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      人類為何善于投擲?

      2024-07-04 16:51:33田浩宇
      大自然探索 2024年6期
      關鍵詞:長矛標槍馬賽

      田浩宇

      投擲:是競技項目,也是生存之道

      98.48米,這是捷克標槍運動員澤萊茲尼于1996年創(chuàng)造的男子標槍投擲世界紀錄。在距今2700多年前古希臘的古奧林匹克運動會上,標槍投擲是當時的五大項目之一。在當時,標槍不僅是運動用品,更是軍隊的重要武器之一。除了弓箭和短劍外,踏上戰(zhàn)場的古希臘士兵還會攜帶兩根標槍。兩軍交鋒時,古希臘士兵會在接近敵軍到一定距離時,先投擲出一撥標槍并射箭,當和敵軍近身搏斗時,再利用第二支標槍與對方廝殺。從天而降的標槍攜帶巨大的動能,可以輕易刺穿步兵的盔甲和盾牌,能造成比飛箭更大的殺傷,即便是全副武裝的重裝步兵也無法輕視標槍的威力。

      最近的一項研究表明,人類制造石質矛頭的歷史只有約50萬年,但人類捕獵動物的歷史至少有200萬年,這意味著在約150萬年的時間里,人類必須通過其他武器,并且很有可能是投擲武器,才有可能捕到奔跑速度超過人類的動物。許多古人類學家相信,古人類最早的投擲武器就是削尖了頭部的木棍。

      今天,生活在東非的馬賽族人依然保留著獵殺獅子的傳統(tǒng)。在茫茫的草原上,獅子看到披著紅格子布、拿著長矛的馬賽族人,第一反應就是迅速逃跑。雖然馬賽族男子普遍較瘦,但只要他們手里握著長矛,就是草原上最危險的存在。雖然有獅子不懼馬賽族人投出的長矛并試圖還擊,但在馬賽族人配合默契的圍獵攻勢下,用不了多久獅子還是會被從各個方向投來的長矛扎個“透心涼”。

      投擲:彈性勢能到動能

      一頭成年黑猩猩的上肢力量約是一個成年男性的5倍,這是因為黑猩猩的肌肉中含有更高比例的快速收縮肌肉纖維,這種類型的肌肉能帶來更強的肌肉收縮力。黑猩猩偶爾也會投擲糞便或泥土,它們這么做是為了宣泄情緒,而非和人類一樣是為了狩獵。

      雖然我們的肌肉質量不如黑猩猩,但一個專業(yè)棒球運動員投擲出的棒球,無論是飛行距離還是準確度,都勝過力量更強、上肢長度更長的黑猩猩投出的糞便或泥土。許多科學家認為,這種以極快和極高準確性投擲物體的能力,得益于人類特殊的身體構造。

      通過對比人類和其他哺乳動物的上肢結構,科學家發(fā)現(xiàn),人類扭曲的肱骨、寬大的盆骨,以及獨特的肩肘關節(jié)和韌帶構造,使得人類尤其適合投擲。當棒球投球手的手臂向身體后方伸展時,他肩膀處的韌帶和肌腱被最大幅度拉伸,整個上肢的肌肉也被拉伸,就像被拉長了的彈簧,其中儲存了大量的彈性勢能。當投球手快速向前擺動手臂時,他的肌肉、韌帶和肌腱一同收縮,同時肱骨(大臂骨)繞肩關節(jié)快速旋轉,其角速度達到了令人難以置信的每秒9000°,也就是說,如果將這個速度維持一秒,投擲者的胳膊可以繞肩關節(jié)旋轉25圈。得益于人體獨有的上肢構造,人體儲存的彈性勢能被有效轉化成棒球高速運動的動能。

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