L’uomo si è evoluto per correre, non per camminare

Paolo Maccagno, antropologo e ricercatore all’Università Aberdeen, ci spiega perché.

Invano cercheremo le origini evolutive di abilità come il camminare.
– Tim Ingold

Il progetto Animalness mi ha portato a interrogarmi più volte sul movimento e sul ruolo che gioca nelle nostre vite. Ho trovato molto stimolante il libro scritto dall’amico Paolo Maccagno, ricercatore al Department of Anthropology dell’University of Aberdeen.

Il suo libro si intitola “Lungo Lento. Maratona e pratica del limite”. Un capitolo che mi ha molto appassionato è “E lui fugge. Paleontologia del corpo”, p. 44. Qui di seguito un estratto, che pubblico col gentile permesso dell’autore.

Paleontologia del corpo umano

Proprio la corsa, in particolare la corsa su lunghe distanze, avrebbe stimolato la differenziazione dello scheletro e dei complessi muscolari umani a partire dalle Australopitecine. Questo il risultato pubblicato da Nature dei decennali studi del Biologo Dennis Bramble dell’Università dello Utah e dell’antropologo Daniel Lieberman dell’Università di Harvard (Bramble – Lieberman 2004). L’anatomia umana si sarebbe sviluppata più di 2 milioni di anni fa sotto la pressione e lo stimolo indotto da un’attività di corsa come attività necessaria per competere con gli altri predatori nell’approvvigionamento quotidiano nella savana. Bramble e Lieberman sono partiti dalla domanda: Was running a form of locomotion that influenced human evolution? La corsa è stata una forma di locomozione che ha influenzato l’evoluzione umana? La loro conclusione è che l’essere umano si è evoluto per correre e non per camminare, dal momento che, come loro dimostrano, l’uomo presenta una moltitudine di tratti corporei che sono essenziali per la corsa e non per la marcia. In dettaglio, hanno analizzato le caratteristiche differenziali tra Homo sapiens e i suoi predecessori ominidi, come Homo erectus, Homo habilis, Australopithecus afarensis, e le moderne scimmie antropomorfe come lo scimpanzé. Dal punto di vista energetico gli uomini, rispetto alle scimmie, dispongono di un buon numero di tendini legati a corti fasci muscolari in grado di generare forza in modo molto economico. Durante la marcia una struttura muscolare simile non genera particolari vantaggi, ma quando si corre il risparmio energetico diventa quasi del 50%. Questo risparmio è consentito dal tendine d’Achille, dai tendini dell’arco plantare, e da quelli dei muscoli del tratto ileo-tibiale o del peroneo lungo, in grado di restituire forza elastica con un contenuto consumo di energia. Al contrario, grandi muscoli con piccoli tendini, come quelli degli altri primati, permettono grande potenza ma con un alto consumo energetico. Anche la lunghezza delle gambe è correlata al risparmio energetico, sia perché aumenta il tempo di contatto del piede a terra, sia perché accresce la lunghezza del passo a parità di frequenza. Australopithecus aveva gambe lunghe la metà rispetto a noi, e se avesse voluto correre avrebbe dovuto spendere molta più energia. Ma la lunghezza degli arti inferiori consente anche di ridistribuire il peso verso l’alto, alzando il  baricentro. Abbiamo inoltre accorciato e snellito il piede, che oggi rappresenta solo il 9% della massa complessiva degli arti inferiori, contro il 14% dello scimpanzé. Gli arti superiori si sono accorciati (avambraccio ridotto del 50%) e infine la mutazione del gene ACTN3 ha prodotto nelle gambe un’alta percentuale di fibre rosse (slow-twitch fibers) dalla grande efficienza aerobica. Grazie a questi cambiamenti la macchina-uomo ha potuto affrontare corse di lunga durata in modo energeticamente paragonabile a quello di quadrupedi di grande efficienza come cani e cavalli, pur conservando bipedismo e postura eretta.

Grandi mutamenti sono poi intervenuti nel modificare la forza del sistema scheletrico. Nella corsa le forze verticali di reazione quando il calcagno tocca terra sono quasi doppie rispetto a quando si cammina, e correndo velocemente si arriva a caricare il tallone fino a 3-4 volte il nostro peso. Per dissipare meglio queste forze l’uomo ha dovuto allargare le superfici articolari (testa femorale, ginocchio, vertebre lombari) e adattare piede e gamba alla restituzione di energia elastica. Tutte modificazioni che sarebbero state quasi superflue per una camminata bipede spedita.

