English Deutsch
Новости
Новости антропологии
17.11.2010
Автор: А. Соколов

Неандертальские мозги, зубы и эволюционные выгоды…

Сразу две статьи подряд, посвященные особенностям онтогенеза неандертальцев, вышли в ноябре в журналах Current Biology и Proceedings of the National Academy of Sciences. Первая статья касается мозга (ага, а мы только что об этом писали!), вторая – неандертальских зубов.

А. Реконструкция черепа младенца Ле Мустье 2. Справа – наложение эндокранов сапиенса и неандертальца – младенцев. Красный – Ле Мустье 2, синий – современный человек. Как видим, совпадение почти полное. B. График, отражающий изменения формы эндокрана от рождения (группа 1) до достижения взрослого возраста (группа 6). Усредненная траектория обозначена сплошной линией. Как видим, главное отличие между неандертальцами и сапиенсами достигается за счет «фазы глобуляризации». Обозначения: LeM2 — Le Moustier 2; Pech – Pech de l'Azé; R – Roc de Marsal; E – Engis 2; M1 – Le Moustier 1; Gu – Guattari; Fe – La Ferrassie 1; Gi – Gibraltar; Ch — La Chapelle-aux-Saints; Kb — Kabwe; Pe — Petralona. Иллюстрация из обсуждаемой статьи в Cur. Biol.

Исследуется верхняя челюсть Engis 2. Современная техника позволяет сканировать еще не прорезавшиеся зубы прямо внутри челюсти (изображение в центре), сосчитать тонкие линии роста внутри первого моляра (внизу) и определить индивидуальный возраст (в данном случае, 3 года). Фото: Graham Chedd (PBS), Paul Tafforeau (ESRF), and Tanya Smith (Harvard University and MPI-EVA).

Paul Tafforeau, Таня Смит и Жан-Жак Хублин готовят верхнюю челюсть Ле Мустье 1 (неандертальского подростка) к исследованию. Фото: Chantal Argoud (ESRF).

Исследований на тему особенностей индивидуального развития неандертальцев существует великое множество.

Вот пожалуйста, еще два

Авторы первой статьи в Current Biology, Филипп Гунц (Институт эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге, Германия) и его коллеги  изучали особенности развития мозга человека и шимпанзе. Оказалось, что во многом характер роста мозга у этих двух видов сходен.  Мозг, который  и у новорожденного  шимпанзе, и у человеческого младенца имеет вытянутую форму, у человека затем резко «круглеет» – в отличии от шимпанзиного. После того, как прорезались молочные зубы, оба мозга развиваются аналогичным образом. Итак, основные отличия между нашим и обезьяньим мозгом возникают после рождения, на 1-м году жизни.

Может быть, это отличает человека и от ископаемых гоминидГоминиды в "классическом" смысле - семейство прямоходящих приматов, включающее людей и их ископаемых предшественников., включая наших ближайших родственников – неандертальцев? Известно, что объем мозга у них не меньше, а порой даже больше, чем у современных людей, но форма мозга – существенно другая (см. подробней здесь).

Авторы решили выяснить, когда возникали эти отличия в процессе онтогенеза: до рождения или после него?

Для этого пришлось провести статистический анализ виртуальных эндокрановГипсовый или другой слепок внутренней полости черепной коробки. Благодаря сохранности отпечатка борозд, извилин и крупных сосудов эндокран используется для реконструкции некоторых особенностей мышления древних людей и строения их органов чувств., полученных с помощью компьютерной томографии черепов 58 современных людей и 11 ископаемых  – 9 неандертальцев,  включая неандертальского младенца Ле Мустье 2, а также двух гейдельбергцев – Брокен-Хилл и Петралона.

Что показало исследование?

Как выяснилось, основное отличие в том, что в процессе роста неандертальского мозга отсутствовала эта самая фаза «глобуляризации» (округления).

Т.е. и сапиенсы, и неандертальцы при рождении обладали относительно вытянутыми мозгами, и их объем также был близок друг к другу. Но только мозг сапиенса в дальнейшем меняет форму на более округлую. Таким образом, большинство отличий строения эндокрана действительно возникали уже после рождения.  Возможно, сходство формы мозга младенцев обоих видов связано с ограничениями, накладываемыми на форму головы родовыми путями матери. После родов это уже не важно, и каждый вид идет своим путём…

Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи попробовали промоделировать развитие современного человеческого мозга, исключив из этого процесса фазу «округления». В результате взрослый мозг получился весьма похожим на неандертальский…

Авторы исследования полагают,  что именно в благодаря этому «округлению» мозга сапиенсы приобрели некие дополнительные «когнитивные способности», что дало им эволюционное преимущество над неандертальцами…

Комментарий Эксперта:

Станислав Дробышевский: Из публикации не ясно, представители каких рас современного человека участвовали в исследовании.

