چگونه زندگی مدرن، اسکلت‌ استخوانی ما انسان‌ها را تغییر می‌دهد؟

همه چیز از یک بز شروع شد! حیوان بخت برگشته‌ای که در بهار سال ۱۹۳۹ در کشور هلند به دنیا آمدi و اوضاع جسمانی‌اش چندان خوب به نظر نمی‌رسید. در سمت چپ بدنش قسمتی که باید پای حیوان قرار داشت، تنها با انبوهی از پشم پر شده بود. پای سمت راست حیوان نیز شکل غیرطبیعی داشت و اندازه پایش هم کوتاه‌تر از حد معمول بود. به همین علت این بز در راه رفتن به شدت مشکل داشت.

پس از سه ماه این بز به به یک موسسه دامپزشکی واگذار شد تا آنها این حیوان زبان بسته را در مزرعه‌ای پر آب و علف نگهداری کنند. بز مورد نظر در این مکان بود که توانست پس از مدتی خودش را با محیط وقف دهد. حیوان آموخت که چگونه بدود، بپرد و حتی خیز بردارد. بز با ترکیب حرکات کانگارو و خرگوش صحرایی توانست خودش را با محیط سازگار کند. البته این موجود بیچاره تنها یک سال دوام آورد و بر اثر سانحه‌ای ناگوار جان باخت اما پژوهشگرها نکته جالبی را در اسکلت استخوانی این حیوان کشف کردند که برای آنها چیز عجیبی بود.

دانشمندان برای چند قرن فکر می‌کردند استخوان‌های ما تنها زیر نظر یک شیوه مشخص و قابل پیش‌بینی رشد پیدا می‌کنند اما یک کالبدشناس آلمانی با تحقیق و تفحص در پیکر بز قصه ما متوجه شد استخوان‌های این حیوان بنا به دلایلی تکامل یافته و تغییر پیدا کرد. به عنوان مثال استخوان ناحیه لگن و اندام تحتانی بز ضخیم‌تر از انتظارات کالبدشناس بود. از سوی دیگر ناحیه زانوی حیوان نیز کمی کشش پیدا کرده بود. جالب است که استخوان‌های ناحیه لگن و انگشتان پای حیوان به طرز عجیب و غیر طبیعی زاویه پیدا کرده تا حیوان بتواند در ایستادن ثبات داشته باشد.

این کشف باعث شد تا امروزه حقایقی جالب و شگفت‌انگیزی را درباره شکل‌پذیری استخوان‌ها درک کنیم. استخوان‌های ما که در زیر گوشت و عضله نهفته به علت عروق خونی ریزی که دارند، یک ارگان زنده محسوب می‌شوند. اینکه پس از یک تصادف، یک استخوان شکسته به مرور زمان ترمیم می‌شود، دلیل و سند محکمی بر زنده بودن استخوان‌ها است. اینکه استخوان تا چه اندازه رشد پیدا کند در ژنوم هر یک از ما آدم‌ها حک شده اما این موضوع نیز  هم اکنون ثابت شده اسکلت استخوانی‌مان در طول زندگی بسته به عوامل مختلفی می‌تواند تغییر پیدا کند.

علم استئوبیوگرافی، دریچه‌ جدی‌تری جهت مطالعه استخوان‌های بدن موجودات زنده به شمار می‌رود.

دانشمندان جهت مطالعه این دسته از تغییرات، حیطه «استئوبیوگرافی» را در ژورنال‌ها به سر زبان‌ها انداختند تا نگاه جدی‌تری به مطالعه استخوان‌های بدن موجودات زنده انداخته شود. خوشبختانه در حوزه علوم پزشکی به قدری پیشرفت حاصل شده که یک متخصص در زمینه استئوبیوگرافی تنها با نگاه انداختن به استخوان یک جسد می‌تواند سن تقریبی مالک را تخمین و حتی بیماری‌های مختلف را نیز حدس بزند.

