Tại sao con người mất khả năng cử động từng ngón chân riêng biệt?

Trong đời sống hằng ngày, con người hiếm khi để ý đến bàn chân của mình cho đến khi có một khoảnh khắc bất chợt khiến chúng ta so sánh khả năng vận động của nó với những loài linh trưởng khác.

Với nhiều người, điều này có thể xảy ra khi quan sát một con tinh tinh dùng chân nhặt thức ăn hoặc cầm nắm đồ vật một cách thành thạo. Khoảnh khắc ấy làm nảy sinh một câu hỏi quen thuộc nhưng lại rất ít khi được giải thích cặn kẽ: vì sao chúng ta không thể cử động từng ngón chân một cách linh hoạt như các ngón tay, hoặc như cách các loài khỉ và tinh tinh dễ dàng thực hiện?

Câu trả lời hóa ra xuất phát từ nhiều yếu tố gắn liền với giải phẫu cơ thể người, cách não bộ phân bố tài nguyên điều khiển vận động và đặc biệt là lịch sử tiến hóa kéo dài hàng triệu năm đã định hình cách con người đứng, đi và sử dụng đôi tay.

Steven Lautzenheiser, trợ lý giáo sư nhân chủng học sinh học tại Đại học Tennessee, đã dành nhiều năm nghiên cứu cơ sinh học của bàn chân người hiện đại và chỉ ra rằng năng lực vận động hạn chế của các ngón chân thực chất là một hệ quả tự nhiên của việc chọn lọc tiến hóa, cho phép con người đạt được những thế mạnh vượt xa khả năng cử động từng ngón chân.

Một buổi sáng khi đến thăm sở thú Knoxville, nơi tác giả sinh sống, ông đã nhìn thấy cảnh tượng khiến chính mình phải suy nghĩ rất lâu. Con tinh tinh Ripley, sau khi bới tìm những phần thức ăn còn sót lại, liên tục sử dụng bàn chân như một bàn tay thứ hai. Nó kẹp những mẩu rơm, nhặt đồ chơi và giữ thăng bằng bằng cách quặp ngón chân vào các thanh dây treo trong chuồng. Khả năng linh hoạt tự nhiên đó khiến nhiều người phải tự hỏi tại sao con người lại không thể điều khiển ngón chân theo cách tương tự.

Để giải thích điều này, cần nhìn lại điểm khởi đầu chung của loài người và các họ hàng gần nhất của chúng ta. Con người thuộc nhóm động vật linh trưởng và chia sẻ đến 98,8 phần trăm DNA với tinh tinh.

Về mặt di truyền, khoảng cách giữa hai loài là rất nhỏ, nhưng những khác biệt về hành vi và giải phẫu lại vô cùng lớn, đặc biệt kể từ khi tổ tiên loài người chuyển sang dáng đi bằng hai chân.

Sự thay đổi mang tính cách mạng đó đã tác động mạnh mẽ lên cấu trúc bàn chân, khiến chức năng cầm nắm bằng chân dần biến mất để nhường chỗ cho vai trò giữ thăng bằng và nâng đỡ trọng lượng cơ thể. Khi đi thẳng trên hai chân, bàn chân buộc phải trở thành một nền tảng vững chắc, điều mà các ngón chân hoạt động độc lập không còn đảm nhận hiệu quả bằng việc phối hợp với nhau thành một khối thống nhất.

Cũng trong quá trình tiến hóa này, đôi tay của con người lại ngày càng trở nên tinh vi hơn. Khi bàn chân đảm nhận nhiệm vụ nâng đỡ cơ thể, đôi tay được giải phóng cho các hoạt động như sử dụng công cụ, chế tạo đồ vật, chăm sóc con cái hay sáng tạo nghệ thuật.

