Почему лицо неандертальца отличается от лица человека разумного ≪ Scisne?
Лицо современных людей выглядит изящней из-за эволюционного перепрограммирования механизма,
управляющего развитием лицевых костей.
Внешние отличия между современным человеком и неандертальцем достаточно заметны: выступающая нижняя челюсть, надбровные дуги и довольно крупный нос выглядят слишком характерно. Неандертальцы жили между 200 000 и 30 000 лет назад и считаются ближайшими из рода Homo родственниками человека. Вообще, взаимоотношения Homo neanderthalensis и Homo sapiens складывались довольно причудливо. Неандертальцы долгое время сосуществовали с современными людьми и, по некоторым данным, обе разновидности человека скрещивались друг с другом; а в прошлом году благодаря сразу двум статьям в Nature и в Science выяснилось, что около 20% наших генов досталось нам от неандертальцев. Некоторые даже полагают, что неандертальцы были ничуть не глупее H. sapiens.
Череп неандертальца. (Фото Marc Charuel / Sygma / Corbis.)
Но, как бы то ни было, в какой-то момент эволюционные пути H. neanderthalensis и H. sapiens разошлись, и разница в их внешности помогает нам понять, как это происходило. Как известно, развитие костей определяется работой клеток двух типов: остеобластов и остеокластов; остеобласты создают костное вещество, остеокласты – разрушают, причём следы от работы тех и других можно увидеть посредством микроскопа. Родриго Лакруз (Rodrigo Lacruz) и его коллеги из Нью-Йоркского университета и других научных центров Великобритании и Испании с помощью разных методов микроскопии изучили несколько черепов детей-неандертальцев и несколько черепов из известной испанской пещеры Сима де лос Уэсос. Считается, что люди из Симы де лос Уэсос, жившие 400 тыс. лет назад, были непосредственными предками неандертальцев – у них есть ряд общих черт в анатомии и генетике. Разумеется, полученные на ископаемых черепах данные сравнивали с тем, как обстоят дела у человека.
Развитие нижней челюсти у людей из пещеры Сима де лос Уэсос, у неандертальцев и у современных людей. (Фото Lacruz R.S. et al. Nature Communications 2015.)
В статье в Nature Communications авторы пишут, что и у современных людей, и у неандертальцев, и людей из пещеры Сима в нижней челюсти после рождения активно работали остеобласты, то есть костная ткань стремительно нарастала. Однако в подростковом возрасте начинались различия: у людей кость рассасывалась обратно, а вот у неандертальцев и людей из пещеры Сима продолжала расти дальше, так что в результате получалась знаменитая выдающаяся челюсть. Таким образом, удалось в значительной степени понять, что за механизм лежит в основе лицевых различий нас и некоторых других разновидностей человека. Новые результаты лишний раз подтверждают то, что H. sapiens достаточно рано разошёлся в эволюции с неандертальцами (генетические данные говорят о том, что это произошло 500 тыс. лет назад), и в дальнейшем исследователи хотят определить, когда именно в индивидуальном развитии человека появился этап уменьшения лицевых костей.
Кирилл Стасевич "Наука и жизнь"
scisne.net
Неандертальцы. От них не осталось ни одной целой косточки
Из неандертальского интеллектуального наследия: они, весьма опрометчиво и самонадеянно считали, что только они люди, а все прочие прямоходящие - животные с человеческими лицами, созданные или им служить. или быть съеденными.
Предположительный внешний вид неандертальцев. Изображение с сайта arizona.edu
Штрихи к портрету
Ученые восстановили образ жизни неандертальцев
На днях в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences появилась статья, авторы которой заключили, что неандертальцы украшали себя при помощи перьев различных птиц. Это исследование дополняет целый ряд недавних работ, которые существенно изменили наше представление о Homo neanderthalensis. В результате мы имеем возможность составить более или менее подробное представление о том, что представляли из себя древние родственники человека разумного.