ماجرا اینجاست سبک زندگی من و شما تغییرات استخوانی را تا حدی قابل پیش‌بینی جلوه می‌کند. به عنوان مثال ما موجودات ۲ پا نیاز داریم استخوان‌های ناحیه لگن‌مان اندکی محکم‌تر باشد. ما طی تکامل یاد گرفتیم غذاها را پخته، با کارد و چنگال غذا را تکه کرده و در دهان بگذاریم. به همین خاطر طی تکامل آرواره‌های ما انسان‌ها کوچک‌ و کوچک‌تر شد. چرا که انسان‌های غارنشین و بدوی در زمان‌های دور مجبور بودند تکه‌های گوشت حیوانات را درسته در دهان خود بگذارند. از این دست اطلاعات برای بسیاری از مردم دنیا جذابیت دارد که از یک تکه استخوان چقدر می‌توان نتیجه‌گیری‌های جذابی داشت. برای اینکه از جذابیت استئوبیوگرافی بیشتر بگوییم اجازه دهید به راز پشت پرده مردان قوی هیکل جزیره‌های گوام و ماریانا بپردازیم.

راز پشت پرده مردان قوی هیکل جزیره ماریانا: قدرت ماورایی یا بنیه جسمانی تنومند؟

همه چیز از کشف یک اسکلت مردانه در جزیره تینیان در سال ۱۹۲۴ میلادی شروع شد. جزیره‌ای که در شرق فیلیپین در اقیاس آرام قرار دارد. دانشمندان اسکلت غول‌پیکری پیدا کردند. تخمین زده شد جسد مورد نظر متلعق به قرن شانزده یا هفدهم است. موضوع بحث‌برانگیز این بود چرا این فرد هیکل و قد بسیار بالایی داشت؟ اصلا قد و هیکل چند متری به چه درد این دسته از آدم‌ها می‌خورد؟

کاوشگران به سراغ افسانه‌های محلی رفتند. طبق افسانه‌ها در زمان‌های دور حاکمانی در این جزیره سکونت داشتند که از لحاظ جسمانی، افراد بسیار نیرومندی بودند. باستان‌شناسان این دسته از مردها را «تائوتائو تاگا» (Taotao Tagga) نامیدند که به معنای «مردانِ تاگا» است. تاگا نام رهبر افسانه‌‌ای و مشهور این جزیره بود که به عقیده بومیان جزیره، قدرت‌های فرا انسانی داشت.

 

دانشمندان به جست‌وجوی بیشتر در جزیره پرداخته و اجساد بیشتری را کشف کردند. آنها دیگر به یقین رسیدند که اولین کشف‌شان، یک انسان غیرطبیعی نبوده و در آن جزیره انسان‌های باستانی همگی از قد و هیکل بسیار بالایی بهره‌مند بودند. اما سوال جدیدی برای کاشف‌ها مطرح شد. این دسته از انسان‌ها زور و بازوی خودشان را از چه راهی به دست آورده بودند؟

استخوان‌هایی که به تاگا نسبت دادند درست در کنار ۱۲ ستون سنگی نهفته بود که ظاهرا این ستون‌ها جهت ایجاد ایمنی منزل تاگا به شمار می‌رفت. پژوهشگرها با اندکی تحقیق دریافتند استخوان‌ انسان‌های این جزیره شباهت زیادی به جزیره دیگری در اقیانوس آرام جنوبی تحت عنوان تونگا دارند. روزگار مردم با در جزیره تونگا با سنگ‌تراشی و کار زیاد روی صخره‌ها می‌گذشت. به همین خاطر مردم در آن دوران زور و بازوی‌شان به صورت تدریجی افزایش پیدا کرد.

ستون‌های موجود در جزیره تینیان طولی به اندازه ۵ متر و وزنی معادل ۱۳ تن داشتند. برای درک این ابعاد وزن دو فیل بالغ افریقایی را در نظر بگیرید. بر همین اساس دانشمندان نهایت امر به این باور رسیدند انسان‌های باستانی جزیره، هیچ قدرت ماورا الطبیعه‌ای نداشته و تنها شرایط زندگی آنها منجر به افزایش قدرت نژادشان شده بود.

