آگاهی فرگشت و داروینیسم
یکی از سوالات مهمی که در مورد مهاجرت انسان هموارکتوس از آفریقا به سمت آسیا و اروپا مطرح است، چگونگی طی این سفر با حمل بچه بدون وجود ابزار حمل است که مورد توجه محققین انسان شناسان زیستی معاصر قرار گرفته است و فرضیات متفاوتی را مطرح کرده است.
نگهداری از بچه در مقایسه با دیگر مراحل تولید مثل، یکی از مهمترین مراحل مصرف انرژی در خانواده پستانداران محسوب می‌شود .در میان پستانداران نوع مراقبت از فرزندان در نر و ماده با یکدیگر متفاوت است و در اکثر موارد نقش جنس ماده بیشتر از جنس نر است. به عنوان مثال در میان نخستی‌ها. مراقبت‌های نر از کودک آنقدر ناچیز است که می‌توان از آن صرف نظر کرد و می‌توان گفت مراقبت از کودک چه حمل کردن و چه شیر دادن به عهده جنس ماده است که برای مراقبت از کودک انرژی صرف می‌کند.
یکی از مراقبت‌های بعد از تولد در دوپایان حمل کردن نوزاد است. فرزندان اکثر پستانداران نیازی به حمل کردن نداشته و از ابتدای تولد توانایی راه رفتن دارند ولی در دوپایان به علت عدم توانایی سیستم حرکتی نوزاد در سال‌‌های ابتدای بعد از تولد، توسط والدین حمل می‌شوند و حمل کردن بچه توسط مادر به عنوان یک تحول در دوپایان در نظر گرفته شده است.
به عنوان مثال، بابون‌ها که جزه نخستی‌های انسان نما هستند معمولا در هر زایمان یک بچه به دنیا می‌آورند که وزنش هفت درصد کل وزن بدن مادر است. این میمون‌ها به صورت گله‌ای مسافرت می‌کنند و مهمترین امر برای آنان نگهداری از گروه در مقابل شکارشدن است. بچه این میمون وقتی به دنیا می‌آید تا مدتی به بدن مادر با دست و پاهایش می‌چسبد و خود را به بدن مادر متصل می‌کند بعد ار مدتی که رشد کرد و توانایی بیشتری به دست آورد در پشت مادر قرار می‌گیرد. در این مدت خیلی کم بچه توسط دیگران به جز مادر حمل می‌شود و بیشتر حمل بچه با مادر است. وقتی کودک در طی چند ماه توانایی‌هایی به دست آورد، مراقبت‌های مادر کاهش می‌یابد به طوریکه تازه متولد شده‌ها همیشه حمل می‌شوند ولی ۸ماهه‌ها به ندرت حمل می‌شوند. جنسیت بچه در حمل کردن او موثر است به طوری که دخترها را بیشتر از پسرها حمل می‌کنند.
حمل کردن بچه و مصرف انرژی
همانطور که گفته شد حمل کردن بچه یک فرایند با مصرف انرژی بالا در مراحل تولید مثل به شمار می‌آید به طوری که ماده‌ها برای بارداری و شیردادن و مراقبت از نوزاد خود به انرژی بیشتری نیازمندند. در گونه هایی که بچه خود را حمل می‌کنند، جنس ماده به میزان انرژی بیشتر نیاز دارد.
بقا و رشد نوزاد در ابتدا وابسته به شیر دادن مادر به اوست. اگر مادر به بچه شیر بدهد برای بقاء و رشد کودک به واسطه شیرمادر، مادر به ۱۵ درصد انرژی بیش از نیازهای بدنی خود احتیاج دارد و اگر حمل بچه نیز به عهده مادر باشد این میزان ۲۵ درصد بیش از نیازهای اولیه مادرافزایش می‌یابد.
بچه‌ها نسبت به افراد بالغ به نسبت هر یک کیلوگرم از وزن بدنشان میزان انرژی بیشتری را هنگام حرکت مصرف می‌کنند.عدم کارایی انقباض ماهیچه‌ای و یا حرکت درست اندام های حرکتی و عدم تعادل کامل بدن هنگام راه رفتن ممکن است نتیجه این صرف انرژی زیاد در بچه‌ها باشد. بنابراین آنان برای حرکت کردن وابسته به مادر خود هستند. در تحقیقی که KRAMER در مورد میزان انرژی صرف شده هنگام حمل کردن بچه بر روی میمون های بابون‌ها انجام داده است، سن بچه‌ها رابطه معکوس با میزان انرژی مصرف شده در سرعت حرکت دارد به طوری که هرچه سن بچه بیشتر می‌شود میزان انرژی مصرفی در حرکت کمتر می‌شود. او فرضیات زیر را در نظر می‌گیرد:
- بچه های کوچکتر در سرعت های پایین بیشتر از بچه های بزرگتر باید بوسیله مادر حمل شوند حتی اگر وزن مساوی داشته باشند.این به علت نابالغی راه رفتن بچه های کوچکتر و در نتیجه مصرف انرژی بیشتر در هنگام راه رفتن آنان است.