Вид Homo neanderthalensis отделился от общей ветви Homo около 700 тысяч лет назад. Считается, что "эталонные" неандертальцы - то есть существа, несущие все типичные признаки вида - сформировались около 130 тысяч лет назад. А уже 30 тысяч лет назад неандертальцы вымерли, и ученые не исключают, что в этом поучаствовали наши непосредственные предки. Впрочем, H. neanderthalensis исчезли не полностью - после расшифровки их генома выяснилось, что они оставили в нашей ДНК от 1 до 4 процентов своих генов. Что же представляли собой неандертальцы?
Внешность
Традиционно H. neanderthalensis изображают как невысоких, густо покрытых волосами крепышей, напоминающих грубо слепленных людей. На многих рисунках у неандертальцев большие надбровные дуги и низкий лоб. Все эти выводы (кроме вывода о повышенной волосатости наших родственников по эволюционному дереву) ученые сделали по итогам анализа костей H. neanderthalensis - некоторые останки даже "складываются" в почти целый скелет.
Недавно группа ученых еще больше детализировала этот портрет. Исследователи исследовали останки неандертальцев возрастом 100 тысяч лет, найденные возле российского города Хвалынск. Авторы заключили, что у неандертальцев мужского пола была заметно переразвита правая рука - то есть по внешнему виду они напоминали моряка Попая из мультфильмов и комиксов.
Исследователи полагают, что такая асимметрия была следствием напряженной борьбы неандертальцев за выживание - мужчины нередко убивали крупных животных в непосредственной схватке или же при помощи орудий, которые держали преимущественно в правой руке. Доказательством такой гипотезы может служить тот факт, что у женщин-неандертальцев обе руки были развиты приблизительно одинаково. Кстати, и мужчины и женщины вида H. neanderthalensis были куда более мускулистыми, чем современные люди.
Но несмотря на свою физическую силу, неандертальцы уступали людям в умении владеть некоторыми видами оружия - а именно метательным оружием. Такой вывод специалисты сделали после изучения анатомии локтевых и плечевых костей H. neanderthalensis. У всех исследованных скелетов отсутствовало характерное смещение плечевого сустава, возникающее в результате бросков. То есть либо соседи H. sapiens по планете вообще не пользовались копьями и пращами, либо делали это сильно хуже наших прародителей. В любом случае, такое вынужденное миролюбие могло сыграть неандертальцам плохую службу.
Атлетические данные вообще не были сильной стороной H. neanderthalensis - еще одно исследование установило, что они не могли долго бегать. Способность преодолевать значительные дистанции определяется соотношением некоторых частей стопы - и анатомия ног неандертальцев указывает, что марафонские дистанции были бы для них сложноваты. Впрочем, у H. neanderthalensis и не было необходимости подолгу бегать - они, в основном, населяли холодные леса и охотились на животных из засады.
Помимо мускулатуры у неандертальцев была еще одна ярко выраженная особенность - нос. Широкие ноздри, не позволяющие как следует нагреть холодный воздух, давно вызывали недоумение специалистов. В недавней работе ученые предположили, что эта выдающаяся черта досталась H. neanderthalensis "случайно" - с возрастом нос пропорционально увеличивался вместе с остальным лицом.
С некоторыми анатомическими чертами неандертальцам, похоже, повезло больше, чем с носом. Родовые пути неандертальских женщин были устроены более удобно, чем у людей - их ширина не изменялась на всем протяжении, так что у младенца был куда меньший риск получить травму при появлении на свет. Такой вывод сделала группа ученых, создавшая компьютерную модель тазовой кости женщины-неандертальца в буквальном смысле из кусочков - к настоящему моменту ни одной целой кости в хорошем состоянии палеонтологам найти не удалось.
Жилище
Как уже упоминалось выше, неандертальцы обитали преимущественно в странах с холодным климатом - они населяли территорию современной Европы, Средней Азии, Алтая и частично Ближнего Востока. Без надежного укрытия выжить в суровых условиях было невозможно (особенно если учесть, что во времена процветания неандертальцев на Земле установился очередной ледниковый период), поэтому H. neanderthalensis обустраивали себе пещеры.