Theo thời gian, các ngón tay phát triển thêm nhiều nhóm cơ riêng biệt, cho phép thực hiện những chuyển động nhỏ, chính xác và vô cùng phức tạp. Mỗi thao tác tinh vi như gõ bàn phím, cầm bút vẽ, chơi piano hay thậm chí buộc dây giày đều cần sự phối hợp của nhiều nhóm cơ mà bàn chân không sở hữu.

Về mặt cấu trúc giải phẫu, bàn tay và bàn chân nhìn chung khá tương đồng với nhau vì chúng đều có năm ngón và được điều khiển bằng hệ thống cơ và gân. Tuy nhiên, sự khác biệt nằm ở mức độ chuyên biệt hóa.

Bàn chân người có 29 cơ, chủ yếu phục vụ việc đứng vững, đi lại, giữ thăng bằng và hấp thụ lực. Các cơ quan trọng nhất ở bàn chân thường không điều khiển từng ngón riêng biệt mà điều khiển cả nhóm bốn ngón nhỏ cùng lúc. Ngón cái là ngoại lệ duy nhất, bởi nó đảm nhận vai trò đẩy cơ thể về phía trước khi bước đi nên có thêm một số cơ riêng để điều khiển chuyển động mạnh và ổn định hơn.

Trái ngược với đó, bàn tay người sở hữu đến 34 cơ, trong đó có nhiều nhóm cơ nhỏ đóng vai trò điều khiển từng ngón riêng biệt. Sáu nhóm cơ chính giúp tạo ra các chuyển động tinh vi ở mỗi ngón tay, đa phần nằm ở cẳng tay và kết nối với từng ngón thông qua các gân dài. Ngón cái và ngón út còn có thêm các nhóm cơ chuyên dụng, hỗ trợ chức năng cầm nắm. Sự đa dạng và phân tách rõ ràng của các nhóm cơ này giúp bàn tay đạt mức độ linh hoạt mà bàn chân không bao giờ cần có.

Nếu hệ cơ là phần cứng, thì não bộ chính là phần mềm điều khiển. Trong vỏ não vận động, khu vực chịu trách nhiệm điều khiển các bộ phận khác nhau của cơ thể, con người phân bổ một lượng lớn tế bào thần kinh để kiểm soát các ngón tay. Điều này đồng nghĩa não bộ có thể gửi đi những tín hiệu rất chi tiết, phức tạp và giàu thông tin đến từng ngón tay.

Ngược lại, các ngón chân nhận được sự điều khiển ít tinh vi hơn rất nhiều. Với não bộ, những chuyển động nhỏ ở ngón chân không quan trọng bằng việc duy trì sự ổn định của toàn bộ bàn chân khi đứng và di chuyển.

Nói cách khác, con người không cử động được từng ngón chân một không phải vì bàn chân yếu kém, mà vì chúng ta đã đánh đổi năng lực đó để sở hữu đôi tay khéo léo, một bộ não ưu tiên các hoạt động tinh vi và một dáng đi thẳng ổn định. Điều này phản ánh sự chọn lọc tự nhiên đã ưu tiên những đặc điểm quan trọng nhất cho sự sinh tồn và phát triển của loài người. Nhờ đó, chúng ta có thể sáng tạo, lao động và xây dựng thế giới hiện đại bằng chính đôi tay của mình.

Mặc dù bạn không thể dùng chân để kẹp đồ vật như một chú tinh tinh, nhưng hiểu được lý do phía sau lại giúp chúng ta nhận ra rằng khả năng vận động hạn chế của ngón chân không phải là sự thiếu sót mà là một bước tiến hóa thông minh. Bàn chân đã trở thành một công cụ hoàn hảo để nâng đỡ cơ thể, giúp chúng ta đi xa, đứng vững và thực hiện mọi hoạt động trong cuộc sống.

Và chính sự chuyên môn hóa giữa tay và chân đã mở đường cho những khả năng mang tính quyết định của con người, từ việc sử dụng công cụ cho đến sáng tạo nghệ thuật, điều mà không loài linh trưởng nào khác có thể đạt được ở mức tương đương.