Кит Харрисон - Странности нашей эволюции
В настоящее время существуют две теории относительно эволюции наших обезьяноподобных предков. Согласно первой из них, признаки современного человека возникли только однажды, у одного вида. Это называется линейной моделью развития, и примерно так, по всей видимости, воспринимают эволюцию человека большинство из нас. Согласно второй, «разветвляющейся» (или «кустистой») модели, те черты, которые мы привыкли отождествлять с человеком — прямохождение, крупный мозг, небольшая челюсть с плоским лицом, утрата густого волосяного покрова, чрезвычайная ловкость рук — возникали в процессе эволюции несколько раз у разных групп человекообразных обезьян, только одна из которых выжила и дала начало роду наших предков. Эта точка зрения подразумевает, что окаменелые останки прямоходящих приматов с плоским лицом не обязательно являются останками наших непосредственных предков. Вполне возможно, что это представители боковой линии, позднее вымершей. Разветвляющаяся модель также предполагает, что найденные останки человекообразных приматов принадлежат к одной эпохе, хотя имеют разные «человеческие» признаки: некоторые с крупным мозгом, но передвигающиеся на четвереньках, как шимпанзе; другие с крупным мозгом, но с крупной челюстью и клыками, как у обезьян, и т. д.
В настоящее время еще не найдено достаточного количества останков периода с 10 до 4 миллионов лет назад, чтобы с уверенностью говорить о правоте той или иной теории. Правда, в последнее десятилетие число находок, относящихся к «темному веку» гоминидов значительно возросло, и в основном это находки, сделанные в Восточной Африке, но до сих пор почти во всех книгах и работах, посвященных эволюции человека, обсуждаются находки, относящиеся к более позднему времени (после 4 миллионов лет назад). На основании этих находок мы можем утверждать, что наши предки ходили на двух ногах по меньшей мере уже 3 750 000 лет назад. Наш собственный вид, который в XVIII веке шведский натуралист Карл Линней назвал Homo sapiens, появился лишь от 100 до 200 тысяч лет назад и был потомком более раннего вида гоминидов Homo erectus («человек прямоходящий»). Homo sapiens по-латыни означает «человек разумный», но, по всей видимости, это название говорит о лишней самоуверенности.
Колыбель человечества
До сих пор не ясно, где именно в Африке обитали наши предки. Часто утверждают, что эволюционное развитие человека происходило в районе Восточно-Африканской рифтовой долины (на территории современных Танзании, Кении и Эфиопии), но все подобные предположения следует высказывать с крайней осторожностью. Известно, что в этом регионе находят останки человекообразных существ, принадлежащих к разным эпохам, но это не обязательно означает, что наш вид возник именно здесь. Международное ученое сообщество сосредоточило свои усилия на этом регионе по вполне понятным причинам — получить как можно больше данных там, где они есть наверняка. В других регионах Африки такие широкомасштабные исследования еще не проводились.
За пределами Африки
Если перенестись по времени вперед к нашему собственному виду Homo sapiens, то о его истории известно гораздо больше, особенно после того, как мы научились сравнивать ДНК различных популяций нашего мира.
В настоящее время ученые предполагают, что все люди планеты, за исключением уроженцев Африки, происходят от относительно немногочисленной группы людей, пересекших вход в Красное море и оказавшихся на юге Аравийского полуострова примерно 60 000 лет назад. Через 5000 лет их потомки достигли Восточной и Юго-Восточной Азии, а менее еще чем через 10 000 лет дошли до Австралии. Примерно 50 000 лет назад некоторые заселили Европу, проникнув в нее с Ближнего Востока, а другие распространились по Центральной Азии. Примерно 20 000 лет назад они достигли Северной Америки, а 15 000 лет назад дошли до юга современного Чили. Все современные расы людей за пределами Африки произошли в ходе естественного отбора, но их предки были африканцами. Немногим более 60 000 лет назад все люди на планете были темнокожими, темноволосыми и темноглазыми.
Даже сегодня естественными для человека считается темный цвет волос и темный цвет глаз. Светлые волосы и глаза появились у людей, населявших сравнительно небольшой регион на территории современных Северной Европы, Скандинавии и России к западу от Урала. Похоже, что ослабление пигментации было очень локальным феноменом и наблюдалось у очень немногочисленной «отклоняющейся» группы населения. Благодаря миграции эти признаки к нашему времени распространились и в других частях света.
Шестьдесят тысяч лет кажутся не таким уж и большим сроком для того, чтобы появились различия между африканцами, монголоидами, австралийскими аборигенами и индейцами (не говоря уже об очень необычных европейцах), но на самом деле с биологической точки зрения все эти различия крайне малы и касаются только внешнего облика. Несмотря на расовые различия, мы все до сих пор принадлежим к одному виду.
ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ
Наше тело сегодня
Теперь, когда мы познакомились с историей нашего тела, следует более подробно остановиться на некоторых его особенностях. Начнем мы с нашего старого знакомого — позвоночника.
Наш скелет состоит из тех же костей, что и скелет большинства других млекопитающих, но относительные размеры и формы костей для каждого вида различны. В форме и специализации каждого позвонка отражается наша эволюционная история. Если считать сверху вниз, то у нас семь шейных позвонков, двенадцать грудных, пять поясничных и пять крестцовых. Сросшиеся между собой в крестцовом отделе позвонки образуют заднюю часть таза. Снизу к крестцу примыкают три — пять маленьких позвонков, также сросшихся в одну кость — копчик (по всей видимости, это название происходит от названия маленькой хищной птицы «кобчик»; по-научному эта кость называется coccyx, что по-гречески означает «кукушка» — первые исследователи анатомии решили, что кость похожа на клюв птицы). Копчик — это эволюционные остатки хвоста, эту кость можно прощупать под кожей в области между ягодицами в верхней их части.
Вся анатомия позвоночника человека обусловлена переходом к хождению на двух ногах. Когда наши предки передвигались еще на четырех конечностях, их спина представляла собой гибкий горизонтальный стержень, не приспособленный для продольных нагрузок. Но когда наши предки встали на задние конечности, то сила тяжести создала значительную нагрузку в направлении вдоль позвоночника. Чем ниже находится позвонок, тем больше на него давление. Из-за этого в поясничной области могут возникнуть нарушения в тканях позвоночника (см. ниже). Переход к вертикальному положению тела сопровождался также изменениями в строении таза, верхняя часть которого (передняя у других млекопитающих) отклонилась назад. Вместе с этим возникло постоянное искривление в поясничной области над тазом.
Таз — это кости, образующие неправильную окружность («кольцо»), имеющие сочленения с позвоночником в области крестца и с нижними (или задними) конечностями. По бокам таза находятся тазовые кости, а спереди — лобковая кость (которую можно прощупать у себя ниже живота). Во время родов ребенок проходит через это «кольцо», поэтому у женщин таз, как правило, шире, чем у мужчин. Тазовые кости женщин больше выступают в стороны и, следовательно, находятся дальше от позвоночника. Сочленения костей таза и ног женщин тоже обычно дальше от центральной линии позвоночника, так что, когда женщина поднимает одну ногу при ходьбе, ей для сохранения равновесия приходится наклоняться в другую сторону больше, чем мужчине. Вот почему у мужчин и женщин разная походка.
Таз женщины, вид спереди.В результате того, что человек ходит вертикально, у него сменилось расположение не только костей, но и мышц. По сути дела вся сложная мышечная система человека представляет собой результат разворотов и перемещений частей скелета на протяжении всей его эволюционной истории: отход лопаток дальше от задней части черепа; появление гибкой шеи; разворот ног под туловище и их укрепление, изменения в стопе и в суставах ног; исчезновение ребер в районе таза; развитие гибких передних конечностей и гибкой шеи у приматов; наклон головы вперед. Относительно недавняя смена позы тела с горизонтальной на вертикальную послужила причиной смещения многих мышц нижней части туловища на новые позиции, что тоже создало некоторые проблемы, о которых будет сказано в следующей главе.
Рука
В нашей руке имеются несколько суставов разной степени подвижности. Плечевой сустав — шаровидный, благодаря чему плечевая кость может совершать движения в широком диапазоне. Она может крутиться, словно пропеллер, практически в любом направлении. Локтевой же сустав блоковидный (шарнирный), то есть локоть может сгибаться только в одной плоскости и в одном направлении. Любопытно, что некоторые люди могут в определенной степени сгибать локоть и в другом направлении. Тем, кто не может так делать, такие движения кажутся очень опасными. Запястье — пример еще одного типа сочленений. Это набор восьми маленьких косточек на конце предплечья, соединенных очень подвижно. Каждый из пальцев, кроме большого, состоит из четырех вытянутых костей. Три верхние кости соединяются между собой двумя простыми шарнирными суставами, но та, что у основания пальца, может наклоняться в разных направлениях, благодаря чему каждый из пальцев может свободно очертить круг в воздухе. Четвертые кости пальцев расположены внутри кисти и соединяют их с запястьем. У большого пальца четвертая кость отсутствует, у него только три кости, но они расположены так же, как и у других пальцев, и между собой соединены двумя шарнирными суставами, только в данном случае второй сустав служит одновременно и основанием пальца. Третья кость большого пальца расположена внутри кисти и соединяет его с запястьем, и именно этот сустав позволяет большому пальцу вращаться. Благодаря этому суставу (соединяющему большой палец с запястьем) палец может отдаляться от остальных пальцев для захвата предметов.
