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今年九月，一位美國國家橄欖球聯盟（NFL）最優秀的角衛在無人防守的情況下在球場上跑動時，僅因一個錯誤的腳步，就將自己從整個賽季的比賽中剔除了。看到達雷爾·雷維斯（Darrelle Revis）的左膝在那一天彎曲的紐約噴氣機隊球迷可能會對著他們的電視機哀求：不要是前交叉韌帶（ACL）。但對於雷維斯和他的前交叉韌帶來說，一切都為時已晚，他將在本週接受手術。
足球迷們對膝蓋或腳踝可能讓人失望的方式都太熟悉了。但是，運動員和其他人一樣，只是盡力做到一個用兩條腿跑動的猿人所能做到的最好程度。
在我們生活和行走在地面之前，我們的祖先居住在樹枝上。它們看起來並不像黑猩猩或任何其他現代動物，但它們是為攀爬而生的體型龐大的猿類。它們有巨大的、能抓握的腳趾，以及極其靈活的腳和腳踝。“這些東西非常適合在樹上生活，”波士頓大學的人類學家傑里米·德席爾瓦說。他透過觀察古代化石和現代動物的運動來研究猿類和人類的運動進化。
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當我們的祖先從樹上下來並開始直立行走時，他們面臨著一些重大的機械挑戰。“用兩條腿站立確實是一個問題，”德席爾瓦說。“如果你上的是木工課，你的作業是製作一把椅子，而你製作了一把只有兩條腿的椅子，你就會不及格，因為它會一直倒下。”僅僅是讓動物直立起來就是一個進化工程的壯舉——這還是在動物開始移動之前。
為了用兩條腿行走，我們的祖先必須對他們從攀樹猿那裡繼承來的腳進行一些重大修改。具有26根獨立骨骼的靈活、抓握的附肢必須變成穩定的表面，以便我們可以在每一步都蹬地。“我們透過用許多構成足弓的韌帶將這些骨骼拼接在一起來加強了這些東西，”德席爾瓦說。曾經用於抓握樹枝的肌肉現在支撐著足弓。“但是，哎，”他說，“這些只是一堆創可貼。”
儘管這些新的雙腿身體足以維持我們血脈的延續，但兩足行走可能並不是進化史上最好的主意。“如果你放眼整個動物世界，”德席爾瓦說，“好的移動方式進化了多次。”例如，飛行進化了多次。游泳動物的流線型身體也是如此。但是，用兩條腿大步行走在哺乳動物中只進化了一次。
唯一像我們一樣行走的動物是鳥類。鳥類有數億年的時間來解決這個問題，而不是我們擁有的僅僅約500萬年，它們提出了德席爾瓦認為是一個簡潔的解決方案：它們將幾塊骨頭融合在一起，形成堅硬、不動的腳。
在人類中，德席爾瓦說，“我發現腳非常成問題。”他認為，一生都在由進化創可貼粘合在一起的腳上行走和跑步，勢必會導致人們經常遇到的各種問題：足底筋膜炎、足弓塌陷、脛骨疼痛、跟腱疼痛。
此外，德席爾瓦說，“我們有證據表明，這些問題不僅僅是現代問題。”在他研究的古代人類祖先的化石中，許多人遭受著與我們相同的損傷。在190萬和340萬年前的個體中，都有（已經癒合的）腳踝骨折。一個可能是能人（Homo habilis）的生物患有骨關節炎。一個南方古猿的腳跟處有一個看起來像壓縮性骨折的跡象。另一個個體在180萬年前遭受並治癒了嚴重的高位踝關節扭傷。
現代人對扭傷的腳踝略知一二。整個人體中最常扭傷的韌帶是腳踝中的一條小韌帶，稱為距腓前韌帶。德席爾瓦說，關於這條韌帶值得注意的是，我們幾乎所有現存的猿類親戚都沒有它。
德席爾瓦的觀點是，人類進化出這條韌帶是為了保持腳踝的穩定。他說，直立行走的人類就像一堆平衡的積木。我們的踝骨有平坦的表面，彼此疊放，這與黑猩猩彎曲且緊密配合的踝骨不同。當一個人踩到意外的石頭時，腳踝中的這條額外的韌帶可能對於防止整個積木堆從其基礎上滑落是必要的。當我們在路邊絆倒時，我們不會完全脫臼腳，但我們可能會被禁賽幾個月。