کشف زائده‌ای که بحث‌های زیادی را پیرامون تکامل استخوانی برانگیخت

در سال ۲۰۱۹ میلادی و در همین حین که این یادداشت را مطالعه می‌کنید، دانشمندان در حال کنار هم قرار دادن نشانه‌های استخوانی هستند که در بدن من و شما در حال تغییر است. تغییراتی که هم می‌تواند زندگی را به کام ما شیرین یا تلخ کند. دیوید شاهار، دانشمند مرکز تحقیقات بهداشت دانشگاه سان‌شاین در استرالیا در این رابطه توضیح می‌دهد:

به مدت ۲۰ سال به عنوان پزشک در کلینیک کار می‌کنم و اخیرا در جمجمه بیمارانم نکته جالبی را کشف کردم. زائده خاصی در جمجمه آنها در حال رشد است.

زائده خاری خاصی در ناحیه پس سر تحت عنوان «برجستگی پس‌سری خارجی» در بخش تحتانی کاسه سر یافت شده که شما تنها با دست زدن از روی پوست می‌توانید آن زائده را لمس کنید. دیوید شاهار تصور می‌کرده رشد این زائده باید به شدت نادر باشد. این زائده برای اولین بار در سال ۱۸۸۵ میلادی کشف شد. این کشف توسط دانشمندی به نام پائول بروکا صورت پذیرفت و جالب است که او نتوانست نمونه‌های زیادی را پیدا کند که زائده مورد نظر در آنها رویت شود.

مدام با گوشی‌های هوشمند و تبلت کار نکنید! جمله‌ کلیشه‌ای که دیگر کمتر کسی به آن اهمیت می‌دهد اما تکامل استخوانی ما تا حدودی به رعایت این رفتار بستگی دارد.

شاید به همین علت بود که شاهار تصمیم گرفت در این رابطه بیشتر تحقیق کند. او به همراه سایر همکارانش کاسه سر بالغ بر هزار فرد را با استفاده اشعه ایکس در بازه سنی ۱۸ تا ۳۶ سال مورد بررسی قرار داد. اندازه تمام زائده‌های موجود در این تعداد تصاویر محاسبه و ثبت شد. دانشمندان تصور می‌کردند این زائده خاری باید در افراد مسن‌تر بیشتر دیده شود اما نتایج، عکس این ماجرا را نشان داد. از هر چهار نفر، یک فرد در بازه سنی ۱۸ تا ۳۰ سال از این زائده خاری برخوردار بود. چرا این نتیجه به دست آمد؟ آیا با پذیرش این یافته‌ها باید ابراز نگرانی کنیم؟

شاهار فکر می‌کند پیدایش و رشد زائده خارجی در ناحیه پس سری به علت پیشرفت تکنولوژی است و خم شدن سر در هنگام کار با گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها شرایط را برای رشد این زائده فراهم کرده است. حتما به گوش‌تان خورده نباید زیاد با گوشی‌های هوشمند سر و کله بزنیم. چرا که با خم کردن سر به سمت پایین نزدیک به ۴.۵ کیلوگرم وزن سرمان را هم به سمت پایین هدایت می‌کنیم. به همین سبب جاذبه زمین روی کشیدگی عضلانی و استخوانی ناحیه سر و گردن تاثیر منفی نشان می‌دهد.

اصطلاح Text Neck به چه معناست و چرا باید نگران این عارضه باشیم؟

وقتی به صورت عمود روی یک شی خاصی مثل صندلی می‌نشینیم، هر آنچه که روی لگن‌مان قرار دارد به علت جاذبه روی ستون مهره به سمت پایین کشیده می‌شود. اگر خودمان را در همین وضعیت به سمت زمین خم کنیم تا مثلا یک سگ را نوازش کنیم، ناحیه گردن‌مان نیز تحت فشار قرار می گیرد. پزشک‌ها درد حاصل از این وضعیت را «گردن کتابی» (Text Neck) تعریف کرده‌اند. شاهار تصور می‌کند زائده‌ خاری ناحیه پس سر به علت همین وضعیت گرفتن‌های خطرناک ظهور کرده تا فشار مضاعف بر استخوان‌ها را جبران کند. بر این اساس بدن به مرور استخوان و ناحیه مفصلی را تغییر می‌دهد تا فشار خارجی قابل تحمل‌تر باشد.

