بزرگنمايي:

پیام خوزستان - انسان‌ها مانند پرندگان استخوان‌های توخالی ندارند، پس بال‌های ما باید چقدر بزرگ باشند تا بتوانند پرواز را امکان پذیر کنند؟

با وجود کارهای شگفت‌ انگیزی که انسان‌ها می‌توانند انجام دهند، قادر به پرواز طبیعی نیستند. اما اگر می‌توانستیم مانند برخی موجودات دیگر پرواز کنیم، بال‌های ما باید چقدر بزرگ بودند؟
تی هدرک، استاد زیست ‌شناسی در دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل می‌گوید: البته پاسخ به اندازه‌ و جثه هر فرد بستگی دارد. کسی که حدود 155 پوند (70 کیلوگرم) وزن دارد و حداقل 5 فوت (1.5 متر) قد دارد، باید بال‌هایی با طول تقریبی 20 فوت (6 متر) داشته باشد. که البته من فکر می‌کنم نسبتا کوچک است.
امکان پرواز انسان با بال‌های غول پیکر؟
هدرک به این عدد با استفاده از معادله‌ای که توسط رابرت نودز، استاد ارشد علوم زیستی در دانشگاه منچستر، توسعه داده شده دست یافته است. نودز این معادله را در مقاله‌ای در سال 2007 منتشر کرد که در آن مقیاس‌ بندی پارامترهای بال پرندگان نسبت به جرم بدن را توضیح می‌دهد.
اما در این سناریو فرضی، نمی‌توانیم به سادگی یک جفت بال به بدن خود بچسبانیم و بگوییم کار تمام است. این نیاز به بازنگری کامل در ساختار بدن ما دارد. اگر بخواهیم پرواز کنیم، علاوه بر بال‌ها به ویژگی‌های دیگری نیز نیاز داریم.
اولین نکته این است که باید در نظر بگیریم چه نوع بال‌هایی خواهیم داشت. تصویر کلاسیک فرشته انسان پرنده، یک جفت بال بزرگ پر مانند را نشان می‌دهد که از پشت بیرون می‌زند. از نظر آناتومیکی، این نیاز به شانه‌های جداگانه‌ای دارد! به گفته‌ مایکل هابیب، پژوهشگر موسسه دایناسورها در موزه تاریخ طبیعی لس آنجلس، این بال‌ها همچنین به عضلات پروازی نیاز دارند که از قفسه سینه به پشت پیچیده شده باشند.
طبق گفته‌ هابیب، بال‌هایی مشابه بال‌های خفاش برای انسان‌ها منطقی‌تر به نظر می‌رسد. در این حالت، تمام بازو و دست کشیده می‌شود تا آن بال 20 فوتی ایجاد شود. یک غشای گوشتی به‌ عنوان بال، این اندام‌ها را پوشش می‌دهد.
اما برای اینکه واقعا پرواز کنیم، باقی بدن ما باید انرژی کافی تولید کند که این هم نیاز به عضلات قوی دارد. در پرندگان به طور متوسط 16٪ تا 18٪ از جرم عضلانی آن‌ها به عضلاتی اختصاص دارد که برای پرواز استفاده می‌شوند. در برخی پرندگان تا 30٪ از جرم عضلانی، از قفسه سینه است. این موضوع در خفاش‌ها نیز صادق است، اگرچه این جرم عضلانی در عضلات بیشتری توزیع شده. هابیب در این باره گفت: این همان چیزی است که آن‌ها را از ساختار بدن حیوانات غیر پرنده متمایز می‌کند.
آناتومی بدن انسان تغییر می‌کرد
نتیجه‌ این وضعیت در انسان‌ها تصویری جالب ایجاد می‌کند. به گفته هابیب شما باید یک قفسه سینه خیلی بزرگ و بیرون زده داشته باشید؛ و البته یک پشت فوق ‌العاده عضلانی.
نوع پرنده‌ای که انسان‌ها خواهند بود نیز به این سوال مربوط می‌شود. هابیب در این باره گفت که همه پرندگان به یک شکل پرواز نمی‌کنند و چگونه پرواز کردن بستگی به آناتومی آن‌ها دارد. چند نوع پرواز وجود دارد و هر موجود پرنده‌ای در نوع خاصی از آن تخصص پیدا می‌کند. مثلا می‌توانیم به بال زدن، سر خوردن، شناور ماندن و پرواز بلند اشاره کنیم.
هر یک از این نوع پرواز کردن‌ها شامل بال‌های متفاوتی می‌شود. به عنوان مثال، هابیب گفت پرنده‌ای که در طول مسیر خود بال می‌زند، بال‌های کوتاه‌تر و ضخیم‌تری دارد. از طرف دیگر، پرنده‌ای مانند آلباتروس که پرواز بلند دارد، بال‌هایی به مراتب بلندتر نسبت به اندازه‌اش دارد. انسان‌ها با اندازه نسبتا بزرگ خود، احتمال دارد که در صورت امکان، بیشتر به پرواز بلند (soaring) بپردازند.
سوال دیگری که مطرح می‌شود، عملیات برخاستن است. به‌ ویژه با بال‌هایی به طول 20 فوت که شبیه بال‌های خفاش هستند. با چنین بال‌های بزرگی نمی‌توانیم فقط با بال زدن از زمین بلند شویم. هدرک در این باره گفت: نمی‌توانید خیلی بال بزنید وقتی نزدیک به زمین هستید.
اگر انسان بال داشت، چگونه پرواز می‌کرد؟
هابیب پیشنهاد کرد که از روشی به نام صعود چهار اندامی (quadrupedal launch) استفاده کنیم. یعنی شروع پرواز از موقعیتی که همه چهار اندام بر روی زمین قرار دارند طبق مقاله‌ای در سال 2010 که هابیب با همکاری دیگران نوشت و در مجله PLOS One منتشر شد، پترزورها از نخستین مهره ‌دارانی بودند که توانایی پرواز را بیش از 200 میلیون سال پیش تکامل دادند و احتمالا همینطور راه می‌رفتند و برخاست می‌کردند. برخی خفاش‌ها مانند خفاش‌های خون‌آشام نیز با چهار دست و پا راه می‌روند و می‌دوند.
البته انسان‌ها از نظر تکاملی در موقعیت نامساعدی قرار دارند. حیوانات پرنده هزاران سال است که آناتومی خود را برای پرواز بهینه کرده‌اند. هدرک در این باره گفت: ما به بسیاری از دیگر تطابق‌های تکاملی که پرندگان در طول سال‌ها به دست آورده‌اند نیاز داریم.