Ma i problemi più grandi l’uomo ha dovuto affrontarli per bilanciare le forze reattive sviluppate durante la corsa. Nel momento della spinta, infatti, tronco e collo si piegano in avanti molto più che camminando, e devono poter ruotare in modo ampio per controbilanciare con il movimento degli arti le forti spinte in avanti prodotte. Questo ha richiesto di sviluppare una muscolatura glutea particolarmente forte, che ci differenzia in modo specifico da qualunque altro primate. Gorilla e Oranghi, pur dotati di muscolature fortissime, non hanno muscolatura glutea lontanamente paragonabile alla nostra. Nel contempo la nostra testa doveva rendersi indipendente dal tronco, per non risentire delle rotazioni del busto. È stato così necessario perdere parte della forte muscolatura del collo tipica delle scimmie (perfetta per arrampicarsi), allontanando il cranio dalle spalle e orientando verticalmente il collo, attraverso modifiche strutturali dei muscoli clavicolari, del trapezio superiore e dei romboidei. Il collo lungo, tuttavia, rendeva più difficile sopportare le forti flessioni in avanti legate alla corsa. Abbiamo così sviluppato un forte legamento nucale simile a quello di altri grandi corridori (cani, lepri, cavalli) o di animali dalla testa pesantissima (elefanti). Legamento nucale del tutto assente sia negli scimpanzé che negli australopitechi, che evidentemente non avevano alcuna necessità di correre.

L’ultimo problema che la corsa poneva era quello della termoregolazione: l’uomo che corre produce una grande quantità di calore per unità di tempo. Per dissiparla servono numerosi adattamenti, come la presenza di numerose ghiandole sudoripare, la riduzione del pelo corporeo, una forma snella e allungata, una circolazione venosa craniale molto elaborata (consentita dalla presenza di fori craniali accessori), e infine un adattamento alla respirazione con la bocca durante lo sforzo (sconosciuta agli scimpanzé). Nessuna di queste modifiche avrebbe avuto ragion d’essere per la sola stazione eretta o per una marcia spedita.

Gli elementi che sembrano aver giocato un ruolo importante nella selezione della corsa come fattore evolutivo sono stati due fattori concomitanti e legati tra loro: la dieta e la caccia. Il passaggio a una dieta carnivora ha richiesto necessariamente una specializzazione nell’approvvigionamento di carne, midollo e cervello, attraverso lo sciacallaggio o attraverso la caccia. L’uomo si è trovato così costretto a competere con gli altri predatori della savana. Probabilmente la corsa rappresentava l’unica risorsa non solo per sfuggire ai predatori, ma anche per entrare in possesso del cibo. È stato ipotizzato che i nostri antenati potessero, grazie alla loro attitudine alla corsa, inseguire sino a sfiancare le prede, per poterle così catturare e uccidere o per potersi avvicinare a sufficienza da scagliare pietre e bastoni. Altro fattore in gioco nella caccia è la socialità. Cooperare per isolare o per bloccare un animale da preda, o darsi il cambio nella corsa, possono infatti diventare strategie vincenti nell’attività venatoria. I cambiamenti cruciali che quindi un predatore deve sviluppare consistono in adattamenti anatomici al fine della resistenza e della velocità, e adattamenti comportamentali ai fini della socialità.

Gli studi di Bramble e Lieberman delineano Homo come un corridore, una sorta di irrequieto viaggiatore che al passo o di corsa si spostava spinto dalle necessità. Guardando alla nostra storia evolutiva il primo vero viaggiatore che incontriamo è Homo ergaster (1,8-1,7 milioni di anni fa), mentre tutte le specie di ominidi precedenti erano rimaste confinate all’interno del continente africano. La velocità con cui l’espansione territoriale avvenne è impressionante, considerando che la configurazione e il clima abitativo cambiavano in continuazione, richiedendo una grande capacità adattativa. Nell’Africa orientale e meridionale, sempre più arida a causa dell’inizio delle glaciazioni e coperta da savane a perdita d’occhio, «si affaccia un nuovo modo di essere umani: raffreddamento corporeo efficiente, abilità manuali, gruppi socialmente complessi, alimentazione mista, capacità di coprire grandi distanze. […] A Nariokotome, sul lago Turkana (siamo in piena Great Rift Valley, a nord-ovest del Kenia), Richard Leakey, Meave Leakey e Alan Walker furono i protagonisti nel 1984 di un ritrovamento eccezionale: un Homo ergaster di circa nove anni, risalente a 1,6 milioni di anni fa. Il suo scheletro è incredibilmente simile a quello dell’uomo moderno. […] Il ragazzo del Turkana è il capostipite di tutti gli umani» corridori (Cavalli Sforza – Pievani 2012: 11-12). Da allora non abbiamo più smesso.

Paolo Maccagno

Antropologo e Maratoneta, è ricercatore presso il Department of Anthropology della University of Aberdeen. È anche docente presso il nostro Corso Istruttori in Classi di Socializzazione.