- مادران با وزن کمترنسبت به مادران با وزن بیشتر باید با انرژی بیشتری بچه هایشان را در سرعت بالا به جلو ببرند.این برای بچه با هر وزن یا سنی صادق است.
- بچه‌ها با وزن بیشتر انرژی بیشتری را نسبت بچه با وزن کمتر می‌طلبد. در نتیجه مادران با وزن کمتر و فرزندان با وزن بیشتر باعث افزایش میزان انرژی هنگام حرکت هستند.
- و معتقد است با در نظر گرفتن فرضیات فوق با دانستن سن بچه و وزن مادر و بچه می‌توان میزان سرعت بحرانی را تعیین کرد و الگوهای حمل بچه در هنگام راه رفتن را تخمین زد.
هزینه حمل کردن بچه‌ها می‌تواند به طور متنوعی در میان گونه های نخستی ها، بر اساس فاکتورهایی مانند فاصله‌ای که مادر باید نوزادانش را حمل کند، وزن آنان و دست یابی به والدین دیگردر نظر گرفته می‌شود.
برای مثال در مورد محافظت دگر والدینی در حمل کردن بچه در گونه های در مقایسه با دیگر نخستی های کوچکتر ممکن است با مصرف انرژی بالاتر در رابطه با نرخ های سریع رشد آنان در ارتباط باشد. به علاوه در افرادی که بچه‌ها را حمل می‌کنند دارای وزن بدنی پایین تری نسبت به آنانی که بچه‌ها را حمل نمی کنند هستند و به طور معمول در مارموست ها، بین وزن ماده‌ها و تعداد تخمک گذاریشان یک رابطه منفی وجود دارد.
در بابون‌ها پایین بودن وزن بدن مادر می‌تواند نتیجه به تاخیر افتادن در از سرگیری دوره تخمدانی تا پایان دوره شیردهی یا در واقع وابستگی نوزاد به مادر باشد. بر اساس تحقیق در مورد بررسی نرخ مصرف انرژی در دوارن شیردهی و بعد از آن، تفاوتی بین بودجه انرژی صرف شده در ماده‌ها چه در زمان شیردهی و چه در زمان بعد از آن وجود ندارد و ماده‌ها در دوران شیردهی زمان بیشتری در مجاورت با نوزادانشان می‌گذرانند و زمان حمل کردن بچه هایشان بیشتر از زمان بعد از شیردهی است. به طوری که ماده‌ها در سال های شیردهی زمان بیشتری را نسبت به ماده های حامله صرف غذا دادن می‌کنند. در واقع میانگین نسبی انرژی که ماده‌ها در سال های شیردهی صرف غذا دادن و حمل کردن بچه می‌کنند در این دو سال مطالعه، مشابه مصرف انرژی ماده‌های حامله بعد ازدوران بعد از شیردهی است.
ارتباط حمل کردن بچه با طی کردن مسافت های طولانی
آلتمن و ساموئل در تحقیق خود بر روی بابون الگوهای حرکتی را بررسی کردند و طی آن رکورد فاصله مسافت‌ها در مسافرت، سرعت راه رفتن مادر و سن و سرعت کودکانی که باید به وسیله مادر حمل شوند را محاسبه کرده‌اند. آنها دریافتند که کودکان کمتر از دو ماه همیشه به وسیله مادر حمل می‌شوند، و بچه‌هایی که بیشتر از دوماه و کمتر از هشت ماه داشته باشند فقط هنگامی که مادر سرعت بالایی داشته باشد حمل می‌شوند و کودکان بیشتر از هشت ماه به ندرت حمل می‌شوند سرعت حرکت یک مادرو سن بچه بهترین داده‌ها برای پیش بینی تناسب زمان حمل بچه بوسیله یکی از نمونه‌ها در این تحقیق در نظر گرفته شده است به طوریکه آنان معتقدند سرعت حرکت مادر با بزرگ شدن بچه کاهش می‌یابد و در نتیجه هرچه بچه‌ها بزرگتر می‌شوند، زمان کمتری توسط مادر حمل می‌شوند به جز در سرعت‌های بالا و یا در فاصله‌های طولانی که حمل کردن بچه به صرفه تر از رها کردن اوست.
