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.
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: