Сколько лет человек ходит на двух ногах?
Древние отпечатки ног показывают, что двуногий способ передвижения у человека зародился около четырех миллионов лет назад.
Отпечатки ног, обнаруженные учеными из Ливерпульского Университета в Лаэтоли (Танзания), показывают, что присущие современному человеку конструкция ступни и манера ходьбы существовали почти на два миллиона лет раньше, чем считалось прежде. Многие более ранние исследования предполагали, что такие свойства человеческой ступни, как способность отталкиваться от земли при помощи большого пальца и полностью вертикальная двуногая манера ходьбы, появились у ранних представителей вида homo приблизительно 1,9 млн лет назад.
Исследователи из Ливерпуля в сотрудничестве с учеными из Университета Манчестера и Университета Борнмута недавно доказали по отпечаткам ног предка человека, жившего около 3,7 млн лет назад, что его манера ходьбы гораздо больше напоминает походку современного человека, чем двуногий способ передвижения шимпанзе, орангутанов или горилл. Отпечатки из Лаэтоли представляют собой самые ранние из известных науке следы предка человека. Он включает цепочку из одиннадцати индивидуальных хорошо сохранившихся отпечатков ног. Предыдущие исследования базировались в основном на единичных отпечатках, поэтому зачастую за подлинные особенности следов ног ошибочно истолковывались последствия воздействия внешних сил (эрозии и других факторов окружающей среды). Такие исследования породили множество споров о том, какими же на самом деле особенностями обладала походка ранних предков человека.
Для своего исследования команда ученых использовала новый статистический метод, в основу которого легли методики нейровизуализации. Благодаря этому удалось проанализировать 11 цельных отпечатков следа в Лаэтоли и получить трёхмерную модель усреднённого отпечатка ноги. Затем результат сравнили с данными исследований о формировании отпечатков при ходьбе современных людей и человекообразных обезьян.
С помощью компьютерного моделирования определили, какие отпечатки мог оставлять при различных вариантах походки наиболее вероятный кандидат — вид, называющийся «австралопитек афарский». «Ранее считалось, что австралопитек афарский передвигался в согнутом положении, опираясь на боковую часть ступни и отталкиваясь от земли средней её частью, как это делают современные человекообразные приматы», — говорит профессор Робин Кромптон из Ливерпульского Института старения и хронических заболеваний. — Однако мы обнаружили, что отпечатки из Лаэтоли представляют тип двуногого прямохождения с отталкиванием от земли передней частью стопы, а точнее — большим пальцем. Этот тип хождения очень похож на существующий у современного человека и достаточно сильно отличается от того, который используют шимпанзе и другие приматы». К удивлению ученых, было обнаружено, что некоторые вполне здоровые люди оставляют отпечатки ног более похожие на отпечатки других приматов, нежели отпечатки, найденные в Лаэтоли. Таким образом, функционирование ступни, оставившей найденные отпечатки, с большой вероятностью было схоже с моделями хождения, которые существуют у человека сегодня. Это чрезвычайно важное открытие, потому что именно эволюция ступни позволила нашим предкам расселиться за пределами Африки.
Новая работа демонстрирует, что многие из этих свойств появилась практически 4 млн лет назад у вида, проводившего, как считает большинство исследователей, значительную часть времени на деревьях. Полученные результаты также подтверждают выдвинутую ранее учеными из Ливерпуля гипотезу о том, что двуногое прямохождение впервые зародилось у общего предка современных человекообразных обезьян и людей, обитавшего на деревьях. Но пропорциями туловища и конечностей австралопитек афарский совсем не был похож на современного человека. Длинные ноги и относительно короткое туловище — особенности строения тела современного человека, позволяющие нам пешком или бегом преодолевать значительные расстояния, в том числе, с достаточно тяжелым грузом. Австралопитек афарский был сложен в обратной пропорции — короткие ноги и длинное туловище, из чего можно предположить, что он, фактически, мог преодолевать лишь короткие дистанции. Теперь необходимо определить, когда наши предки впервые научились путешествовать на дальние расстояния, что, в свою очередь, позволило человечеству колонизировать всю планету.
Доктор Билл Селлерс с факультета Наук о жизни Университета Манчестера предполагает, что форма ступни — одно из самых очевидных различий между нами и нашими ближайшими родственниками — человекообразными обезьянами. Это различие в функционировании ступни по всей вероятности связано с тем, что человек практически всё время проводит на земле. Однако вопрос о том, в какой момент по палеонтологической летописи эти различия возникли впервые породил многочисленные споры. «Наше исследование показывает, что схожих конструктивных особенностей оказывается гораздо больше, чем предполагалось ранее. Следы Лаэтоли — словно древняя фотография, которая показывает нам, как ранние предки человека, жившие 3,7 миллионов лет назад, пользовались своими ступнями. Используя новую технологию усреднения отпечатков, информацию о следах современных обезьян и компьютерную модель ходьбы австралопитека афарского, вероятнее всего и оставившего отпечатки в Лаэтоли, мы можем увидеть, что все данные свидетельствуют о поразительно современном функционировании ступни уже на самых ранних страницах человеческой истории», — заключает Доктор Селлерс.
На верхнем фото: С помощью компьютерной симуляции ученые смоделировали какие отпечатки мог оставлять при ходьбе наиболее вероятный кандидат — вид «австралопитек афарский».
1 августа 2011
