkeursbron op Google dan zie je al onze verhalen!
Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:
