Недавнее исследование с использованием трехмерной компьютерной томографии обезьяны Lufengpithecus, которая проживала 5 миллионов лет назад, предоставляет новое понимание эволюции прямохождения человека. Анализируя костную область внутреннего уха обезьяны, исследователи обнаружили связь между ее полукружными каналами и двигательным поведением, предполагая трехступенчатую эволюцию человеческого прямохождения.
Исследование показывает, что ранние обезьяны, включая предков человека, использовали общие методы передвижения, которые были предшественниками прямохождения. Это исследование знаменует собой значительный прогресс в понимании локомотивной эволюции человека и обезьян.
Люди и наши ближайшие родственники, современные обезьяны, демонстрируют удивительное разнообразие типов передвижения — от прямохождения на двух ногах до лазания по деревьям и ходьбы, используя все четыре конечности.
Хотя учёных уже давно заинтриговал вопрос о том, как прямохождение и движение человека развились от четвероногого предка, ни прошлые исследования, ни летописи окаменелостей не позволили реконструировать четкую и точную историю ранних стадий эволюции, которые привели к прямохождению человека.
Тем не менее, новое исследование, основанное на недавно обнаруженных данных из черепов ископаемой обезьяны Lufengpithecus возрастом 6 миллионов лет, предлагает важные подсказки о происхождении двуногого передвижения благодаря новому методу: анализу ее костной области внутреннего уха с помощью трехмерной компьютерной томографии.
«Полукружные каналы, расположенные в черепе между нашим мозгом и наружным ухом, имеют решающее значение для обеспечения нашего чувства равновесия и положения при движении, и обеспечивают фундаментальный компонент нашего передвижения, о котором большинство людей, вероятно, не подозревают», — объясняет Инан Чжан (Yinan Zhang) из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных Китайской академии наук (Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology of the Chinese Academy of Sciences) и ведущий автор статьи, опубликованной в научном журнале Innovation.
«Размер и форма полукружных каналов коррелируют с тем, как млекопитающие, включая обезьян и людей, передвигаются в окружающей среде. Используя современные технологии визуализации, мы смогли изучить внутреннюю структуру ископаемых черепов и исследовать анатомические детали полукружных каналов, чтобы понять, как двигались вымершие млекопитающие».
«Наше исследование указывает на трехступенчатую эволюцию человеческого прямохождения», — добавляет Терри Харрисон (Terry Harrison), антрополог из Нью-Йоркского университета (New York University) и один из соавторов статьи. «Во-первых, самые ранние обезьяны передвигались по деревьям в стиле, наиболее похожем на то, как гиббоны в Азии передвигаются сегодня. Во-вторых, последний общий предок обезьян и людей по своему локомоторному движению был похож на Lufengpithecus, используя комбинацию лазания и карабкания, подвешивания передних конечностей, древесной двуногости и наземного четвероногого движения. Именно из этого широкого наследственного локомоторного движения развилось человеческое прямохождение».
Большинство исследований эволюции передвижения обезьян были сосредоточены на сравнении костей конечностей, плеч, таза и позвоночника, а также на том, как они связаны с различными типами локомоторного поведения, наблюдаемыми у современных обезьян и людей.
Однако разнообразие локомоторного поведения ныне живущих обезьян и неполнота летописи окаменелостей препятствовали разработке четкой картины происхождения прямохождения человека.
Черепа Lufengpithecus, первоначально обнаруженные в китайской провинции Юньнань в начале 1980-х годов, дали ученым возможность по-новому подойти к оставшимся без ответа вопросам об эволюции передвижения.
Однако сильное сжатие и деформация черепов скрыли костную область уха и заставили предыдущих исследователей полагать, что тонкие полукружные каналы не сохранились.
Чтобы лучше изучить эту область, Чжан, Ни и Харрисон вместе с другими исследователями использовали технологии трехмерного сканирования, чтобы изучить эти части черепов и создать виртуальную реконструкцию костных каналов внутреннего уха. Затем ученые сравнили эти снимки со сканами, собранными у других живых и ископаемых обезьян и людей из Азии, Европы и Африки.
«Большинство ископаемых обезьян и их предполагаемых предков по двигательному способу занимают промежуточное положение между гиббонами и африканскими обезьянами», — добавляет Ни. «Позже человеческая линия отошла от человекообразных обезьян с приобретением прямохождения, как это видно у австралопитека, раннего родственника человека из Африки».
Изучая скорость эволюционных изменений в костном лабиринте, международная группа предположила, что изменение климата могло быть важным экологическим катализатором, способствующим двигательной диверсификации обезьян и людей.
«Более низкие глобальные температуры, связанные с образованием ледниковых щитов в северном полушарии примерно 3,2 миллиона лет назад, соответствуют ускорению скорости изменений костного лабиринта, и это может сигнализировать о быстром увеличении темпов развития обезьян и локомоторной эволюции человека», — заключает Харрисон.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