وقتی مادر و بچه مستقلا حرکت می‌کنند میزان LEE (انرژی حرکتی) برابر است با مجموع LEE مادر و بچه ولی وقتی مادر بچه را حمل می‌کند میزان LEE برابر است با میزان LEE مادری که باری به وزن بچه حمل می‌کند. سرعت بحرانی در هر دو حالت یعنی در هنگامی که مادر و نوزاد به شکل مستقل حرکت می‌کنند و هنگامی که مادرفرزندش را حمل کند برابر است. بالای سرعت بحرانی میزان کمتر انرژی مربوط به حالتی است که مادر بچه اش را حمل کند و پایین سرعت بحرانی میزان کمتر انرژی مربوط به حالتی است که مادر و فرزند مستقلا حرکت کنند.
تایلور نرخ انرژی مصرفی را درارتباط با سرعت حرکت در پستاندارانی از جمله نخستی‌ها مورد بررسی قرار داده است. میانگین انرژی حرکت در پستاندارن و نخستی‌ها با افزایش سرعت افزایش می‌یابد. این موضوع در مورد انسان کمی با پستانداران و نخستی‌ها متفاوت است. منحنی میزان سرعت در ارتباط با میزان انرژی صرف شده انسان در مقایسه با پستانداران و نخستی‌ها نشان می‌دهد که انسان در هنگام راه رفتن میزان سرعت کارآمدتری نسبت به دیگران دارد.
انواع سازگاری در هنگام حمل بچه برای مصرف بهینه انرژی
علاوه بر تنظیم زمان بین دو مرحله بارداری و شیردادن بچه که در تحقیقات خود به آن پرداخته اند و در فوق به آنان اشاره شد، می‌توان انواع دیگری از سازگاری برای مصرف بهینه انرژی در هنگام حمل بچه مشاهده کرد.
به عنوان مثال با توجه به این‌که حمل بار تاثیر بسیاری بر نوسان EM (انرژی متابولیک) دارد، باری که نزدیک به نقطه ثقل بدن حمل می‌شود انرژی (EM) کمتری نسبت به باری که با انتهای اندام حرکتی( دست یا پا) مصرف می‌کند. جونز و همکارانش دریافتند که آفریقایی‌های پیگمی بدون افزایش EM می‌توانند بار سنگینی را نسبت به اروپایی‌ها حمل کنند. معلوم نیست که این امر به خاطر تفاوت طبیعت بدن آفریقایی نسبت به اروپایی‌ست یا عادت به حمل بار یا تغییرپذیری ترکیب بندی بدن آن هاست. به عنوان مثال وزن و میزان بلندی قدم ممکن است بر EM در هنگام حمل بار موثر باشد.
شفلر و همکارانش در تحقیقی با اندازه‌گیری میزان مصرف انرژی در حالت‌های مختلف حمل بچه توسط جنس ماده در انسان، تلاش کرده‌اند بهترین نوع سازگاری رفتاری برای مصرف بهینه انرژی را به دست بیاورند. آنان با استفاده از آزمون تی- تست میزان vo2 و vco2را محاسبه کردند. همچنین داده های سینماتیک مانند طول قدم‌ها، سرعت هر قدم و زمان اتصال پا به زمین در هر قدم را به دست آوردند. و داده‌های آنتروپومتریک مانند طول قد و وزن بدن مادر را به دست آوردند. به علاوه با استفاده از آنتروپومتر پهنای bi-iliac و bi-trochantericرا محاسبه نمودند.
آنان با بررسی داده‌های آنتروپومتریک و سینتیک، دریافتند که حمل بچه با یک دست به میزان ۱۶ درصد افزایش انرژی مشاهده شد در حالی که حمل به شکل گهواره کردن دست‌ها به میزان ۳ درصد افزایش انرژی نیازمند است. فاصله قدم‌ها که با پهنای bi-anthropocentric همبستگی دارد با افزایش طول قدم افزایش می‌یابد. همچنین در هنگام حمل بچه می‌توان کاهش طول قدم و کاهش پهنای bi-anthropocentric را با افزایش میزان مصرف انرژی می‌توان مشاهده کرد. مهمترین دستاورد این تحقیق این است که حمل کردن بچه به شکل گهواره‌ای بسیار به صرفه‌تر از حمل کردن بچه با یک دست است.
بخش دوم
تحقیقاتی که در مورد تاثیر حمل بار بر گام برداشتن انجام شده است متغیرهای متفاوتی را بررسی کرده اند. دامنه این تحقیقات بنا بر کارکرد آنان بسیار متفاوت است. بعضی به حمل بار به مثابه امری که در تحول از مرحله چهار دست و پایی به مرحله بیپدالیسم در میان نخستی‌ها نقش داشته، می‌نگرند و کوتاه شدن طول دسترا یکی از عوامل افزایش توانایی حمل بار در انسان مدرن نسبت به نخستی‌ها می‌دانند و معتقدند که توانایی حمل کردن مواد با دست می‌تواند از دلایل اصلی تحول به سمت بایپدالیسم باشد. به عنوان مثال ونگ معتقد است توانایی حمل بار بوسیله دست در نخستی های انسانی و غیر انسانی یکسان نیست به طوری که نخستی‌ها می‌توانند باری تا حدود بیشتر از پانزده تا پنجاه درصد وزن دست هایشان را حمل کنند در حالی که این میزان در انسان مدرن بین سه تا هشت برابر افزایش یافته است.