Большинство современных художников, изображающих неандертальские жилища, рисуют одну большую пещеру, многочисленные обитатели которой спят, едят, рисуют на стенах и просто бродят туда-сюда. В действительности же H. neanderthalensis четко разделяли свои дома на спальную и "бытовую" зоны. По крайней мере, к такому выводу пришли палеонтологи, изучавшие неандертальские пещеры в Европе. Ученые обнаружили внутри пещер пространства, где практически не было палеонтологических артефактов - кроме остатков очагов. Очаги эти были необычными - в них не было обугленных фрагментов костей, древесины и камней, а, значит, они использовались только для обогрева, а не, скажем, для приготовления пищи.
Меню
Еще несколько лет назад ученые были уверены, что неандертальцы питались преимущественно мясом - сырым или обжаренным на огне. Однако в последнее время было опубликовано сразу несколько работ, которые доказывают, что меню H. neanderthalensis было намного более разнообразным и, можно сказать, здоровым.
Так, родственники H. sapiens, обитавшие неподалеку от моря, регулярно употребляли в пищу моллюсков и тюленей. Тот факт, что неандертальцы умели ловить крупных морских животных, делает комплимент их умственным способностям - охота на тюленей требует хороших навыков и теоретических знаний. Ели ли H. neanderthalensis рыбу, ученые сказать пока не могут - до сих пор на неандертальских стоянках не находили рыбьих костей. Впрочем, и кроманьонцы освоили рыбалку не так уж давно - первое подтвержденное свидетельство того, что наши предки умели ловить и готовить пресноводную рыбу, датируется 40 тысячами лет назад.
Помимо мяса и рыбы неандертальцы потребляли модную нынче клетчатку, а проще говоря - растительную пищу. На зубах H. neanderthalensis, обнаруженных в Европе и Ираке, ученые нашли застывшие семена, а также остатки корней и клубней. Внешний вид некоторых кусочков пищи отчетливо указывал, что она подвергалась термической обработке.
Еще одним пунктом меню неандертальцев, похоже, были другие неандертальцы. Ученые давно подозревали, что каннибализм не был для H. neanderthalensis табу, но недавно в Испании были обнаружены веские фактические доказательства. В одной из пещер исследователи нашли останки семейства неандертальцев из 12 человек, которые были съедены другими представителями этого вида. Пищей для оголодавших собратьев послужили шестеро взрослых неандертальцев, трое подростков, двое детей младшего возраста и один младенец. Впрочем, своими соплеменниками не брезговали и другие виды людей, а древние H. sapiens, к тому же, любили иногда полакомиться самими неандертальцами.
Интеллект
Несмотря на то что в наши дни каннибализм ассоциируется исключительно с примитивными культурами, неандертальцы, похоже, были высокоразвитыми существами. Сделанные ими орудия ничуть не уступали орудиями H. sapiens, а иногда и превосходили их по качеству. Исчезнувшие родственники человека уже 70 тысяч лет назад знали секрет приготовления битумов – смолоподобных веществ, при помощи которых можно было, например, приклеить острие копья к древку. Кроманьонцы научились варить битум лишь 40 тысяч лет назад (по крайней мере, таков возраст самого старого из известных ученым "человеческого" стройматериала).
Кроме того, неандертальцы, как упоминалось в начале статьи, изготавливали украшения из птичьих перьев и использовали косметику. В захоронениях на юге Испании ученые обнаружили раковины, которые служили контейнерами для хранения пигментов различных цветов, а ранее в Африке были обнаружены палочки, при помощи которых было удобно наносить эти краски на тело. И если сейчас стремление украшать себя воспринимается как обыденность (или даже чрезмерность), то несколько десятков тысяч лет назад изобретение косметики было интеллектуальным достижением.
Еще одно доказательство того, что неандертальцев напрасно считают грубыми варварами, было найдено опять же в Испании. Работавшие там ученые нашли в одной из пещер череп умственно недоразвитого ребенка вида Homo heidelbergensis - это прямые предки неандертальцев. По оценкам авторов, ребенку было от 5 до 12 лет, и сам этот факт указывает, что соплеменники заботились о нем. В том же районе палеонтологи нашли останки Элвиса - 45-летнего H. heidelbergensis, страдавшего от множества заболеваний, которые делали его инвалидом. Опять-таки, возраст Элвиса - лучшее доказательство участия к нему со стороны товарищей. Такое проявление гуманизма характерно только для существ с высоким уровнем интеллекта.
