Фото: В. Скотт МакГроу.
Видеодоказательства, собранные в тропических лесах Кот-д’Ивуара, заставляют палеоантропологов по-новому взглянуть на двигательные возможности древних приматов. Закопченные мангабеи, которых исследователи из Университета штата Огайо наблюдали на полевой станции Forest Monkey Project в районе Таиумле, продемонстрировали неожиданную гибкость средних отделов стопы. Благодаря этой особенности они успешно взбираются по узким вертикальным стволам, спасаясь от хищников, отыскивая корм или устраиваясь на ночлег.
Спор о том, как передвигался последний общий предок человека и шимпанзе, остаётся одним из центральных в эволюционной биологии. Линии этих приматов разошлись 6–7 миллионов лет назад, и реконструкция облика их общего предка напрямую связана с вопросом о происхождении прямохождения. Исследователи до сих пор не пришли к единому мнению, проводил ли этот предок большую часть времени на горизонтальных ветвях крон, регулярно совершал ли вертикальные подъёмы по стволам либо сочетал оба типа локомоции.
Переосмысление того, что говорят стопы о древних приматах
Долгое время считалось, что эффективное вертикальное лазание обеспечивается исключительно подвижным голеностопом, как у современных шимпанзе. Их лодыжка способна сгибаться вверх примерно на 45 градусов, тогда как у человека этот показатель едва достигает 20 градусов. Мартышковых обезьян при этом традиционно относили к животным, полагающимся в основном на передние конечности, а их стопы рассматривали как менее приспособленные к нагрузкам при подъёме по стволу. Подобная логика долго влияла на интерпретацию ископаемых находок: если у древнего предка стопа имела «обезьянье» строение, его способность к вертикальному лазанию ставилась под сомнение.
Однако новые наблюдения опровергают этот упрощённый взгляд. Мангабеи, чьи лодыжки лишены шимпанзеобразной гибкости, достигают необходимого диапазона движений за счёт других суставов стопы. Анализируя видеозаписи, исследователи зафиксировали, что при подъёме по вертикальным стволам сгибание средних отделов стопы у этих обезьян составляет 46 градусов — то есть даже превышает показатель подвижности лодыжки у шимпанзе.
«Люди склонны делать поведенческие выводы на основе окаменелостей. Некоторые утверждают, что мартышковая обезьяна не может лазить по вертикали так же хорошо, как человекообразная, — пояснил первый автор исследования, доцент кафедры антропологии Люк Фаннин. — Наши данные говорят о функциональной эквивалентности. Нельзя исключать вертикальное лазание только потому, что стопа у существа не такая, как у шимпанзе».
Работа опубликована в журнале Труды Национальной академии наук.
Новая зацепка для эволюционной истории человека
Выяснение того, как выглядел и перемещался последний общий предок, позволяет учёным проследить промежуточные этапы, которые в конечном счёте привели к появлению привычной двуногой походки. Люди — обезьяны в биологическом смысле этого слова, однако наши способы передвижения радикально отличаются от шимпанзе, наших ближайших ныне живущих родственников. По словам Фаннина, палеоантропология пытается понять, почему так сложилось: «Мы являемся продуктом нашей эволюции, и часто это проявляется в том, как мы двигаемся. Современные люди передвигаются совершенно иначе, чем шимпанзе, и нас интересуют причины этого различия».
Материал для исследования Фаннин собрал в ходе длительной полевой работы в лесах Кот-д’Ивуара. Соруководителем проекта Forest Monkey Project выступает профессор У. Скотт МакГроу, заведующий кафедрой антропологии в Университете штата Огайо и старший автор новой статьи. Он подчёркивает, что видеосъёмка принципиально расширяет возможности исследователей: «Благодаря видео мы можем с высокой точностью зафиксировать движения обезьяны и понять, как именно нагружается сустав. Раньше нам приходилось строить догадки, теперь же измерения стали гораздо точнее».
Неожиданная гибкость стоп у обезьян
Полученные цифры наглядно демонстрируют, что эволюционные возможности приматов шире, чем это следует из одного лишь строения костей. Шимпанзе при лазании полагаются на подвижность голеностопа, тогда как мангабеи достигают сопоставимого результата за счёт средней части стопы, сгибающейся на 46 градусов. Это открытие делает ещё более сложными конкурирующие гипотезы о передвижении последнего общего предка человека и шимпанзе — и указывает на то, что даже стопа «обезьяньего» типа могла обеспечивать вполне эффективное вертикальное лазание.
перемещается в лесной среде. Теории предполагают, что для эффективности вертикального лазания необходима была некоторая обезьяноподобная ступня, в то время как другие допускают существование предка с обезьяньей ступней.
«Что примечательно в этой статье, так это то, что она добавила ясности, но также сделала более примерную картину более размытой», — сказал он. — сказал МакГроу. «Потому что представление о том, что для того, чтобы подняться по вертикали, а это трудная задача, нужно иметь ногу, как у продвинутой обезьяны, неверно. У вас есть группа обезьян, которые не вымерли и которых можно снять на видео, и которые очень компетентны в выполнении биомеханически сложного поведения прямо сейчас в лесу в условиях дифференциальной трансформации.
"Видео, которое Люк сделал в Таï особенно важны, поскольку они предоставляют из первых кинематических документов о двигательном поведении обезьян, которые в большей части лишены одних непризнанных или недооцененных».
Люди все еще несут связь с деревьями
Вертикальное лазание доступно не только приматам. Некоторые современные охотники-собиратели и собиратели-собиратели также являются весьма способными альпинистами. Однако считается, что у людей эта способность в большей степени зависит от гибких связок, сухожилий и мышц, чем от структуры костей стопы.
Фаннин и МакГроу также отмечают, что, хотя ходьба на двух ногах является одной из определяющих характеристик современного человека, лание по-прежнему остается частью человеческого поведения. Наша склонность подниматься и перемещаться на более высокие места может отражать глубокую наследственную связь с деревьями, которая образует рамки для одной лишь анатомии.
«Древняя реальность имеет фундаментальное значение для понимания приматов, в том числе и нас самих, потому что она в силу степени сформировала наше тело: руки и ноги, запястья и лодыжки, вместо когтей и т. д. д.», — сказал МакГроу.
Фаннин добавил: «Независимо от того, откуда вы начинаете, чего мы пока не знаем, вертикальное лазание универсально, и анатомия будет выполнять такое поведение. Поэтому я думаю, что для того, чтобы ответить на вопрос о последнем общем предке, похожем на обезьяну или человекообразную обезьяну, нам нужно больше окаменелостей».
Исследование проводилось под контролем Дартмутского колледжа, Клуба наблюдателей, Национального среднего фонда США, Национального центра исследования приматов Эмори, Общества приматов Великобритании и стипендии Шмидта.
Бывшая студентка штата Огайо Кармен Пейп также была соавтором.