השוואה בין שני אגנים זכריים נדירים מן השושלת הניאנדרטלית לבין 91 אגנים של בני אדם בני זמננו מציעה להפוך הנחה ותיקה: המבנה הקדום נשמר אצל הניאנדרטלים ואצל נשים מודרניות, ואילו אצל הגברים התפתח מנגנון דמוי קפיץ. בריאיון להידען מסביר פרופ׳ יואל רק מדוע הוא סומך על מדגם המאובנים הקטן וכיצד אפשר לבדוק את ההשערה
במשך עשרות שנים נתפס אגן הירכיים הרחב והחסון של הניאנדרטלים כמבנה יוצא דופן שדורש הסבר. מחקר חדש בהובלת פרופ׳ יואל רק מאוניברסיטת תל אביב מציע להפוך את נקודת המבט: ייתכן שהאגן הניאנדרטלי אינו החריג כלל. דווקא אגן הירכיים של זכר הומו ספיינס הוא שעבר שינוי אבולוציוני ניכר.
המחקר, שפורסם בכתב העת Scientific Reports, השווה שני אגנים זכריים כמעט שלמים מן השושלת הניאנדרטלית — האגן של כברה 2 ממערת כברה שבכרמל והאגן מסימה דה לוס וֶסוֹס שבספרד — ל־63 אגנים של גברים בני זמננו ול־28 אגנים של נשים.
למרות גודלם ומבנם החסון, האגנים הניאנדרטליים דמו במדדים וביחסים אנטומיים רבים יותר לאגנים של נשים מודרניות מאשר לאלה של גברים מודרניים. החוקרים מציעים כי הניאנדרטלים והנשים בנות זמננו שמרו על תצורה קדומה יחסית, ואילו אגן הזכר של הומו ספיינס עבר התמחות הקשורה למכניקה של ההליכה.
שני אגנים בלבד — אבל הבדל גדול
הסתמכות על שני מאובנים בלבד מעוררת מיד את שאלת גודל המדגם. בריאיון להידען אמר פרופ׳ רק כי מדובר במגבלה בלתי נמנעת של הפלאואנתרופולוגיה, אך לדבריו ההבדלים שנמצאו גדולים מכדי להתעלם מהם.
״ההפרשים כל כך גדולים, שאנחנו רגועים גם כאשר המדגם קטן״, אמר רק בראיון לאתר הידען. ״בפלאואנתרופולוגיה המדגמים קטנים. יש שתי אפשרויות: להתייחס אליהם או לא להתייחס אליהם, ואנחנו מעדיפים להתייחס — עם כל המגבלות״.
לדבריו, אלה שני האגנים הזכריים הכמעט שלמים היחידים מן השושלת הניאנדרטלית שמאפשרים לבחון את היחסים בין חלקי האגן ואת הגאומטריה התלת־ממדית שלו.
״במשך שנים רבות האגן של הניאנדרטל היה מסתורי לגמרי״, הסביר. ״היו שברי אגנים שרמזו שמשהו מיוחד או מוזר קורה בו ביחס לאדם המודרני, אבל לא היה אגן שלם שאִפשר לברר את היחסים בתוך האגן, ובמיוחד את הגאומטריה התלת־ממדית, שהיא משמעותית מאוד מבחינתנו״.
החוקרים מצאו תמיכה נוספת בשברי אגנים של הומו ארקטוס. אף שהם חלקיים, לדבריהם מאפייניהם מתאימים לתצורה הניאנדרטלית יותר מאשר לאגן של זכר הומו ספיינס. לכן הם משמשים מעין קבוצת השוואה אבולוציונית המחזקת את האפשרות שהמבנה הניאנדרטלי הוא המבנה הקדום.
מפרקי הירך נעו לפנים
אחד ההבדלים המרכזיים נמצא במיקומם של המרחשות — השקעים באגן שאליהם מתחברים ראשי עצמות הירך. אצל הגבר המודרני מפרקי הירך ממוקמים קדימה יותר על טבעת האגן מאשר אצל נשים מודרניות ואצל הזכרים הניאנדרטליים.
