Student World

I když nemáme přesnou představu o tom, jak erektové /Homo erectus/ žili a jak vypadala jejich řeč, jedno víme s jistotou: uměli běhat. Někde mezi pozdními australopitéky a prvními skutečnými lidmi došlo k přestavbě kostry, která umožnila – co vlastně? Přinejmenším moderní soutěžení v běžeckých disciplínách na dlouhou trať.
Na první pohled se zdá, že schopnost běhat nemohla v evoluci člověka sehrát žádnou podstatnější roli. A proč by taky měla, ve srovnání s mnoha zvířecími druhy nebývají naše výkony zrovna oslnivé. Stačí si uvědomit, jak úžasnými sprintery jsou například gepardi a jak skvěle běhají koně, chrti či různé druhy antilop. Špičkový atlet udrží maximální rychlost 37 km/h jen po dobu kratší než 15 sekund. Naproti tomu kůň uhání tryskem i několik minut, přičemž pádí rychlostí přes 60 km/h.
Vědci dosud obvykle předpokládali, že za rozdíly mezi kostrou australopitéka a kostrou příslušníka rodu Homo může odlišný způsob chůze. Lidé se podle této představy naučili chodit efektivněji, což vyvolalo přestavbu kostry. A protože nic není zadarmo, museli se kvůli tomu vzdát „opičího“ lezení po stromech – nová tělesná stavba už snadné a rychlé šplhání do korun neumožňovala. Schopnost běhat pak měla být jen vedlejším produktem těchto změn.
V roce 2004 však Dennis Bramble, expert na biomechaniku z University of Utah, a Daniel Lieberman publikovali v časopise Nature článek, ve kterém vše stavějí do trochu jiného světla. Člověk nestačí gepardovi, to je pravda. Nestačí mu ale v běhu na krátkou vzdálenost. Pokud jde o vytrvalostní běh, nejsme na tom vůbec špatně, upozorňují oba vědci. Lieberman tvrdí, že trénovaný maratónský běžec může v závodě na dlouhou trať uštvat psa a koni být důstojným soupeřem.
Začalo to počátkem devadesátých let, kdy Lieberman zkoumal, jak vlastně běhají zvířata. Nechal tehdy prasata klusat po pohyblivém chodníku a pomocí senzorů na kůži snímal biomechanické pochody v jejich tělech. Potvrdilo se mu tím, co ví každý chovatel vepřů – prase je zoufalý běžec. Lieberman ale nemohl přijít na to, proč. Shromážděné údaje mu v tom nepomohly. A tady vstoupil do hry Dennis Bramble, který ho upozornil na zajímavou skutečnost: prase postrádá pružný šíjový vaz, který se táhne od týlu lebky k páteři a upíná se v místech, kde krk přechází v hruď. Tento vaz naopak mají zvířata známá jako dobří běžci. Člověk jím disponuje, šimpanz nikoliv. Je pravděpodobné, že vaz pomáhá při běhu stabilizovat hlavu, aby divoce neposkakovala sem a tam (dopředu a dozadu u člověka, nahoru a dolů u tvora, který běhá po čtyřech).
Oba vědci pak uskutečnili desítky pokusů na pohyblivém chodníku, při kterých studovali běh lidí i různých jiných živočichů. Dospěli k závěru, že mnohé anatomické rysy, jimiž se lišíme od australopitéků, nejsou výsledkem změn, které z našich předků učinily lepší chodce. Objevily se proto, že se jim hodila schopnost běhat dlouhé tratě.
Asi před třemi miliony roků začalo klima více kolísat, oscilovalo v relativně krátkých časových intervalech desítek či stovek tisíc let. Souhrnným trendem pak bylo další pozvolné ochlazování, které přinášelo do Afriky sucho. Prohlubovaly se rozdíly mezi ročními obdobími. Otevřenější prostory, porostlé trávou, stromy a velkým množstvím keřů, se na úkor lesů opět šířily. Výkyvy podnebí zesílily před necelými dvěma miliony let, tedy zhruba ve stejné době, kdy se v Africe objevuje Homo ergaster. Na kontinentech severní polokoule se vytvořily první ledovce. V Africe vznikly první skutečné savany. Možná se běžecké vlohy objevily jako reakce na pobyt v otevřenější krajině.
