Первые предки человека появились на Балканах? Окаменелость возрастом 7,2 млн лет меняет теорию африканского происхождения

Считается, что эволюционная линия, ведущая к человеку, зародилась исключительно на африканском континенте. Эта парадигма основывалась на находках древнейших прямоходящих приматов — кенийского оррорина возрастом около 6 миллионов лет и чадского сахелантропа, жившего около 7 миллионов лет назад. Предполагалось, что именно там, в условиях сокращающихся тропических лесов Африки, наши предки впервые поднялись на две ноги.

Но новые данные заставляют научное сообщество пересмотреть не только хронологию, но и место появления первых бипедальных (прямоходящих) гоминин. Международная группа исследователей опубликовала подробный морфологический анализ бедренной кости возрастом 7,2 миллиона лет, обнаруженной в местности Азмака на юге Болгарии. Находка, классифицированная как принадлежащая виду Graecopithecus freybergi, демонстрирует комплекс анатомических характеристик, которые однозначно указывают на способность к прямохождению.

Этот окаменелый фрагмент, получивший лабораторный индекс FM3549AZM6, старше африканских находок и предоставляет более надежные биомеханические доказательства вертикальной походки, перенося фокус внимания исследователей в Восточное Средиземноморье.

Проблема африканских предшественников

Чтобы понять значимость болгарской находки, нужно рассмотреть проблемы, связанные с предыдущими «рекордсменами». До недавнего времени главным претендентом на статус самого раннего прямоходящего гоминина считался сахелантроп (Sahelanthropus tchadensis). Однако среди ученых ведутся жесткие дискуссии о том, действительно ли он ходил на двух ногах.

Сомнения вызывает морфология его бедренной кости. Во-первых, ствол кости сахелантропа имеет выраженный изгиб в передне-заднем направлении. Подобная кривизна типична для современных человекообразных обезьян, которые передвигаются с опорой на костяшки пальцев или лазают по деревьям. Во-вторых, критически важный участок на задней поверхности кости, где у гоминин крепятся мышцы, отвечающие за вертикальное положение тела, отсутствует. Миллионы лет назад эта часть кости была уничтожена грызунами. Из-за этих повреждений сделать однозначный вывод о биомеханике сахелантропа невозможно, и многие специалисты склонны считать его четвероногим животным.

В отличие от африканского образца, бедренная кость из Азмаки сохранилась достаточно хорошо. Ее ствол практически прямой, что нехарактерно для древесных приматов, а состояние поверхности позволило палеонтологам детально изучить зоны крепления мышц и внутреннюю структуру костной ткани.

Биомеханика вертикального положения

Определение способа передвижения вымершего животного строится на законах физики и анатомии. Костная ткань пластична в эволюционном масштабе: она уплотняется и меняет форму под воздействием регулярных физических нагрузок. Исследователи подвергли болгарскую находку микрокомпьютерной томографии и выявили несколько независимых признаков, подтверждающих адаптацию к ходьбе на двух ногах.

Распределение кортикальной костной ткани. Кортикальный слой — это плотная внешняя оболочка кости. У обезьян, которые перемещаются по ветвям, конечности работают в самых разных плоскостях, поэтому нагрузка на шейку бедра распределяется равномерно, и толщина костных стенок примерно одинакова со всех сторон. При прямохождении вес всего туловища постоянно давит на шейку бедра сверху вниз. Чтобы противостоять этому вертикальному давлению и избежать переломов, организм утолщает нижнюю стенку кости. Томография бедренной кости из Азмаки зафиксировала именно такую строгую асимметрию: нижняя часть кортикального слоя шейки бедра значительно толще верхней. Это прямое свидетельство регулярных вертикальных нагрузок.