התזוזה קדימה שינתה את היחסים בין מפרקי הירך, קו הכובד של הגוף והכוחות המועברים מן הקרקע בזמן הדריכה. לפי המודל שמציעים החוקרים, שרירים המתחברים לחלקו הקדמי של האגן יכולים להימתח כאשר האגן נוטה לאחור בזמן הצעד, לאגור אנרגיה ולהחזיר אותה מיד לאחר מכן.
כך הופך האגן של הגבר המודרני, לפי ההשערה, למערכת הדומה לבולם זעזועים ולקפיץ: היא מרככת את ירידת מרכז המסה של הגוף בכל צעד ומסייעת להרים אותו שוב לקראת הצעד הבא.
השינוי לא התרחש לבדו. הוא נקשר גם לקיצור ענף עצם החיק, לעיבוי העצם ולהעמקת חלקו הקדמי של האגן, כנראה כדי לעמוד בכוחות המכניים שנוצרו בעקבות שינוי מיקומם של מפרקי הירך.
יתרון אפשרי בהליכה למרחקים ארוכים
אם המודל נכון, המבנה מעניק לגברים יתרון מסוים בבלימת זעזועים, בהחזרת אנרגיה וביעילות ההליכה למרחקים ארוכים. אין פירוש הדבר שכל גבר הולך טוב יותר מכל אישה, או שהאגן לבדו קובע את ביצועי ההליכה. מדובר בהבדל ממוצע במבנה השלד ובמודל ביומכני שעדיין טעון בדיקה ישירה.
פרופ׳ רק ציין בריאיון כי מחקרים קודמים כבר מצאו הבדלים בין גברים לנשים בתנועת האגן ובכוחות הפועלים בזמן הליכה. עם זאת, בדיקה ישירה של המנגנון המוצע תדרוש ניסויים ייעודיים.
״אפשר לבדוק את שיעור הריכוך שמתלווה לגבר בהליכה״, אמר. דרך נוספת, לדבריו, היא למדוד את פעילות השרירים ולבדוק אם בעת נטיית האגן לאחור הם אכן נמתחים ואוגרים אנרגיה. ״אלה דברים שאנחנו מציעים. עכשיו הפיזיולוגים ילכו ויבדקו״.
אפשר יהיה לבחון את התחזית באמצעות שילוב של משטחי כוח, צילום תנועה תלת־ממדי ואלקטרומיוגרפיה, המודדת את פעילות השרירים. מחקר כזה יצטרך לבדוק אם הגאומטריה של אגן הגבר אכן מפחיתה את זעזוע הדריכה ומחזירה אנרגיה, ועד כמה ההשפעה משמעותית בהליכה רגילה ובמסעות ממושכים.
מי שמר על המבנה הקדום?
כאשר משווים שני מבנים שונים, לא די לזהות את ההבדל; צריך לברר איזה מהם קרוב יותר למצב הקדום ואיזה הוא התמחות מאוחרת. החוקרים משתמשים לשם כך גם בקריטריון פונקציונלי: אם במבנה אחד קיים מנגנון בעל תפקיד מוגדר שאינו קיים באחרים, יש בסיס לראות בו התמחות.
״אנחנו מציעים מנגנון שקיים באחד ואינו קיים בשניים האחרים״, אמר רק. לדבריו, מנגנון בלימת הזעזועים המוצע מופיע במלואו אצל זכר הומו ספיינס, אך לא אצל הזכר הניאנדרטלי ולא אצל נקבת הומו ספיינס.
גם שברי האגנים המוכרים של הומו ארקטוס מתיישבים, לטענת החוקרים, עם התצורה הכללית שנראית אצל הניאנדרטלים. השילוב בין ההשוואה למאובנים קדומים לבין היתרון הפונקציונלי המוצע תומך בפרשנות שלפיה אגן הגבר המודרני הוא המבנה שהתמחה.
