cimpanzeul și mișcarea piciorului Mijlociu uman în timpul mersului biped și evoluția arcului longitudinal al piciorului

arcul longitudinal al piciorului uman este de obicei considerat a reduce mișcarea articulației piciorului Mijlociu pentru a transforma piciorul într-o pârghie rigidă în timpul împingerii în mersul biped. În schimb, s-a observat că maimuțele africane prezintă dorsiflexie a piciorului Mijlociu după ridicarea călcâiului în timpul locomoției terestre, probabil datorită posesiei lor de articulații extrem de mobile ale piciorului Mijlociu. Această dihotomie presupusă între mobilitatea piciorului mijlociu al Maimuței umane și africane a fost recent pusă la îndoială pe baza evaluărilor indirecte ale mișcării piciorului Mijlociu in vivo, cum ar fi presiunea plantară și studiile cadaverice; cu toate acestea, analizele cantitative directe ale cinematicii piciorului mijlociu al Maimuței africane în timpul locomoției rămân rare. Aici, am folosit captura de mișcare de mare viteză pentru a măsura cinematica tridimensională a piciorului la doi cimpanzei masculi și cinci bărbați care merg biped la viteze similare fără dimensiuni. Am analizat 10 pași pe subiect de cimpanzeu și cinci pași pe subiect uman și am comparat intervalele de mișcare a piciorului mijlociu între specii peste faza de poziție, precum și în perioadele de sprijin dublu și unic. Contrar așteptărilor, oamenii au folosit o gamă medie mai mare de mișcare a piciorului Mijlociu decât cimpanzeii pe întreaga durată a poziției. Această diferență a fost determinată de flexia plantară dramatică a oamenilor și de adducția articulațiilor midfoot în timpul celei de-a doua perioade de susținere a membrelor duble, care probabil ajută piciorul să genereze energie în timpul împingerii. Cu toate acestea, cimpanzeii au folosit ușor, dar semnificativ mai mult dorsiflexia piciorului Mijlociu decât oamenii în perioada de susținere a unui singur membru, în timpul căreia începe ridicarea călcâiului. Aceste rezultate indică faptul că atât rigiditatea, cât și mobilitatea sunt importante pentru funcția arcului longitudinal și că piciorul uman a evoluat pentru a le utiliza pe ambele în timpul împingerii în mersul biped. Astfel, prezența morfologiei articulației midfoot asemănătoare omului în homininele fosile nu ar trebui luată ca indicând rigiditatea piciorului, dar poate semnifica evoluția anatomiei pedalei care conferă mecanică îmbunătățită de împingere.