البته شاید بگویید بد نشستن، ایستادن و دیگر مسائل این چنینی صرفا محدود به قرن بیست و یکم نیست. اصلا چرا مردم در زمان قدیم به علت مطالعه کتاب این پدیده تکاملی را تجربه نکردند؟ در اینجا عامل «مدت زمان» مطرح است که آیا فردی که ۶ ساعت با گوشی خود کار می‌کند مستعد تغییرات استخوانی است یا فردی که تنها ۱ ساعت در روز مطالعه می‌کند. شاید شما علاقه زیادی جهت کار کردن با گوشی خود نداشته باشید اما سرانه این رفتار در نگاهی جهان شمول به شدت فراتر از چیزی است که تصور می‌کنید.

بدن به مرور استخوان و ناحیه مفصلی تحت فشار را تغییر می‌دهد تا فشار خارجی برای ما قابل تحمل‌تر باشد.

شاهار مدام در این فکر بود چرا زائده خاری پس سری رشد بسیار زیادی داشته است. پیش از پژوهش ارزشمند این دانشمند، جدیدترین پژوهش مرتبط پیرامون این موضوع به سال ۲۰۱۲ میلادی در آزمایشگاه استخوان‌شناسی هندوستان برمی‌گردد. برخلاف مطالعه‌ای که شاهار ترتیب داده بود، در آزمایشگاه هند تنها یک نمونه انسانی با زائده خاری رویت شد. این نمونه در وی ۸ میلی‌متر طول داشت که نمی‌توان آن را چندان کوچک هم طبقه‌بندی کرد. شاهار در رابطه با این زائده ۸ میلی‌متری ابراز بی‌تفاوتی کرد؛ چرا که اندازه نمونه‌های موجود در مطالعه‌اش حداقل ۳۰ میلی‌متر بود.

در پرونده مردان قوی هیکل جزایر ماریانا نیز مطلع شدیم در جمجمه‌هایشان زوائدی رشد پیدا کرد. کاوشگران این دسته از زوائد را جهت پشتیبانی از عضلات قدرتمند ناحیه گردن و شانه می‌دانند. احتمالا انسان‌های جزیره وسایل سنگینی با خود حمل کرده و برای اینکه احساس خستگی نکنند، این وسایل را روی شانه‌هایشان قرار می‌دادند.

شاهار می‌گوید زائده خاری پس سری بعید است در آینده محو شود. بلکه روز به روز بزرگ و بزرگ‌تر می‌شود. او توضیح می‌دهد:

برای درک این موضوع استالاکتیت و استالاگمیت‌های موجود در غارها را تصور کنید. اگر کسی به آنها آسیب نزند، این نوع سنگ‌ها رشد تدریجی خود را ادامه می‌دهند.

هنوز ضرر و زیان خاصی به زائده خاری پس سری نسبت داده نشده و هنوز این موضوع دقیقا مشخص نیست اگر این زائده به رشد خود ادامه بدهد، چه خطری سلامتی‌مان را تهدید می‌کند.

کشفیات تکان دهنده و جدید دانشمندان آلمانی پیرامون تکامل بشر

دانشمندان آلمانی به یکی دیگر از تکامل‌های عجیب ما انسان‌ها پی بردند. آرنج‌های ما در حال کوچک‌تر شدن است! کریستین شفلر، انسان‌شناس دانشگاه پاتسدام در حال بررسی وضعیت قد و قامت کودکان یک مدرسه بود که این نکته عجیب را کشف کرد. شفلر سعی کرد کودکان را در رده سنی ۱۹۹۹ تا ۲۰۰۹ مورد بررسی قرار دهد که استخوان‌ بدن آنها تا چه حد مقاومت دارد. برای مقایسه قد و پهنای بازوی یک فرد، شاخصی به نام «Frame Index» وجود دارد.

شفلر این شاخص را در کودکان متولد ۱۹۹۹میلادی مورد مقایسه قرار داد. او دریافت اسکلت استخوانی کودکان هر ساله شکننده‌تر می‌شود. او مدام فکر می‌کرد علت این پدیده تکاملی باید چه چیزی باشد. اولین حدس وی به سمت تغییرات ژنتیکی معطوف شد اما ماجرا اینجاست ژنوم انسانی تنها طی ۱۰ سال نمی‌تواند این چنین تغییر مهمی را در جمعیت زیادی به جا گذاشته و این تغییرات نیازمند مدت زمان بیشتری است.

