人类的膝盖有点糟糕——这就是为什么我们没有进化出更好的膝盖

进化出终生有效的膝盖比你想象的要困难。

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我们从沙发上站起来时发出的痛苦呻吟声，或者走楼梯时软骨嘎吱作响的声音，都太熟悉了。我们中的许多人低头看着疼痛的膝盖，咒骂它们——想知道为什么它们似乎进化得如此疼痛。但人类膝盖有着复杂的进化历史。新的研究表明它是多么被误解。

膝盖的大小和形状发生了重大变化，不仅是为了让早期人类能够直立行走，也是为了将我们（智人）与我们已灭绝的遗传亲属（例如智人）区分开来直立人和尼安德特人（尼安德特人）。

自然选择与其他进化力量（如随机突变或遗传遗传）一起作用，可能塑造了膝盖，帮助我们比我们的亲戚更有效、更长时间地用两条腿走路。

我们今天面临的许多膝盖问题都是我们的祖先没有遇到过的新问题。例如，2017 年，研究表明后工业世界的久坐生活方式可能导致膝骨关节炎（最常见的膝关节炎形式）的发病率增加 2.1 倍。

当研究人员研究生活在 6000 年前的狩猎采集者的遗骸时，他们发现膝骨关节炎在当时可能根本不是问题。如今在英国，超过三分之一的 45 岁以上人群曾寻求骨关节炎治疗——主要针对膝盖。

用于稳定和保护关节的肌肉较弱，用于缓冲骨头刮伤的软骨相对较弱，这可能是人类活动量比以前少得多的结果——在大多数情况下，坐在办公室或在跑步机上跑步所产生的肌肉比狩猎鹿要少。在具有挑战性的地形中度过的一天。为了让我们进化出没有骨关节炎的膝盖，拥有“好”膝盖的久坐的人需要比拥有“坏”膝盖的久坐的人生育更多的孩子。

但情况变得更加复杂。膝盖是一个复杂的生物机械部件，科学家们尚未完全理解。

对于籽骨来说尤其如此，籽骨是嵌入肌腱或韧带（例如膝盖骨）中的小骨头。这些骨头可以存在于整个哺乳动物骨骼中。这意味着一些哺乳动物可能有籽骨，而即使是同一物种的成员也没有。一个这样的例子是外侧豆骨，它位于膝盖后面，目前平均 36.8% 的人类膝盖都有它。

尽管进行了数百年的研究，但人们对籽骨的进化、生长、发育以及为什么它们存在于某些物种而不是其他物种中知之甚少。如此之多，以至于你在博物馆看到的铰接式骨骼中常常缺少籽骨，与嵌入其中的肌肉一起被丢弃。

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我和同事的新研究表明，其中两个经常被误解的骨头，即膝盖后面的内侧豆骨和外侧豆骨，可能在灵长类动物中以多种方式进化，并帮助早期人类学会直立行走。

该研究对 93 种不同灵长类动物（包括其他原始人类和人类的共同祖先）的三块籽骨进行了系统回顾。

我们的研究表明，人类的这些骨骼有一种独特的进化形式，这种进化形式可能始于类人猿的起源，类人猿是一群灵长类动物，包括猿和人类。

科学家认为，将现有的豆骨用于新的目的，即所谓的“外展适应”，可能有助于早期人类从四肢行走变为两肢行走。有趣的是，这块骨头还与骨关节炎发病率较高有关。患有这种疾病的人患这种疾病的可能性是普通人的两倍。进化并不是一条通向生物力学效率的简单道路。

当我们意识到与牙齿不同，膝盖是“可塑的”，这意味着它们会根据营养和使用等因素而发生变化时，情况变得更加复杂。另一方面，牙齿（一旦长出）不会适应并且只会被损坏。这就是为什么随着年龄的增长，锻炼对于保持骨骼强健如此重要。

膝盖会根据使用或缺乏使用而发生变化和适应。例如，全球营养的增加导致人类身高和体重增加，这是豆类变得越来越常见的主要假设。在过去 100 年左右的时间里，豆贝的存在增加了两倍，世界范围内存在一些差异。

我们知道，人类膝盖的进化并不是一帆风顺的，而是有分支路径。我们还知道，我们的身体不太适应我们的生活方式，生活方式的改变可能是膝盖问题的罪魁祸首，这些问题随着时间的推移变得越来越严重。膝盖并没有随着我们所处的年龄而进化，而最初帮助我们行走的骨头可能是这些问题的重要组成部分。

所以，当你的膝盖在跑步机上弯曲或坐下时感到酸痛时，请想想它们，因为进化并不像看起来那么容易。

这篇编辑过的文章是在知识共享许可下从The Conversation重新发布的。阅读原始文章。