Джереми Тейлор - Здоровье по Дарвину: Почему мы болеем и как это связано с эволюцией
Да, люди платят высокую цену за свою горделивую осанку. И хотя замечание Брюса Латимера о том, что чем дольше мы живем, тем меньше у нас шансов иметь здоровую спину и нижние конечности, совершенно справедливо, существует также широкий спектр серьезных медицинских проблем, связанных с опорно-двигательным аппаратом, которые никак не связаны со старением. Но если прямохождение действительно достается нам такой дорогой ценой, логично будет предположить, что оно несет с собой ощутимые преимущества, с лихвой компенсирующие эти издержки. Научный мир предложил нам множество возможных объяснений того, как и почему наши далекие предки перешли к прямохождению; и большинство этих теорий предполагает, что ареной для эволюции прямохождения стала жаркая африканская саванна с ее открытыми пространствами, которая в определенный момент нашей истории начала вытеснять тропические леса. К сожалению, ни одна из этих теорий не представляется в полной мере убедительной.
Первой ласточкой стала гипотеза об «ориентировочно-исследовательском поведении», которая предполагает, что стойка на двух ногах позволяла нашим предкам смотреть поверх высокой травы, чтобы лучше наблюдать за происходящим и ориентироваться на местности. Однако полевые исследования шимпанзе и гелад показали, что они очень редко, если вообще когда-либо, встают на задние лапы, чтобы провести осмотр местности. Известный палеоантрополог Дон Джохансон, чья экспедиция обнаружила скелет Люси, также однозначно указывает на то, что для ранних гоминидов, таких как афарские австралопитеки, которые были всего около метра ростом, весили 25–30 кг и имели абсолютно плоские стопы, выдавать свое присутствие вертикальной стойкой в окружении множества быстрых и сильных хищников было очень плохой идеей!
Гипотеза об «освобождении верхних конечностей» казалась неопровержимой на протяжении многих лет, и в качестве главных причин назывались такие факторы, как использование орудий труда, обращение с оружием, собирательство и самозащита. Однако, как замечает Джохансон, между появлением первых двух видов деятельности и развитием бипедии прошло более миллиона лет, а шимпанзе и другие человекообразные обезьяны успешно собирают пищу и защищают себя без облигатного прямохождения. Также было выдвинуто предположение, что встать на ноги гоминидов заставила необходимость носить на руках детенышей, поскольку из-за потери волосяного покрова те больше не моги цепляться за шерсть, как это делают детеныши обезьян. Чтобы проверить эту гипотезу, двое исследователей из Манчестерского университета попросили здоровых молодых женщин носить десятикилограммовый груз, который был либо симметрично распределен в жилете или в двух гантелях, либо смещен на одну сторону, как это происходит при ношении ребенка на руках или на бедре, и сравнили их энергозатраты. При асимметричной нагрузке энергозатраты были настолько выше, что исследователи сочли маловероятным, чтобы ношение детенышей на руках могло послужить толчком к прямохождению.
Джохансон также категорически отвергает гипотезу о «терморегуляции», которая предполагает, что наши далекие предки встали на две ноги, чтобы уменьшить количество тепловой энергии, получаемой от прямых солнечных лучей. «Почему бы просто не спрятаться в тени деревьев в жаркий полдень?» – спрашивает он. Наконец, «акватическая» гипотеза утверждает, что отсутствие волосяного покрова, эффективное потоотделение и толстый слой подкожного жира свидетельствуют о том, что важную роль в эволюции человека сыграла вовсе не саванна, а водная среда. Эта теория также была опровергнута, включая и вполне разумную версию немецкого антрополога Карстена Нимица, который предположил, что мелководная среда глубиной до середины бедра не только вынуждала, но и помогала нашим предкам овладеть навыком прямохождения, обеспечивая им дополнительную поддержку. Но насколько хорошей «тренировочной площадкой» для наших безоружных предков с их неумелой, шаткой походкой могло быть теплое мелководье, кишащее крокодилами, бегемотами, змеями и гигантскими выдрами?
Джохансон считает, что вопрос поставлен неправильно. Не существует одного-единственного правильного ответа на вопрос: «Почему наши предки стали ходить на двух ногах?» Вместо этого мы должны спрашивать: «Где, когда и какие именно преимущества подтолкнули ранних гоминидов к такому фундаментальному изменению поведения, как переход от передвижения на четырех конечностях к прямохождению?» Некоторое время назад ответ на этот вопрос казался недостижимым из-за малого количества ископаемых останков наших предков и – до появления относительно современных методов изотопных исследований – трудностей, связанных с воссозданием их среды обитания. Между тем сейчас картина постепенно проясняется и новые открытия преподносят один сюрприз за другим.
