Бег неандертальцев и геном орангутанов
Сегодня сразу две короткие антропологические новости - о статьях в журналах Journal of Human Evolution и Nature.
Считается, что одним из эволюционных преимуществ наших предков (начиная с Homo ergaster) являлась выносливость и способность к бегу на длинные дистанции. Недаром у нас - в сравнении с другими приматами - такие длинные ноги.
После находки в 1984 году знаменитого «Мальчика из Турканы» (высокого и длинноногого) много писалось о том, что именно такие удлиненные пропорции сделали возможной окончательную адаптацию гоминидГоминиды в "классическом" смысле - семейство прямоходящих приматов, включающее людей и их ископаемых предшественников. к жизни на открытых пространствах, в жарком африканском климате.
Новая статья в Journal of Human Evolution (от 26 января) посвящена нестареющей теме сравнения современного человека с нендертальцем по всяким параметрам. Недавно мы уже писали про мозги и зубы. Авторы данной статьи, во главе с Дэвидом Райхленом (Университет Аризоны) занялись изучением беговых качеств двух видов людей. При этом исследователи сосредоточившись на стопе, точнее – на особенностях ахиллесова сухожилия.
Ахиллесово (ахиллово) сухожилие – наше самое мощное сухожилие (выдерживает тягу до 400 кг!), и при этом самое травмируемое.
Начинается оно в месте слияния камбаловидной и икроножной мышц, а другой стороной крепится к бугру пяточной кости.
Авторы исследовали длину бугра пяточной кости стопы у неандертальцев и у древних сапиенсов. От длины этого бугра зависит: насколько сильно ахиллесово сухожилие будет растягиваться во время движения. Обладатели короткого бугра пяточной кости слабее растягивают сухожилие при беге. В результате бег получается более экономичным. Надо подчеркнуть, что речь идет именно о беге: на экономичность ходьбы длина бугра пяточной кости никак не влияет.
Итак, виды, у которых бугор короче, тратят меньше энергии при беге.
Что получилось?
Анализ ископаемых материалов показал, что древние сапиенсы обладали более короткими буграми пяточной кости, нежели неандертальцы. Таким образом, бег неандертальцев был менее эффективным, чем бег наших прямых предков.
Авторы полагают, что в жарком климате, где охотились древние сапиенсы, выносливость при беге была очень важна. Жившим же в холоде неандертальцам перегрев не грозил, а охотились они преимущественно из засады. К чему тут способности бегунов?
Вот он, очередной вариант причины вымирания неандертальцев: они были вовсе не глупей сапиенсов… А просто не смогли в нужный момент убежать.
Кстати, подобные заключения о беговых навыках неандертальцев делались и ранее. В частности, Фрэд Спур (из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге), изучая в 2003 году строение костного лабиринта внутреннего уха неандертальцев, пришел к выводу, что неандертальцы уступали сапиенсам в проворстве, и были «выносливыми ходоками, но не бегунами».
И вторая новость
Статья о секвенировании генома орангутана вышла в Nature 27 января.
Орангутаны среди человекообразных обезьян сильнее всего отличаются от человека (за исключением гиббонов). У этих "лесных людей" из Юго-Восточной Азии много уникальных особенностей – например, у орангутанских самок интервал между родами составляет около 8 лет! (среди млекопитающих это рекорд). Известно 2 вида орангутанов – суматранский Pongo abelii и борнейский Pongo pygmaeus (раньше их считали подвидами).
Авторы статьи представляют черновую расшифровку генома орангутана с Суматры, а также проводят сравнение геномов 5 суматранских и 5 борнейских орангутанов. Отсылаем интересующихся к оригинальной статье, которая – слава Аллаху! – есть в открытом доступе (см. ссылку в конце новости).
Кратко, наиболее любопытное:
1. Вычислена дата разделения двух видов – около 400 000 лет назад (это поздней, чем полагали раньше). Правда, и после разделения между популяциями Борнео и Cуматры мог существовать очень слабый поток генов. Также выяснилось: несмотря на то что сейчас на Суматре живет гораздо меньше орангутанов, чем на Борнео (соответственно 7 и 50 тысяч - данные 2004 года), генетически суматранские орангутаны гораздо разнообразней их борнейских соседей. Поэтому авторы полагают, что когда-то суматранская популяция была гораздо больше, чем популяция Борнео.
Нуклеотидные последовательности борнейского и суматранского орангутанов совпадают на 99.7% (а орангутанов с человеком - на 97.4%).
2. Сравнительно с шимпанзе и человеком, орангутаны эволюционировали гораздо медленней.
Считается, что орангутаны отделились от общего эволюционного ствола 12-16 миллионов лет назад, и у них было гораздо больше времени, чем у человека и у шимпанзе, на самостоятельную эволюцию (пути человека и шимпанзе, согласно данным генетики, разошлись существенно позже - 5-6 млн. лет назад)…
Не смотря на это, новое исследование показывает, что люди и шимпанзе потеряли либо приобрели больше генов, нежели орангутаны. Частота перестроек генома у орангутана оказалась вдвое меньше, чем у шимпанзе или у человека (соответственно 0,0027 и 0,0058 событий на ген за миллион лет).
Неожиданной при анализе генома орангутана оказалась также низкая активность Alu-элементов (коротких повторяющихся нуклеотидных последовательностей, способных копироваться и встраиваться в различные участки ДНК). Эти элементы играли важнейшую роль в эволюции приматов. У человека, например, насчитывается 5000 специфических для него Alu-элементов, у шимпанзе - 2300. У орангутана - таких видоспецифических элементов всего 250. Маловато за 12 миллионов лет. Возможно, этим отчасти объясняются низкие темпы реорганизации генома орангутанов.
Получается, что орангутан должен быть гораздо более точным приближением к нашему общему предку, нежели шимпанзе… По крайней мере, генетически.
Нужно подождать расшифровки генома гориллы.
Источники:
- Raichlen, D.A., Armstrong, H., Lieberman, D.E. Calcaneus length determines running economy: Implications for endurance running performance in modern humans and Neandertals. The Journal of Human Evolution, Available online 26 January 2011.
- Fred Spoor, Jean-Jacques Hublin, Marc Braun, Frans Zonneveld. The bony labyrinth of Neanderthals. Journal of Human Evolution 44 (2003) 141–165
- Devin P. Locke et al. Comparative and demographic analysis of orang-utan genomes. Nature 469, 529–533 (27 January 2011) http://www.nature.com/nature/journal/v469/n7331/full/nature09687.html