Удлинение шейки бедра. Еще один важный параметр — длина и угол наклона шейки бедра. У болгарского образца эта часть кости сильно вытянута. В механике тазобедренного сустава такая анатомия играет решающую роль. Удлиненная шейка бедра увеличивает расстояние между точкой опоры (суставом) и местом крепления малых ягодичных мышц. Это дает мышцам большее механическое преимущество: им требуется меньше усилий, чтобы удерживать таз в стабильном горизонтальном положении. Именно этот механизм предотвращает падение туловища в сторону, когда при ходьбе человек отрывает одну ногу от земли.

Изменение функции большой ягодичной мышцы. У современных шимпанзе и горилл большая ягодичная мышца крепится к бедру сбоку. При сокращении она отводит ногу в сторону, что жизненно необходимо для обхватывания широких стволов деревьев. У прямоходящих видов функция этой мышцы кардинально меняется. Место ее крепления (так называемая ягодичная бугристость) смещается на заднюю поверхность бедра и вытягивается вертикально. В результате мышца начинает работать как разгибатель — она с силой тянет ногу назад, обеспечивая мощный толчок для продвижения тела вперед по ровной поверхности. На кости Graecopithecus обнаружена четко выраженная вертикальная ягодичная бугристость, расположенная на задней стороне ствола, что полностью соответствует биомеханике двуногого шага.

Экологические причины эволюционных изменений

Несмотря на явные признаки прямохождения, Graecopithecus не был абсолютным бипедом в современном понимании. Анализ показывает, что его анатомия носила переходный характер. Некоторые особенности строения верхнего конца бедренной кости указывают на то, что этот гоминин все еще сохранял способность к достаточно эффективному лазанию по деревьям.

Причины таких анатомических перестроек лежат в изменениях окружающей среды. В позднем миоцене, около 7,2 миллиона лет назад, территория современных Балкан и Восточного Средиземноморья сильно отличалась от нынешней. Палеоэкологические данные показывают, что климат становился более засушливым. Густые лесные массивы деградировали, уступая место открытым ландшафтам — так называемому «пикермийскому биому», который представлял собой редколесье и кустарниковую саванну.

Сокращение площади лесов лишило ранних гоминин привычной среды обитания. Им приходилось все чаще спускаться на землю, чтобы перемещаться между отдаленными участками деревьев в поисках пищи. В условиях открытых пространств вертикальное положение тела обеспечило серьезное преимущество для выживания. Оно позволяло раньше замечать хищников поверх высокой растительности, а главное — полностью освобождало передние конечности. Способность переносить еду и детенышей на большие расстояния стала решающим фактором эволюционного отбора.

Пересмотр путей миграции и происхождения

Наличие прямоходящего гоминида в Южной Европе 7,2 миллиона лет назад требует серьезной корректировки глобальной картины расселения наших предков. Традиционная гипотеза предполагает, что эволюция гоминин шла в Африке, откуда они впоследствии распространились по миру. Исследование болгарской кости предлагает альтернативный сценарий.

Согласно данным геологии и палеоклиматологии, в период между 7 и 6 миллионами лет назад на Ближнем Востоке и в Западной Азии начали формироваться обширные засушливые и пустынные зоны. Эти радикальные климатические изменения спровоцировали масштабную миграцию различных видов млекопитающих. Животные покидали иссыхающую Евразию и двигались на юг, в Африку, где условия оставались более благоприятными.

Авторы исследования предполагают, что потомки Graecopithecus совершили именно такой переход. Оказавшись на африканском континенте, разные группы переселенцев столкнулись с различными экологическими нишами. Те популяции, которые мигрировали в зоны возвращающихся густых тропических лесов, со временем адаптировались к древесному образу жизни, утратили навыки регулярного прямохождения и дали начало современным африканским человекообразным обезьянам. Вторая же группа, оставшаяся в условиях открытых африканских саванн, продолжила развивать адаптации к двуногости. Именно эта ветвь впоследствии привела к появлению австралопитеков, а через миллионы лет — и первых представителей рода Homo.

Так, эволюция человеческого способа передвижения предстает не как локальный африканский феномен, а как сложный процесс, зародившийся на другом континенте под давлением климатических изменений и завершившийся межконтинентальной миграцией.

Источник:Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments