Скелет новорожденного неандертальца проливает свет на эволюцию рода Homo
|
Изучение скелетов трех неандертальских детей — новорожденного, полутора- и двухлетнего — показало, что мозг у новорожденных неандертальцев был таким же большим, как у новорожденных Homo sapiens, и рос в первые годы жизни немного быстрее. Новое исследование не подтвердило гипотезу о том, что период детства у неандертальцев был короче, чем у современных людей. Быстрый рост в раннем детстве был связан не с укороченным периодом созревания, а с более крупными размерами мозга и тела взрослых неандертальцев по сравнению с H. sapiens.
Человек рождается с гораздо более крупным мозгом, чем все прочие современные приматы, что делает роды трудными и опасными. Уникальными особенностями человека являются также долгое детство и быстрый рост мозга в первые годы жизни. Если человеческий мозг от рождения до зрелости вырастает в 3,3 раза, то у шимпанзе — только в 2,5. До сих пор остается неясным, на каком этапе эволюции наших предков — гоминин — появились эти признаки. Для ответа на данный вопрос необходимы ископаемые скелеты маленьких детей, а это огромная редкость.
Проведенные недавно исследования черепа годовалого архантропа (Homo erectus) дали противоречивые результаты. Сначала исследователи пришли к заключению, что у H. erectus был сравнительно короткий период постнатального роста мозга — скорее как у шимпанзе, чем как у человека. Позже другие эксперты оспорили этот результат, показав, что динамика развития мозга у H. erectus была все-таки больше похожа на человеческую (см.: Steven R. Leigh. Brain ontogeny and life history in Homo erectus // Journal of Human Evolution. 2006. V. 50. P. 104–108).
Неандертальцы, предки которых отделились от наших примерно полмиллиона лет назад, имели в среднем более крупный мозг, чем современные люди, но они и сами были массивнее. Относительно того, как протекало раннее развитие мозга у неандертальцев, было высказано несколько гипотез, однако для их проверки не хватало фактов.
На прошлой неделе на сайте журнала PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences, USA) появилась интересная статья, в которой приведены результаты изучения трех уникальных археологических находок, проливающих свет на ранние этапы развития неандертальских детей. Среди авторов статьи — российские археологи, сотрудники Автономной некоммерческой организации (АНО) «Лаборатория доистории» (Санкт-Петербург) Любовь Голованова, Владимир Дороничев и Галина Романова, а также их коллеги из Швейцарии и Японии.
Самая ценная из находок — скелет новорожденного неандертальца, найденный в пещере Мезмайской на Северном Кавказе (Апшеронский район Краснодарского края). Этот ребенок умер 63–73 тыс. лет назад в возрасте не более двух недель. Скелеты двух других детей возрастом 1,6 и 2 года происходят из пещеры Дедерие (Dederiyeh) в Сирии; один из них (тот, что постарше) найден в слое, радиоуглеродный возраст которого составляет 48–53 тыс. лет; другой — в более глубоком слое, который, однако, не удалось точно датировать.
Костные остатки ребенка из Мезмайской пещеры представляют собой 141 фрагмент; большинство костей отделены друг от друга, но сохранились достаточно хорошо. При помощи рентгеновской томографии и специальных компьютерных программ удалось реконструировать почти весь скелет (см. рисунок). Принадлежность этого ребенка к виду Homo neanderthalensis убедительно подтверждается как его морфологией, так и анализом митохондриальной ДНК. Объем мозга в момент смерти у него был в пределах от 422 до 436 куб. см; в момент рождения, вероятно, около 400 куб. см, поскольку у современных детей мозг после рождения увеличивается в среднем на 20 куб. см в неделю. Таким образом, новорожденный неандерталец по данному признаку не отличался от современных детей, у которых объем мозга при рождении составляет от 380 до 420 куб. см. Это очень важный результат, показывающий, что такая ключевая особенность современного человека, как рождение детей с крупным мозгом, скорее всего была характерна уже для общих предков H. sapiens и H. neanderthalensis, живших не менее 500 тыс. лет назад. Из этого также можно заключить, что и продолжительность беременности у неандертальцев и наших с ними общих предков была примерно такой же, как у современного человека.
Ученые также реконструировали строение таза неандертальской женщины, взяв за основу кости, найденные в пещере Табун в Израиле (гора Кармель, около Хайфы). Получилось, что таз у неандерталки был чуть шире, чем у современных женщин, но это вряд ли делало роды более легкими. Скорее всего, во время родов крупная голова неандертальского младенца должна была поворачиваться на 90° — точно так же, как у современных детей. Вероятно, «роды с поворотом» (rotational birth) тоже появились в ходе эволюции очень рано, еще до разделения линий неандертальцев и современных людей.
Чтобы выяснить, с какой скоростью рос мозг в первые годы жизни неандертальских детей, ученые реконструировали объем черепной коробки у двух сирийских индивидов, а также использовали полученные ранее данные по двум другим неандертальским детям возрастом 2,2 и 3,2 года. Все четыре точки оказались вблизи верхней границы диапазона, характерного для современных детей соответствующего возраста. Это значит, что в первые годы жизни мозг у неандертальцев рос несколько быстрее, чем у нас.
|
Авторы привлекли также данные по неандертальцам более старшего возраста, чтобы построить график, изображенный на рисунке. Полученные данные показали, что траектории роста мозга у современных людей и неандертальцев были очень похожими. Вопреки прежним предположениям, период роста мозга у неандертальцев был таким же долгим, как у нас. Поэтому нет оснований считать, что для неандертальцев было характерно ускоренное развитие и короткое детство, как предполагалось ранее некоторыми авторами (см.: Ramirez Rozzi F. V., Bermudez de Castro J. M. Surprisingly rapid growth in Neanderthals // Nature. 2004. V. 428. P. 936–939). Быстрый рост мозга в первые годы жизни неандертальцев был связан не с коротким детством, а с более крупными размерами и мозга, и всего тела у неандертальцев по сравнению с современным человеком.
Авторы допускают, что в некоторых отношениях неандертальцы развивались даже медленнее (то есть дольше), чем мы. В частности, для того чтобы родить ребенка с большой головой, а затем выкормить его, обеспечив всем необходимым быстро растущий мозг, мать должна быть достаточно крупной и сильной. Следует отметить, что ранние представители нашего вида были почти такими же крупными и «мозговитыми», как неандертальцы, а в последствии немного измельчали. Возможно, небольшое уменьшение размеров тела и мозга, которое произошло у Homo sapiens в течение последних 30–40 тыс. лет, было связано с экономией ресурсов, затрачиваемых матерью на вынашивание, рождение и вскармливание детей, и стало одним из факторов, обеспечивших быстрое заселение нашими предками просторов Евразии.
Источник: Marcia S. Ponce de Leуn, Lubov Golovanova, Vladimir Doronichev, Galina Romanova, Takeru Akazawa, Osamu Kondo, Hajime Ishida, Christoph P. E. Zollikofer. Neanderthal brain size at birth provides insights into the evolution of human life history // PNAS, published ahead of print September 8, 2008, doi:10.1073/pnas.0803917105 (полный текст — PDF, 610 Кб).