Причины
Возникает вопрос, как неандертальцам удавалось быть такими умными при том, что размер их мозга был меньше размера мозга H. sapiens. В одной из недавних работ было показано, что выдающаяся сообразительность неандертальцев может объясняться иным типом развития мозга. Впрочем, эти результаты нуждаются в дополнительном подтверждении.
Вероятно, в будущем ученые смогут вычленить и другие особенности H. neanderthalensis из его генома - он был полностью расшифрован в 2009 году группой под руководством Сванте Паабо (недавно этот ученый дал интервью "Ленте.Ру" и рассказал о своих работах). Однако на сегодняшний день специалисты не умеют восстанавливать полную картину биохимии и физиологии существ по их ДНК. Кроме того, даже знание полногеномной последовательности H. neanderthalensis никак не помогло бы установить то, что древние родственники человека разумного, скажем, использовали косметику или опекали своих ущербных родственников. Так что традиционная палеонтология еще потягается с новомодными генетическими исследованиями в гонке за новую информацию о неандертальцах.
Ирина Якутенко
alexandr-palkin.livejournal.com
Новые находки в Атапуэрке показывают, как формировалась внешность неандертальца | Мир | ИноСМИ
Новое исследование подтверждает, что гоминиды из Расщелины Костей (Sima de los Huesos) были неправильно опознаны. По всей видимости, речь идет о «двоюродных дедушках» неандертальцев, которые имели характерные выступающие надбровья и лица треугольной формы.
Семнадцать черепов гоминидов, семь из которых являются новыми для науки, только что дали ответ на то, как и когда стали формироваться характерные черты лица неандертальцев, предшественников современного человека, вымерших около 30 тысяч лет тому назад. Останки были найдены в Расщелине Костей в Атапуэрке (Бургос, Испания), где сосредоточено наибольшее в мире количество ископаемых останков гоминидов. Кроме того, было доказано, что черепа из Расщелины Костей, возраст которых предположительно составляет 430 тысяч лет, не принадлежат ни Гейлдельбергскому человеку, ни неандертальцу. Это останки некоего промежуточного вида, который еще не имеет названия. Это новый поворот в теориях об эволюции человека.
«Эти данные вновь переворачивают все наши представления о происхождении неандертальцев», — заявил в интервью Materia Игнасио Мартинес (Ignacio Martínez), соавтор исследования о черепах из Расщелины Костей, опубликованном 19 июня в журнале Science. «Если бы ты был неандертальцем, то человекоподобные существа из Расщелины Костей приходились бы тебе чем-то вроде двоюродных дедушек, то есть братьями твоего деда», — поясняет Мартинес.
Исследование показывает, что характерные черты неандертальцев стали проявляться постепенно, первые изменения коснулись лица и челюстей. Достаточно пощупать руками собственное лицо, чтобы обнаружить некоторые из них, указывает Мартинес. У неандертальцев было очень выступающее надбровье, не имевшее впадины на переносице, как у гомо сапиенс, то есть у нас с вами. У нас также скулы выступают наружу, в то время как у неандертальцев они наклонены в сторону носа, что придает их лицу треугольную форму. Кроме того, их нижние челюсти практически не имели подбородочного выступа. Все эти черты уже присутствовали у гоминидов из Расщелины Костей. И все же у них не было черепных особенностей, характерных именно для неандертальцев. Другими словами, в «Расщелине Костей мы наблюдаем формирование характерной внешности неандертальца», отмечает Мартинес, работающий в Исследовательском центре эволюции и поведения человека (Мадрид).