像我們的腳踝一樣，我們的膝蓋也有寬而平坦的表面，這可以將我們用兩條腿而不是四條腿攜帶的重量分散開來。而且，與我們的身體尺寸相比，它們很大。“這裡起作用的是釘床的想法，”德席爾瓦說。“人類的關節往往非常浮腫。”但是，從結構上講，我們的膝蓋與我們攀爬的親戚的膝蓋相似；它們具有現代黑猩猩膝蓋的所有相同組成部分。
但是，黑猩猩在投籃上籃後不會著地姿勢滑稽，也不會在切入上場時突然改變方向。那種突然的側向運動是膝蓋的致命之處，可能會撕裂或折斷穩定關節的韌帶。
臭名昭著的前交叉韌帶位於膝關節前部，將股骨固定在脛骨的頂部。膝蓋後部的對應物是後交叉韌帶。內側副韌帶和外側副韌帶（MCL和LCL）將膝關節固定在兩側，尤其容易受到側向震盪的影響。膝蓋中過多的扭曲會撕裂半月板，這是嵌入膝蓋窩內的軟骨墊。
我們的膝蓋對於腿的正常摺疊和伸直沒有問題。“當你在其他方向上超出範圍太遠時，你就會遇到麻煩，”艾琳·戴維斯說。
戴維斯是哈佛大學醫學院斯波爾丁國家跑步中心的物理治療師和生物力學研究員。儘管我們經常遭受傷害，但戴維斯說，“我認為我們在行走和跑步方面的設計都非常好。”
戴維斯引用了哈佛大學人類學家丹尼爾·利伯曼（Daniel Lieberman）等人提出的理論，即早期人類進化為所謂的永續性獵人。該理論認為，在他們發明有效的長矛之前，我們的祖先透過將動物與畜群分開並簡單地用腳追趕它，直到它跑不動為止，從而獲得肉食。研究人員指出各種骨骼特徵和冷卻機制，以及某些人似乎非常喜歡它的事實，證明我們這個物種是為長跑而生的。
當然，早期人類會在沒有銳步鞋的情況下這樣做。在診所中，戴維斯提倡她所謂的更自然的跑步方式。她教人們在每一步都輕輕地落在腳的前部，就像赤腳跑步者那樣，而不是像穿緩衝跑步鞋的人那樣用力地落在腳後跟上。
戴維斯認為，穿著有結構的、支撐足弓的鞋子會使腳變得虛弱和懶惰，而這種虛弱會導致常見的足部損傷，如足底筋膜炎。然而，人們在腳出現問題之前，大多會忽略它們。“你不會看到人們在健身房鍛鍊腳的力量，”她說，但你應該這樣做。“強壯的腳是健康的腳。”
儘管德席爾瓦認為這是進化拼湊，但戴維斯認為人類的腳是“一個非常棒的結構”。每次腳接觸地面時，它都必須既要足夠靈活以吸收衝擊力並適應不平坦的地形，又要足夠堅硬以再次蹬地。戴維斯認為，當我們沒有按照進化預期的方式使用我們的腳和腿時，問題就會出現。
在治療過度勞損的患者時，戴維斯教他們以更好的力學原理跑步，這樣他們就可以避免將來再次受到同樣的傷害。跑步者從加速計或鏡子等工具中獲得關於其運動的反饋，然後練習以更好的姿勢攜帶身體。
戴維斯說，還可以教人們預防未來像前交叉韌帶撕裂這樣的急性損傷。大多數前交叉韌帶損傷都是非接觸性的；正如達雷爾·雷維斯所知，只需要一個尷尬的腳步就足夠了。因此，有一些專案教導運動員更溫和地著陸跳躍，或者旨在加強膝蓋周圍的穩定肌肉以保護其韌帶。儘管有些人仍然會選擇讓自己進入後衛的攻擊路線，但他們至少可以學習如何跑步和跳躍，從而減少從一開始就對他們脆弱的韌帶造成的壓力。
在最近從自己的傷病中恢復過來後，傑里米·德席爾瓦將在本週末繫上他的極簡主義耐克Free運動鞋跑馬拉松。受到赤腳跑步研究的影響，他已經放棄了緩衝運動鞋，現在更像他的南方古猿研究物件那樣推進自己。“我想我把我的工作帶回家了，”他說。
戴維斯完全赤腳跑步，儘管在冬天或當她需要更多腳部保護時，她會穿上最少的覆蓋物，例如水鞋。她還玩輪滑。
戴維斯不喜歡的一項運動是橄欖球。“我不喜歡看傷病，”她說。“我看到一大堆人壓在一個人身上，這讓我很抓狂。”