Все ранние виды рода Homo – такие как человек прямоходящий (Homo erectus), человек умелый (Homo habilis) и гейдельбергский человек (Homo heidelbergensis) – уже были полноценными двуногими. Но когда наши предки начали вставать на две ноги? Знаменитая «дорожка» из отпечатков ног афарских австралопитеков, найденная в танзанийской местности Лаэтоли, однозначно доказывает, что уже 3,5 миллиона лет назад наши предки уверенно передвигались на своих двоих. Эти следы очень похожи на следы современного человека: наличие свода стопы, правильное расположение большого пальца стопы и гораздо бóльшая по размеру пяточная кость по сравнению с шимпанзе. Брюс Латимер шутит, что, если бы один из таких парней сегодня прогулялся по пляжу во Флориде, никто бы не обратил на него внимания! Робин Кромптон и его коллеги из Ливерпульского университета при помощи средств функциональной МРТ создали трехмерное изображение всех лаэтольских следов. Затем при помощи компьютерного моделирования они определили распределение давления на стопу во время ходьбы и смоделировали примерную походку. Раньше считалось, что афарские австралопитеки ходили сильно согнувшись и отталкиваясь от земли средней частью стопы, как сегодня перемещаются человекообразные обезьяны. Однако исследователи установили, что они ходили с полностью выпрямленной спиной, опираясь в основном на переднюю часть стопы, в частности на большие пальцы ног, что больше напоминает манеру ходьбы сегодняшних людей.
Но могли ли они по-прежнему лазить по деревьям? Проанализировав найденные фрагменты ног австралопитеков, Джереми Десильва пришел к выводу, что у большинства представителей этого рода голеностопный сустав был очень похож на человеческий, т. е. был расположен под прямым углом, тогда как у шимпанзе этот сустав имеет трапециевидную форму, благодаря чему может сгибаться под гораздо бóльшим углом. Когда шимпанзе взбираются на деревья, они сгибают ноги в лодыжке так сильно, что их голень почти касается подъема стопы. Австралопитеки уже не могли этого делать, поэтому были довольно неуклюжими лазальщиками. Таким образом, хотя австралопитеки продолжали забираться на деревья, чтобы добраться до фруктов, спастись от хищников или свить гнездо для ночевки, их основной дом был на земле. Но, разумеется, и здесь не обошлось без исключений. В 2012 году Йоханнес Хайле-Селассие, Брюс Латимер и их коллеги представили фрагменты ног австралопитека, датирующиеся примерно 3,4 миллиона лет назад. Хотя эти останки пока не идентифицированы, не исключено, что они могут принадлежать к одному из ранних видов – австралопитеку рамидус (Australopithecus ramidus), который существовал одновременно с австралопитеком афарским. Фрагменты стопы четко показывают наличие противопоставленного большого пальца. Исследователи пришли к выводу, что этот вид, получивший временное кодовое название BRT-VP-2/73, более ловко передвигался по деревьям, чем по земле. Эта находка предполагает, что переход к прямохождению не был прямолинейным процессом и первые двуногие гоминиды существовали одновременно с «древесными» представителям того же рода.
Ученые также отметили, что у этих ископаемых останков есть много общего с еще более древним видом гоминидов – ардипитеком рамидус (Ardipithecus ramidus), который существовал на Земле не менее 4,4 миллиона лет назад, т. е. почти в то самое время, когда предположительно началось расхождение эволюционных линий человека и шимпанзе. Найденные останки женщины-ардипитека, которую окрестили Арди, заставили нас серьезно пересмотреть наши представления о возникновении прямохождения. Мы все знакомы с изображением «парада» человеческой эволюции из школьных учебников, где за стоящей на четырех лапах шимпанзе следует сутулый австралопитек, затем человек прямоходящий и, наконец, самый высокий и грациозный человек разумный (Homo sapiens). Но сегодня все больше палеоантропологов сходятся во мнении, что эту красивую картинку можно выбросить в мусорную корзину. Дело в том, что таз Арди гораздо больше напоминает широкий и плоский таз австралопитеков и современных людей, что вместе с характерными особенностями бедренной кости, ребер и задней части грудного позвонка однозначно свидетельствует о том, что Арди передвигалась на двух ногах с вертикальной спиной. И при этом она имела длинную, узкую стопу с противопоставленным большим пальцем!
