Парантропы предпочитали мягкую пищу
|
Ученые подвергли детальному статистическому анализу микроскопические следы износа зубной эмали, сохранившиеся на щечных зубах семи особей вида Paranthropus boisei. Этот вид парантропов обитал в Восточной Африке 2,3–1,0 млн лет назад, преимущественно в саванне, часто вблизи рек и озер. Характерные для парантропов черты специализации (большие плоские щечные зубы, толстая зубная эмаль, мощная жевательная мускулатура и др.) выражены у этого вида наиболее сильно. Неудивительно, что его прозвали «Щелкунчиком» («Nutcracker Man»). Из 53 исследованных авторами индивидуумов детали строения зубной поверхности хорошо сохранились только у семерых. Однако эти семь индивидуумов являются вполне представительной выборкой. Они происходят из трех стран (Эфиопия, Кения, Танзания) и охватывают большую часть времени существования данного вида. Самому старому из черепов около 2,27 млн лет, самому молодому — 1,4 млн лет.
Авторы использовали два количественных показателя, отражающих характер пищевых предпочтений: «фрактальная сложность» и «анизотропность» поверхности эмали. Изучение зубов современных приматов, придерживающихся различных диет, показало, что высокая «фрактальная сложность» следов износа (разнообразие размеров микроскопических углублений и бороздок и т. п.) связана с питанием очень твердой пищей (например, с разгрызанием орехов), тогда как высокая «анизотропность» (преобладание параллельных, а не хаотически ориентированных микроцарапин) отражает питание жесткой пищей (корни, стебли, листья). Важно, что следы микроизноса зубной эмали эфемерны — они не накапливаются в течение жизни, а появляются и исчезают за нескольких дней. Таким образом, по этим следам можно судить о том, чем питалось ископаемое животное в последние дни своей жизни.
Для сравнения авторы использовали зубы четырех видов современных приматов, в диету которых входят твердые и жесткие объекты, а также двух видов ископаемых гоминин: Australopithecus africanus и Paranthropus robustus (оба вида обитали в Южной Африке).
Полученные результаты немало удивили исследователей. Исцарапанность зубной эмали у P. boisei оказалась в целом весьма невысокой. Никаких характерных признаков питания особо твердыми или жесткими объектами обнаружить не удалось. У современных обезьян, питающихся твердой пищей, наблюдаются заметно более высокие показатели «фрактальной сложности», а для приматов, специализирующихся на жесткой пище, характерны более высокие показатели «анизотропности».
«Щелкунчик», похоже, очень редко грыз орехи или пережевывал жесткую растительность. Он предпочитал что-то гораздо более мягкое и питательное — например, сочные фрукты или насекомых. По крайней мере ни один из семи изученных индивидуумов в последние дни перед смертью не ел ничего твердого или жесткого. Текстура поверхности их зубной эмали очень похожа на таковую у обезьян, питающихся исключительно мягкими фруктами.
|
Ранее подобный анализ был проведен для другого вида парантропов — южноафриканского P. robustus. Оказалось, что этот вид тоже употреблял в пищу твердые и жесткие объекты далеко не всегда — по-видимому, лишь в определенное время года (Scott R.S., Ungar P.S., Bergstrom T.S., et al. Dental microwear texture analysis reflects diets of living primates and fossil hominins // Nature. 2005. 436: 693–695). Удивительно, что P. boisei, у которого зубы и челюсти развиты сильнее, чем у P. robustus, ел твердую пищу реже. Жесткую пищу он, похоже, ел чаще, чем P. robustus, но не чаще, чем грацильный австралопитек Australopithecus africanus, не имевший таких могучих зубов и челюстей, как у парантропов.
|
Получается, что парантропы предпочитали употреблять в пищу совсем не то, к чему были приспособлены их зубы и челюсти. Это кажется парадоксальным — и действительно, данное явление известно науке как «парадокс Лайэма» (Liem's paradox). Несоответствие между морфологическими адаптациями и реальными пищевыми предпочтениями иногда встречается, например, у рыб, и причины этого явления на сегодняшний день в общих чертах понятны (Robinson B.W., Wilson D.S. Optimal foraging, specialization, and a solution to Liem's paradox // American Naturalist. 1998. 151: 223–235). Такая ситуация складывается в тех случаях, когда предпочтительные виды пищи являются легко усваиваемыми и не требуют развития специальных адаптаций, но иногда «хорошей» еды начинает не хватать, и тогда животным приходится переходить на другие, менее качественные, труднодоступные или плохо усваиваемые пищевые объекты. В такие критические периоды выживание особей будет зависеть от способности эффективно добывать и усваивать «плохую» пищу — ту, к которой животное в нормальных условиях и близко не подойдет. Поэтому нет ничего противоестественного в том, что у некоторых животных развиты морфологические адаптации к питанию той пищей, которую они обычно не едят. Нечто подобное наблюдается и у некоторых современных приматов — к примеру, у горилл, которые предпочитают сочные фрукты, но в голодные времена могут переходить на жесткие листья и побеги.
Очень может быть, что парантропы представляют собой один из примеров «парадокса Лайэма». Мягкие сочные фрукты или насекомых гоминины могут есть любыми зубами и челюстями, а вот для пережевывания жестких корней в редкие периоды голодовок необходимы крупные зубы и могучие челюсти. Даже если такие голодовки имеют место лишь изредка — допустим, раз в несколько поколений, — этого вполне достаточно, чтобы естественный отбор начал благоприятствовать усилению зубов и челюстей.
Скорее всего, не обошлось здесь и без полового отбора — особенно если учесть последние данные о том, что у парантропов был очень сильно развит половой диморфизм, самцы были гораздо крупнее самок и имели гаремы (см.: У парантропов были гаремы, «Элементы, 04.12.2007). Могучие челюсти и зубы могли увеличивать шансы самца на победу в конкурентной борьбе с другими самцами и повышать их привлекательность в глазах самок. У самок первых людей (или правильнее говорить «у первых женщин»?) вкусы, очевидно, были иными. Их привлекало в самцах что-то другое — может быть, сложное и изобретательное поведение во время ухаживания или способность добыть для любимой вкусную мозговую косточку из-под носа у гиен и грифов?
Таким образом, парантропы не только не были пищевыми специалистами — они, возможно, были даже более всеядными, чем грацильные австралопитеки. Ведь последние, похоже, не могли питаться жесткими частями растений, а парантропы могли, хотя и не любили. С другой стороны, все пищевые ресурсы, доступные австралопитекам, были доступны также и парантропам. Если пищевая специализация повышает вероятность вымирания, то скорее следовало бы ожидать, что парантропы выживут, а линия грацильных австралопитеков пресечется. Этого не случилось, вероятно, лишь потому, что потомки грацильных австралопитеков — первые люди — нашли другой, более универсальный и многообещающий способ расширить свою диету. Вместо мощных зубов и челюстей в ход пошли острые камни, сложное поведение и умная голова, вместо жестких и малосъедобных корней — мясо и костный мозг мертвых животных.
Полученные результаты, помимо прочего, показывают, что по одному лишь строению зубов и челюстей нельзя с уверенностью судить о диете вымерших животных. Морфологические адаптации иногда могут отражать не предпочтительную диету, а такие способы питания, которых животное в нормальных условиях всеми силами старается избегать.
Источник: Peter S. Ungar, Frederick E. Grine, Mark F. Teaford. Dental Microwear and Diet of the Plio-Pleistocene Hominin Paranthropus boisei // PLoS ONE, 2008 3(4): e2044 (doi: 10.1371/journal.pone.0002044).
