Люди отделились от наших ближайших африканских родственников обезьян из рода Pan, включая шимпанзе и бонобо, 6-7 миллионов лет назад. Тем не менее, некоторые человеческие черты напоминают более отдаленных орангутангов или даже обезьян.
Такое сочетание характеристик ставит под вопрос, был ли последний общий предок современных людей и африканских обезьян больше похож на современных шимпанзе и горилл или на древнюю обезьяну, в отличие от любой другой живой группы.«Люди уникальны во многих отношениях. У нас есть черты, которые четко связывают нас с африканскими обезьянами, но у нас также есть черты, которые кажутся более примитивными, что приводит к неуверенности в том, как выглядел наш общий предок», — сказал Натан Янг, доктор философии, доцент в Медицинская школа Калифорнийского университета в Сан-Франциско и ведущий автор исследования. «Наше исследование предполагает, что самое простое объяснение того, что предок был очень похож на шимпанзе или гориллу, является правильным, по крайней мере, в плече».Похоже, сказал он, форма плеча отслеживает изменения в раннем поведении человека, такие как уменьшение лазания и более частое использование инструментов.
Статья под названием «Ископаемые плечи гомининов поддерживают последнего общего предка шимпанзе и людей, напоминающего африканскую обезьяну», была опубликована в Интернете 6 сентября в журнале PNAS.Плечи африканских обезьян состоят из лезвия в форме лопатки и позвоночника в форме ручки, который направлен суставом руки вверх к черепу, что дает преимущество рукам при лазании по ветвям. Напротив, у обезьян лопаточный позвоночник направлен более вниз.
У людей эта черта еще более выражена, указывая на такие формы поведения, как изготовление каменных орудий и метание с большой скоростью. Преобладающий вопрос заключался в том, развили ли люди эту конфигурацию от более примитивной обезьяны или от современного африканского обезьяноподобного существа, но позже вернулись обратно к нисходящему углу.
Исследователи проверили эти конкурирующие теории, сравнив трехмерные измерения ископаемых лопаток ранних гомининов и современных людей с африканскими обезьянами, орангутанами, гиббонами и большими обезьянами, обитающими на деревьях. Они обнаружили, что форма плеча современного человека уникальна тем, что имеет ту же латеральную ориентацию, что и орангутанги, и форму лопаточного клинка у африканских обезьян; примат посередине.«Человеческие лопатки необычны, они отделены от всех обезьян.
В некотором роде они примитивны, другими способами получены и отличаются от всех них», — сказал Янг. «Как эволюционировала человеческая родословная и где у общего предка современных людей появилось плечо, подобное нашему?»Чтобы выяснить это, Янг и его команда проанализировали два ранних вида австралопитеков человека, примитивный A. afarensis и более молодой A. sediba, а также H. ergaster и неандертальцев, чтобы увидеть, где они вписываются в спектр плеч.«Найти ископаемые останки общего предка было бы идеально, однако, когда ископаемые отсутствуют, использование таких многогранных методов — следующее лучшее решение», — сказал Зерей Алемсегед, доктор философии, старший куратор антропологии Калифорнийской академии наук.
Результаты показали, что австралопиты занимали промежуточное положение между африканскими обезьянами и людьми: плечо A. afarensis было больше похоже на африканскую обезьяну, чем на человека, а A. sediba было ближе к человеческому, чем к обезьяньему. Такое позиционирование согласуется с данными о все более изощренном использовании инструментов у австралопитека.«Смешение черт лица обезьяны и человека, наблюдаемое на плече A. afarensis, подтверждает мнение о том, что, будучи двуногим, этот вид лазал по деревьям и использовал каменные орудия. Это примат явно на пути к превращению в человека», — сказал Алемсегед.
Эти сдвиги в плече также способствовали развитию другого критического поведения — способности человека метать предметы со скоростью и точностью, — сказал Нил Т. Роуч, доктор философии, научный сотрудник отдела эволюционной биологии человека из Гарвардского университета. Лопатка, обращенная вбок, позволяет людям накапливать энергию в плечах, как в рогатке, облегчая метание на высокой скорости, что является важным и уникальным человеческим поведением.
«Эти изменения в плече, которые, вероятно, изначально были вызваны использованием орудий еще в глубокой эволюции человека, также сделали нас отличными метателями», — сказал Роуч. «Наша уникальная способность метать, вероятно, помогала нашим предкам охотиться и защищать себя, превратив наш вид в самых доминирующих хищников на земле».Однако у этой замечательной способности есть компромиссы — отчасти из-за наклона лопатки вниз люди могут бросать фастбол, но также склонны к травмам плеча. Сегодня американцы получают около 2 миллионов травм вращательной манжеты каждый год, но не все подвергаются одинаковому риску.
Поскольку форма плеча у современных людей сильно различается, понимание этих различий может помочь предсказать, какие люди более склонны к травмам.«Мы могли бы потенциально использовать информацию о форме плеча человека, чтобы предсказать, есть ли у него более высокая вероятность травмы, а затем рекомендовать индивидуальные программы упражнений, которые лучше всего помогут предотвратить их», — сказал Янг. «Для бейсбольного питчера, в зависимости от формы вашего плеча, вы, возможно, захотите сделать одни упражнения укрепляющими, а не другие, чтобы защитить вращательную манжету».
Следующим шагом исследователей будет анализ вариабельности лопатки современных людей и генетических последовательностей, которые вызывают эти различия, чтобы понять, как эти факторы влияют на вероятность получения травм вращательной манжеты плеча.«Как только мы поймем, как форма лопатки влияет на то, кто получает травму, следующим шагом будет выяснить, какие гены способствуют формированию этих склонных к травмам форм», — сказал Теренс Капеллини, доктор философии, доцент кафедры эволюционной биологии человека в Гарвардском университете. «Обладая этой информацией, мы надеемся, что однажды врачи смогут диагностировать и предотвратить травмы плеча за годы до того, как они произойдут, просто протерев щеку пациента ватным тампоном, чтобы собрать его ДНК».