מדוע השינוי לא התרחש במלואו אצל נשים?
החוקרים מציעים כי צורכי הלידה הגבילו את יכולתו של האגן הנשי לעבור את אותה מערכת שינויים. לידה של תינוק בעל ראש וגוף גדולים דורשת תעלת לידה רחבה ואגן שאינו עמוק מדי. לכן נשמר אצל נשים מבנה הקרוב יותר לתצורה הקדומה.
ההסבר הזה אינו אומר שאגן האישה ״פחות מפותח״ או נחות מבחינה אבולוציונית. להפך: הוא מותאם למערכת אחרת של לחצים אבולוציוניים, ובראשם לידה בטוחה. האבולוציה אינה מתקדמת לעבר מבנה יחיד ומושלם, אלא מעצבת פתרונות שונים לדרישות תפקודיות שונות.
מחקר נפרד שפורסם כמעט במקביל ב־PNAS בחן אגן של נקבה ניאנדרטלית מסימה דה לאס פלומאס ואגן של פעוט ניאנדרטלי ממערת דדרייה. מחבריו מצאו כי חלקי האגן הקשורים ללידה דומים מבחינה תפקודית אצל ניאנדרטלים ואצל בני אדם מודרניים, אף שהצורה הכוללת והמרכיבים הקשורים לתנועה שונים.
הם הציעו כי הפשרה האבולוציונית העיקרית לא הייתה בהכרח בין לידה לבין הליכה, אלא בין לידה לבין שמירה על יציבות רצפת האגן.
רק, שקרא את המאמר לקראת הריאיון, אינו רואה בו סתירה למחקרו. לדבריו, הדמיון בין האגן של נקבה ניאנדרטלית לזה של אישה מודרנית באזורים הנוגעים ללידה מתיישב עם הטענה ששתי הקבוצות שמרו על מאפיינים קדומים שאינם קיימים במלואם אצל הגבר המודרני.
עם זאת, שני המאמרים בוחנים מאובנים אחרים ושאלות שונות. המחקר ב־Scientific Reports מתמקד בהבדלים בין זכרים ובנקודת המבט של מנגנון ההליכה; מחקר ה־PNAS מתמקד בהתפתחות האגן, בלידה, ביציבות ובתנועה. רק מחקרים ביומכניים נוספים יוכלו לקבוע עד כמה המנגנון החדש מסביר בפועל את ההבדלים בתנועה.
המאובנים משנים את השאלה
החשיבות של המחקר אינה רק בהצעת מנגנון חדש. היא נמצאת גם בשינוי נקודת המבט. במשך שנים שאלו חוקרים מדוע האגן הניאנדרטלי נראה שונה מזה של גברים בני זמננו. המחקר החדש מציע לשאול את השאלה ההפוכה: מדוע אגן הגבר המודרני התרחק מן המבנה המשותף לניאנדרטלים, לנשים מודרניות ולפחות לחלק מאבות האדם הקדומים יותר?
התשובה שמציעים רק ועמיתיו היא שהשינוי יצר מערכת יעילה יותר לבלימת זעזועים ולהחזרת אנרגיה במהלך הליכה. זו עדיין השערה ביומכנית ולא הוכחה ניסויית מלאה, אך היא מייצרת תחזיות ברורות שאפשר לבדוק אצל בני אדם חיים.
״השאלות על אבולוציית האדם אינן נמצאות רק בעבר הרחוק״, אמרה פרופ׳ אלה בין, שותפה למחקר לאתר Phys.org. הבנת התפתחותו של מנגנון ההליכה עשויה לתרום גם לביומכניקה, לרפואת שריר ושלד, לשיקום ולמניעת פציעות. במקרה הזה, דווקא שני אגנים נדירים מן העבר עשויים לעזור להבין טוב יותר את הגוף האנושי החי.
לפרסום המקורי: פתיחת הפרסום המקורי