بعضی نیز به شکلی کاربردی تر به حمل بار می‌پردازند. مانند آسیب شناسی دستگاه حرکتی در ارتباط با حمل بار و یا بهبود ساختن ابزارهای حمل بار مانند کوله پشتی با حداقل آسیب به بدن برای ورزشکارانی مانند کوهنوردان یا سربازان که مجبور به حمل بار در مدت طولانیند.
نگاه ما در این تحقیق به حمل کردن در جهت بررسی متغیرهای سینماتیکی در هنگام حمل بچه در بابون هاست که به شکل مقایسه ای در دو حالت حمل کردن و بدون حمل کردن بچه انجام خواهد شد. برای رسیدن به این هدف ما به مطالعه مکانیزم تاثیر حمل بار بر فاکتورهای سینماتیک در هنگام قدم برداشتن می‌پردازیم. و به طور مشخص اندازه گیری سرعت راه رفتن، طول قدم ها، زاویه اتصالات سینماتیک و مسافت مرکز ثقل بدن (trajectory de center de mass) در حالت بدون حمل بچه و همچنین در حالت شکل های مختلف حمل بچه از دستاوردهای این تحقیق است.
طول قدم و سرعت راه رفتن در هنگام حمل بار:
معتقد است سیستم راه رفتن در انسان دارای خصوصیت انعطاف پذیری ست که با توجه به شرایط و موقعیت می‌تواند خود را سازگار کند.
این سازگاری در نتیجه همکاری بین وضعیت فیزیکی و عمل اعصاب در بدن است که امکان ترکیبات متفاوتی از گام برداشتن را در شرایط مختلف ایجاد کرده و باعث سازگاری در هنگام گام برداشتن در شرایط مختلف می‌شود. برتمن در همین راستا با بررسی متغیرهایی مانند طول قدم و سرعت و فرکانس قدم و ترکیب این متغیرها در هنگام قدم برداشتن پرداخته است. او نیز معتقد است راه رفتن در انسان به شرایط محیطی نرمال و غیر نرمال، با همکاری ساده و با دقت پارمترهایی فوق، پاسخ می‌دهد.
در صورت پذیرش تحقیقات فوق می‌توان حمل بار و به طور خاص حمل بچه را نیز جزء شرایطی در نظر گرفت که سوژه با استفاده از پارامترهای سینماتیکی مانند تغییر زاویه اتصالات و جابه جا کردن نقطه ثقل بدن و …در هنگام گام برداشتن خود را با وضعیت جدید سازگار می‌کند به طوری که فرض می‌کنیم با انتخاب بهترین پوزیشن حمل کردن بچه و تغییر پارامترهای سینماتیک در کارآمدتر کردن گام برداشتن در مسافت های طولانی تلاش می‌کند. به طوری که بتواند با کنترل گام برداشتن با وجود حمل بچه در کنار دیگر افراد سرعت خود را حفظ کرده و از دیگران جدا نماند. این عمل می‌تواند با تنظیم طول قدم‌ها کنترل شود.در این مورد نظرات متفاوت است.
در تحقیقی با هدف تعیین تاثیر حمل بار و سرعت راه رفتن بر پارامترهای گام برداشتن به این نتیجه دست یافتند که حمل کردن کوله پشتی که در این تحقیق به کار گرفته شده است بر طول قدم و فرکانس قدم برداشتن تاثیر دارد به طوری که حمل بار کاهش طول قدم و افزایش فرکانس قدم برداشتن به علت کاهش چرخش پلویک، را سبب می‌شود ولی در کل تاثیر قابل توجهی بر سرعت حرکت نشان نداده است و در واقع سرعت ثابت باقی می‌ماند.
زاویه اتصالات و تغییر محل مرکز ثقل بدن در هنگام حمل بار
از دیگر راهکارهای عملی برای نزدیک کردن ما به پیش بینی فوق است که پیش بینی می‌کنیم که از طریق آن بتوانیم به استراتژی هنگام گام برداشتن همراه با حمل بچه پی ببریم. در این زمینه نظرات متفاوتی در تحقیقات مختلف قابل مشاهده است که در همه آنها به نوعی متغیرهای سینماتیکی در خدمت ایجاد سازگاری در هنگام راه رفتن هستند. به عنوان مثال معتقدند در هنگام راه رفتن نرمال چرخش صفحه لگن در سرعت بالای ۰٫۷ متر برثانیه بدون پایین آمدن مرکز ثقل بدن امکان بلند قدم برداشتن را فراهم می‌کند و فاصله مرکز ثقل دچار تغییر می‌شد.