شفلر فرضیه‌ی تغذیه ضعیف را برای دومین علت این پدیده مطرح ساخت اما در کشور آلمان، وضعیت اقتصادی مردم در حد قابل قبولی است و نمی‌توان دلیل تغذیه ضعیف را به کل جمعیت تعمیم داد. در نهایت او تصور کرد به علت نشستن‌های مکرر بچه‌ها روی صندلی در طول شبانه‌روز، آرنجشان به صورت تدریجی در حال کوچک‌تر شدن است.

شفلر برای آزمایش درستی فرضیه‌اش به همراه دیگر همکارانش تحقیق جدیدی راه انداخت. او این بار پرسش‌نامه‌ای از رفتارهای روزمره کودکان تهیه کرده و به آنها جهت پاسخ‌دهی تحویل داد. همچنین شفلر به بچه‌ها گجت پوشیدنی قدم‌شمار قرض داد تا تعداد قدم‌های آنها را در طول یک هفته ثبت کند. در نتیجه این پژوهش، رابطه قابل توجهی میان اسکلت استخوانی بچه‌ها و تعداد قدم‌هایشان کشف شد.

پذیرش این مسئله دیگر از لحاظ علمی جا افتاده که هر بار ما از عضلاتمان استفاده می‌کنیم، در حقیقت به افزایش توده استخوان‌هایمان کمک می‌کنیم. شفلر توضیح می‌دهد که با به کار گیری استخوان‌های مختلف مثل استخوان‌های اندام تحتانی، بدن را وادار می‌کنیم بافت استخوانی بیشتری تولید کند. به نظر می‌رسد کاهش توده استخوانی کودکان به علت شیوه زندگی مدرن در امروزه است؛ چرا که اصلا با عقل جور در نمی‌آید استخوانی که به عملکردش چندان نیازی ندارید، رشد و تقویت یابد.

نکته جالب‌تر اینجاست پیاده‌روی و قدم زدن تنها نوع تمرین به شمار می‌رفت که روی ساز و کار استخوانی تاثیر داشت. البته هنوز دقیقا مشخص نشده آیا می‌توان این رابطه را به بزرگسالان هم نسبت داد یا خیر. با این اوصاف شفلر اعتقاد دارد این فرضیه در بزرگسالان نیز مصداق دارد. هر چند تصور نکنید تنها با باشگاه رفتن، آن هم صرفا چند روز در طول هفته قادر هستید جلوی تکامل غیرطبیعی استخوان‌هایتان را بگیرید. بد نیست بدانید پدیده تکامل باعث شده انسان امروزی بتواند تا ۳۰ کیلومتر در طول روز قدم بزند.

بزرگترین کشف در علم استئوبیوگرافی: تکامل آرواره‌ها به شیوه زندگی بستگی دارد

اما برای چند هزار سال آخرین سورپرایز در استخوان‌هایمان نهفته بود و ما از آن خبر نداشتیم. در سال ۲۰۱۱ میلادی فردی به نام «نورین ون کریمون توبادل» از دانشگاه نیویورک واقع در بوفالو، طی مطالعه‌اش روی استخوان‌ها به نکته حیرت‌برانگیزی دست یافت. او به عنوان یک انسان‌شناس بسیار کنجکاو بود آیا صرفا با نگاه انداختن به استخوان‌های یک فرد می‌توان حدس زد او اهل کجاست؟

توبادل تصمیم گرفت مجموعه گسترده‌ای از جمجه‌های موجود در کل دنیا را فراهم کرده و شاخص‌های استخوانی را در آنها اندازه‌گیری کند. او تز جالبی در ذهنش داشت اما این ایده کار را برای پیشبینی صحیح به شدت سخت کرد. توبادل با وجود تلاش‌های بی‌امانش نمی‌توانست به خوبی فرضیه‌اش را به یک سرانجام برساند اما در حین مطالعه، متوجه آناتومی خاص فک انسان‌ها شد.