Shrňme stručně argumenty, které Bramble s Liebermanem pro svoji „běžeckou“ teorii předkládají: Běh není zrychlenou chůzí, je to unikátní, svébytný způsob pohybu. Při rychlostech přes sedm kilometrů za hodinu většina lidí automaticky přechází do klusu – je to úspornější než pokračovat v chůzi. Běžec totiž využívá systém pružin v dolních končetinách, který umožňuje lépe hospodařit s energií (při dopadu na nohu se pružiny smrští a uloží energii předchozího kroku, aby ji vzápětí při odrazu uvolnily).
Lidoopi dovedou běhat poměrně rychle, urazí ale jen krátkou vzdálenost. Achillovu šlachu mají ve srovnání s lidmi nepatrnou, stejně jako další šlachy v noze. Právě šlachy jsou pružinami, jež lidem umožňují šetřit energií při vytrvalostním běhu. Při sprintu ani při chůzi nám energii neuspoří.
Oba vědci se také zajímali o to, proč mají lidé ve srovnání s lidoopy tak velké hýždě. Lidský trup je při běhu nakloněn vpřed tolik, že pohyb běžícího člověka připomíná spíše kontrolovaný pád. Nebýt stabilizace, upadli bychom i při obyčejném klusu na nos. Stabilizaci zajišťuje v tomto případě velký hýžďový sval. Tento mohutný pletenec začíná pracovat právě při běhu, na chůzi se výrazněji nepodílí (aby to Lieberman a Bramble prokázali, museli připojit snímací elektrody na hýždě testovaných osob, které při tomto experimentu bezesporu prokázaly značnou dávku tolerance k nápadům obou badatelů).
Výčet stabilizačních mechanismů umožňujících běh tím však nekončí: při chůzi zůstává alespoň jedna noha neustále v kontaktu se zemí, naopak běžec chvílemi celý plachtí vzduchem. Se stabilizací by proto měl velký problém, kdyby ho příroda nevybavila speciálními mechanismy, například užším hrudníkem a vyšším pasem (větší vzdáleností mezi žebry a pánví). Umožňuje to pracovat při běhu rukama – s pravou nohou jde dopředu levá ruka a obráceně. Běhají tak lidé na celém světě a nikdo se tomu nemusí učit, protisměrný pohyb končetin je dán instinktem. „Krotí“ trup i hlavu, aby je během letu vzduchem vymrštění nohy vpřed neroztáčelo do strany.
Celá „běžecká“ teorie se opírá o to, že některé z anatomických prvků umožňujících vytrvalostní běh nalézáme poprvé na kostrách raných lidí. Jednou z těchto adaptací je právě šíjový vaz. Australopitékové jej postrádali, člověk vzpřímený ho měl. Proč se ale první lidé obtěžovali s běháním? Jisté vodítko nabídl už Louis Leakey, když osobně uštval zajíce, druh žijící v Africe.
Představa významného vědce, jak se s holýma rukama honí za zajícem, se může leckomu zdát dost neuvěřitelná. Jenže chytit ušáka vlastně nebylo nijak zvlášť těžké, badatel za ním prostě běžel a čekal na chvíli, kdy se jeho protivník rozhodne udělat kličku. Zajíc se pokaždé prozradil tím, že těsně před provedením úhybného manévru sklopil uši. V tu chvíli se Leakey vrhl do strany; pokud zajíc uskočil na stejnou stranu jako lovec, šance zvířete klesly velmi nízko, mohlo být chyceno. Jestliže měl lovec smůlu a směr kličky nevystihl, stačilo vstát a rozhlédnout se. Ušák v úprku nepokračoval, schoval se opodál. A „masožravý“ primát, vybavený dědictvím dávných tvorů, kteří kdysi v pralese hledali ovoce – dokonalým barevným viděním – ho snadno odhalil a štvanice pokračovala, dokud lovec neuspěl. Když mohl zajíce uštvat civilizovaný člověk 20. století, který rozhodně nestrádal nedostatkem jídla, jistě to dokázal i hladový obyvatel pravěkých afrických savan.
Jako jediné vysvětlení nicméně štvanice na pravěké ušáky neobstojí. Dejme proto slovo přímo Danielu Liebermanovi.

Otázky pro Daniela Liebermana

Co vedlo naše předky k tomu, že běhali dlouhé tratě? Využívají běh současní lovci a sběrači?

Lidé východoafrického národa Hadza a Křováci v jižní Africe běhají opravdu hodně. Máme o tom jen málo konkrétních údajů, protože většina výzkumníků jim nestačila, neudržela s nimi krok, tudíž je nemohla sledovat. V jižní Africe ale žije muž jménem Louis Liegenberg, který to dokáže, sám je běžcem. Ukázalo se, že Křováci vyrážejí na vytrvalostní lovy. Během nejteplejšího období roku, v denní době, kdy jsou vzduch i půda nejrozpálenější, dokáží uštvat zvěř. Přivedou ji do stavu naprostého vyčerpání.

Jakou zvěř?

Například kudu, velkou zvěř, velké turovité kopytníky. Počkají si, až se kudu nají a až zavládne opravdu velké horko. Pak vypijí tolik vody, kolik jen snesou, a vyrazí. Běží třeba tři hodiny po stopách, zvíře prostě uštvou a pak ho zabijí. Je to dost neobyčejná věc.
Lidé Hadza ve východní Africe běhají při lovu také. Z vrcholu kopce pozorují vzdálená zvířata a pak se za nimi pustí. Běží pět až deset kilometrů, dostanou se do blízkosti zvířat a pak na ně střílejí z luků. A zkuste si představit ty miliony let evoluce před vynálezem luku a šípu: jak byste zabil zvíře? Buď byste ho musel překvapit, nebo běžet a dostat se dostatečně blízko, abyste mohl hodit oštěp.
Celé je to ale složitější; jednou z možností je, že schopnost běhat dlouhé tratě se vyvinula proto, aby umožnila lov. Mohla se ale také objevit proto, aby lidé byli včas u již mrtvých zvířat. Dnes je něco takového vzácné, protože lovci a sběrači dovedou využívat mnoha různých zdrojů potravy. Přesto mrtvými zvířaty občas nepohrdnou: pozorují supy, běží k místu, nad kterým krouží, a dostanou se tak například k mozku a kostní dřeni dříve než hyeny. Musíme ale přiznat, že o tom nemáme mnoho údajů. A asi nikdy mít nebudeme, protože doby, kdy mohl být tento způsob shánění potravy běžný, minuly.
V každém případě mají lidé udivující schopnosti k běhu. U primátů neočekávané a neuvěřitelné. Z nějakého důvodu jsme se vyvinuli tak, abychom mohli během překonávat značné vzdálenosti.

Který druh člověka byl prvním běžcem?

Všechny potřebné tělesné modifikace měl určitě Homo erectus (Lieberman nepoužívá název Homo ergaster, souhrnným termínem Homo erectus označuje i hocha od jezera Turkana a jeho příbuzné; pozn. aut.). Měl je i Homo habilis? O tom se hodně diskutuje. Homo habilis je velmi kontroverzní druh. Máme nějaké části lebek, které vypadají, že patří do rodu Homo a jsou řazeny právě k Homo habilis. Takže podle lebek, od krku nahoru, vypadá Homo habilis v zásadě jako běžec. Jenže jsou tu i nějaké části kostry, jedna kostra, k níž patří i několik zubů, a nikdo přesně neví, kam tento materiál zařadit. Říká se tomu také Homo habilis, ale ne všichni s tím souhlasí. Kolem tohoto druhu je hrozný zmatek, nikdo toho o něm nemůže moc říci.

Souvisejí spolu běh a velikost mozku?

Maso je zdrojem důležitých bílkovin a tuků, podléhajícím záhy zkáze. Když se k němu nedostanete včas, zmizí. Využívat takový zdroj může jenom ten, kdo ovládá běh.
Mozek je z hlediska metabolismu velmi nákladný orgán. Na to, aby mohl dorůst do velkých rozměrů, padne velké množství energie. Proč nemají velký mozek i jiní savci? Zřejmě proto, že cena, kterou by za to museli zaplatit, je příliš vysoká. Náklady na metabolismus by byly větší než zisk plynoucí z toho, že by byli o něco chytřejší. Možná, že první lidé nalezli způsob, jak tuto zábranu obejít. Obešli ji tak, že získali přístup k velmi kvalitním zdrojům potravy, ke zdrojům, které nabídly obrovské množství bílkovin a tuků – to je přesně to, co je pro rozvoj mozku třeba.
Důkazy o tom, že lidé dokázali běhat, se ale objevují ve fosilním záznamu mnohem dříve, než mozek dorostl opravdu velkých rozměrů. Raný Homo erectus měl ve skutečnosti mozek dost malý. Malinký mozek, velké tělo. Trvalo ještě velmi dlouho, než se mozek zvětšil. A tak si říkám… tak spekuluji (nemohu to otestovat), že nejprve musíte mít schopnosti k tomu, abyste se dostali ke kvalitním zdrojům potravy. Teprve pak může přírodní výběr podpořit rozvoj mozku.

Nevyčerpá pronásledování zvěře po dlouhé hodiny lovce natolik, že nakonec z úlovku získá méně energie, než kolik při štvanici vydal?

Snažil jsem se kolegy přimět, aby získali data, která by nám to prozradila. Uvidíme, jestli to půjde spočítat z údajů, které shromáždí ten člověk v jižní Africe. Je to ale hrozně složité, protože současní lovci a sběrači se dělí o maso. Lovec uštve kudu a vydá přitom, řekněme, dva nebo tři tisíce kalorií. Z úlovku patrně dva či tři tisíce kalorií nezíská, jenže příště se s ním zase rozdělí někdo jiný. Zjistit celkovou bilanci tedy není vůbec jednoduché.

Tento text je úryvkem z knihy
Martin Uhlíř: Jak jsme se stali lidmi

Váz. s přebalem,, 320 stran, 30 ilustrací, 298 Kč, ISBN 80-7363-078-8, řada Aliter. Poprvé vyšlo 08.10.2007.

Jaký je původ násilí? Jaký evoluční tlak přiměl první hominidy, aby se začali pohybovat vzpřímeně? Jaké síly umožnily vznik recipročního altruismu (zdánlivě pošetilého sklonu konat dobro)? Jaký je původ morálky jako systému hodnot založeného na rozlišování dobra a zla? Kdy se poprvé objevil jazyk? Kde a kdy se vynořil anatomicky moderní člověk? Kdo byli neandrtálci a proč vyhynuli? To jsou jen některé otázky, na něž kniha hledá odpovědi.

O knize na stránkách vydavatele

autor