На формирование лица наложило большой отпечаток то, как неандертальцы жевали. У них наблюдался большой износ резцов, которые они использовали в качестве третьей руки, чтобы придерживать предметы и даже выделывать кожу, что наблюдается и поныне у некоторых народов Севера, в частности — эскимосов. У гоминидов из Расщелины Костей наблюдается подобный износ. «Самой характерной неандертальской чертой были сточенные зубы», — поясняет Мария Мартинон-Торрес (María Martinón-Torres), научный сотрудник Исследовательского центра эволюции и поведения человека, один из соавторов доклада. Она считает, что неандертальцы появились не в результате линейного процесса развития и не как одна группа, а вследствие целого ряда изменений, произошедших в различных местах и группах, разбросанных по всей Европе.
Десятилетия труда
Нынешнее исследование является плодом нескольких десятилетий труда. С начала 90-х годов в Расщелине Костей было обнаружено более 7 тысяч фрагментов человеческих останков. Исследователи тщательно их восстанавливали и смогли установить, что они принадлежали по крайней мере 28 людям. На настоящий момент имеется 17 черепов, в том числе семь новых, которые описываются в исследовании. Пока не существует единого мнения относительно того, идет ли речь о ритуальном захоронении, или же все эти кости оказались там в результате перемещения воды и грунта, хотя группа ученых, работавших в Атапуэрке, склоняется к первой гипотезе.
Но споры идут не только по этому вопросу. Два года тому назад британский палеонтолог Крис Стрингер опубликовал научное исследование, в котором утверждал, что останки, найденные в Расщелине Костей, принадлежали не Гейлдельбергскому человеку (Homo heidelbergensis), а неандертальцу. Он также писал о том, что утверждал, что изначально указывавшийся возраст костей (600 тысяч лет) был ошибочным и что они относятся к гораздо более поздней эпохе. Нынешнее исследование в определенной степени сближает эти позиции. «Сейчас они согласны с тем, что останки принадлежат неандертальцам, а не Гейлдельбергскому человеку», — пишет Стрингер в одном из писем. «Они также пересмотрели возраст костей, что значительно сближает наши точки зрения», — подчеркивает он.
Группа ученых, работавших в Атапуэрке, указывает на то, что в 1993 году, располагая гораздо меньшим количеством останков, они отнесли гоминидов из Расщелины Костей к Гейлдельбергскому человеку, поскольку другими данными не обладали. Гейлдельбергский человек представляет собой вид, описанный в 1907 году на основе челюсти, найденной в Германии, и обладавший более примитивными чертами, чем гоминиды из Расщелины Костей. Возраст челюсти оценивали приблизительно в 600 тысяч лет. Спустя какое-то время в Атапуэрке поняли, что найденные останки не соответствовали Гейлдельбергскому человеку, однако понадобилось все это время, чтобы сделать в данном исследовании «официальное совместное заявление», признает Мартино-Торрес. Сейчас, как представляется, все недавние разногласия и острые углы сняты.
«Данное исследование подтверждает те положения, которые мы отстаиваем уже в течение долгого времени», — заявляет Антонио Росас (Antonio Rosas), научный сотрудник Высшего совета научных исследований (CSIC), не принимавший участия в исследовании и подчеркивающий его ценность. «Найденным в Расщелине Костей останкам нет равных, и это многое доказывает».
Но на генеалогическом древе рода человеческого еще осталось место для споров. Например, Стрингер считает, что нашими предками являются не только неандертальцы, но и Гейлдельбергский человек. «Я считаю, что Гейлдельбергский человек был достаточно широко распространен», — указывает он. «В Африке он стал прародителем Человека разумного, а в Европе и Азии — неандертальца и его предка, Денисовского человека», — продолжает исследователь.
В Атапуэрке все по-другому. Как утверждают, 1,3 миллиона лет тому назад в этих самых местах жил Человек-предшественник (Homo antecessor), общий предок Человека разумного и неандертальца.
А на будущее есть еще один вопрос, который может вызвать оживленные споры: давать ли какое-либо наименование гоминидам, чьи останки были найдены в Расщелине Костей. «Если бы это были останки мышей или бизонов, то можно было не сомневаться, что речь идет о новом виде, но в случае с человеком необходим более тщательный подход и больше данных», — говорит в заключение Мартинес.