این دانشمند دریافت آرواره من و شما تنها به واسطه ژنتیک شکل نگرفته و بسته به اینکه اجدادمان در چه جامعه‌ای رشد و نمو یافتند، فک‌شان نیز رشد پیدا می‌کرد. توبادل اعتقاد دارد بسته به اینکه چه مقدار در طول زندگی خود عمل جویدن را انجام می‌دهیم، مقاومت و شکل آرواره‌هایمان نیز تغییر خواهد یافت.

بسته به اینکه چه مقدار در طول زندگی خود عمل جویدن را انجام می‌دهیم، مقاومت و شکل آرواره‌هایمان نیز تغییر خواهد یافت.

شاید بپرسید پس چرا بسیاری از مردم به ارتودنسی تن می‌دهند؟ فرآیند ارتودنسی بیشتر برای کودکانی است که هنوز به سن بلوغ نرسیده و استخوان‌هایشان استعداد بیشتری جهت رشد و تغییر دارند. استخوان‌ها در سنین پایین از انعطاف‌پذیری به مراتب بیشتری برخوردار بوده و می‌توان با اعمال فشار و زور استخوان‌ها را تغییر داد.

در جوامع کنونی که صنعت غذا و خوراک بیشتر بر پایه مزارع مختلف مثل گندم و برنج اداره می‌شود، غذاهای نرم در آشپزخانه‌هایمان وجود دارد و دیگر مثل انسان‌های دوران باستان نیازی به له کردن مواد غذایی نداریم. در نتیجه، عمل جویدن کمتر از حد انتظار است.  به همین سبب عضلات و به تبع آرواره‌ها ضعیف باقی می‌مانند.

یک دلیل دیگر شاید به دوران شیرخوارگی برمی‌گردد. در اقصی نقاط جهان این موضوع متفاوت است که مادرها در چه سنی باید کودک خود را از شیر گرفته و او را به جویدن غذاهای جامد وادار کنند. مسلما هر چه این رویه زودتر انجام پذیرد، آرواره‌های کودک قوی‌تر خواهد شد. در هر صورت چه آرواره قوی داشته باشید و چه ضعیف، این نوع تکامل چندان چیز مهم و بغرنجی نیست. چرا که کشف این موضوع توسط دیگران با چشم غیرمسلح چندان کار آسانی نیست. بیشتر وضعیت فیزیکی دندان‌ها اهمیت دارد که بسته به شکل و فرم آرواره‌هایمان چگونه در دهان قرار می‌گیرند.

پروسه تغییر و تحول آرواره‌ها یک عارضه جانبی به دنبال دارد. به علت فرم خاص دندان‌ها در درون دهان و همچنین شکل فک، نوع صحبت کردن ما نیز تفاوت پیدا می‌کند کماکان اینکه فردی مرکوری، خواننده افسانه‌ای گروه کویین چند دندان اضافی در دهانش قرار داشت و با این وجود مرکوری سرسختانه اعتقاد داشت صدای خاصی که دارد مدیون غیرطبیعی بودن دهانش است.

دانشمندان طی جدیدترین تحقیقات در راستای استخوان‌شناسی دریافتند ۱۲ هزار سال گذشته، درست هنگامی که جوامع بشری، فن و تکنیک کشاورزی را یاد گرفت، بشر توانست اصوات جدیدی مثل «ف» و «و» را بنا به نحوه قرارگیری هر چه بهتر دندان‌ها درون فک تلفظ کند. تکامل به گونه‌ای پیش رفت که تعداد تراکم این دسته از اصوات سخت در گقتار روزمره امروزه از ۳ درصد به ۷۶ درصد برسد.

می‌دانید خنده‌دار کجای این داستان است؟ اینکه در قرن بیست و دوم، انسان‌های پیشرفته یا شاید هم بیگانه‌های فضایی روی جسد من و شما در حال تحقیق باشند و با مطالعه استخوان‌هایمان به رژیم غذایی بسیار بد و ضعیف‌مان، وابستگی بی حد و وصف‌مان به تکنولوژی و صد البته بی‌تحرکی پی ببرند. شاید بهتر باشد همین الان که دیر نشده به خانواده وصیت کنیم اجسادمان را پس از مرگ بسوزانند!