Дело в том, что далеко не у всех современных рас мозг такой уж шаровидный. У экваториалов, особенно - у меланезийцев и австралийцев, мозг весьма и весьма вытянут, хотя не как у неандертальцев, конечно. Так что это округление мозга должно быть типично только для более-менее брахикефальныхДословно "широкоголовость", форма головы, при которой соотношение максимальной ширины головы к максимальной длине (головной указатель) составляет 81.0% и выше. Соответствует брахикрании, при измерении этих размеров на черепе человека (черепной указатель 80.0% и выше). групп людей.

 

И немного стоматологии

Во второй статье, опубликованной в PNAS, специалист из Гарварда Таня Смит с коллегами приводят результаты  исследования в Европейском центре синхротронного излучения (ESRF, Гренобль, Франция – мы уже писали об этом уникальном центре, в связи с изучением австралопитека седиба). В данном случае речь идет о микроструктуре зубов. Поскольку время формирования зубов коррелирует с другими событиями в жизни приматов, это позволяет, например,  по строению зубов определять индивидуальный возраст особи. «Зубы – подобно годовым кольцам деревьев, фиксируют каждый день роста организма. Еще более важен тот факт, что в наших первых коренных зубах скрыто как бы крошечное «свидетельство о рождении», и если найти эту линию, отмечающую рождение особи, можно вычислить ее возраст» - говорит Таня Смит.

В свое время изучение зубов австралопитеков и ранних Homo показало, что эти ископаемые гоминиды взрослели существенно быстрей, чем современные люди.

Что касается Homo erectus, то у них формирование зубов (и, соответственно, взросление) происходило медленней, чем у австралопитеков, но быстрей чем у сапиенсов (что вполне логично). Причем заклыковые зубы у эректусов прорезывались, видимо, быстрее, чем передние.

Теперь пришла очередь неандертальцев. 3-хмерная микротомография высокого разрешения позволила проникнуть вглубь тончайшей структуры их зубов, вплоть до микроскопических ежедневных «линий роста».

В течение пяти  лет было просканировано 90 постоянных зубов от 28 неандертальцев и 39 зубов 9 ископаемых сапиенсов, а также 464 зуба 300 современных людей.

Оказалось, в частности, что эмаль зубов у неандертальцев тоньше чем у современного сапиенса. Это означает, что (поскольку предполагается, что скорость роста эмали примерно одинакова у обоих  видов)  эмаль у неандертальцев формировалась за более короткий период.

Про ископаемых сапиенсов же можно сказать, что у них толщина эмали мало отличается от нашей, хотя некоторые заклыковые зубы имеют более толстую эмаль.

Короче говоря,  зубы неандертальцев появлялись раньше и росли быстрее чем у современных людей. Соответственно,  можно сделать вывод, что неандертальцы рано взрослели.

Хомо сапиенс, даже самые древние, в этом плане почти не отличались от нас.

И что это даёт?

Новые данные по времени формирования зубов позволили уточнить индивидуальный возраст для шести неандертальцев и одного ископаемого сапиенса (Кафзех 10).

Например, если раньше возраст неандертальского ребенка Engis 2 (найденного в Бельгии) по разным данным колебался от 2 до 6 лет, то согласно новому исследованию получается ровно 3 года.

Это, кстати, самая первая находка неандертальца, сделанная аж в 1829 году, правда, как неандертальца его опознали только в 1936-м…

Знаменитому подростку Le Moustier 1 – теперь около 12 лет (а раньше ему давали и 16 и даже 20 лет; обзор вариантов см. здесь…)

Интересно, что по скорости прорезывания зубов неандертальцы, видимо, были более подобны Homo erectus, чем современному человеку.

К примеру, первый молярКоренной зуб. К молярам относятся задние зубы верхней и нижней челюсти, служащие для пережёвывания пищи. у известного питекантропа Sangiran S7-37 формировался в два с половиной года, у неандертальца  - в 2.6 лет. У современного человека  первый моляр обычно формируется в 3 года.

Исследователи гадают, в чем заключается «эволюционное преимущество» долгого детства у наших прямых предков. Возможно, в результате более длительного взросления у древних сапиенсов было больше времени для обучения и развития интеллекта…

И в первой и во второй публикации из результатов исследований извлекается вывод о неком «сапиентном превосходстве». Шовинизмом попахивает, не правда ли? Напомним на всякий случай, что сам факт эволюционного преимущества сапиенсов над неандертальцами очень многими исследователями ставится под сомнение

См. также:

Источники:



28 января - АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ в Санкт-Петербурге

Интересно

Интересна эволюция Pediculus humanus, человеческой вши (см. Reed et al., 2004). Существует две разновидности Pediculus humanus, одна из которых встречается по всему миру, а другая - только в Африке. Генетический анализ показал, что эти две линии разделились 1.2 млн лет тому назад. (Т.е. еще во времена предков современного человека, Homo erectus). Видимо, как раз в это время группа эректусов отделилась от африканской популяции, мигрировала из Африки и обособилась (возможно, в Азии). Вместе с ней обособились и вши...

Catalog gominid Antropogenez.RU