Люси и ребята: самые известные (и красивые) предки человека. Ученые назвали причину смерти австралопитека люси
«Люси» — это скелет, найденный в Эфиопии, возраст которого составляет порядка 3,2 миллионов лет. Останки изысканного афарского австралопитека буквально очаровали ученых, поскольку они представляют собой самый полный скелет одного из старейших родственников человека из известных на сегодняшний день. Исследования Люси позволили ученым заглянуть в ту эпоху, когда гоминиды начали делать первые шаги к современному Homo.
Но были ли Люси и ее современники потомками видов, которые уже давно слезли с деревьев, или же они были подобны куда более примитивным приматам? Где они проводили большую часть жизни, на деревьях или на земле? Этот вопрос стал предметом ожесточенных дискуссий. Новое исследование, опубликованное на портале PLOS ONE , не выносит окончательный вердикт, но может прекратить этот спор раз и навсегда.
«Согласно выводам, которые мы сделали на основе нашего исследования, Люси определенно лазила по деревьям», говорит автор исследования Кристофер Рафф, профессор функциональной анатомии и эволюции при медицинском факультете Госпиталя Джона Хопкинса. Раскол в научных рядах произошел после того, как сотрудник Техасского университета Джон Каппельман опубликовал другую работу, где утверждал, что Люси умерла из-за падения с дерева. Оно опиралось на характер переломов костей, которые многие палеонтологи нашли косвенными и сомнительными. Однако коллеги не просто издевались над работой Каппельмана, они еще и устроили спор на тему того, зачем вообще австралопитек полезла на дерево.
«Априорное предположение, что Люси проводила большую часть своей жизни на деревьях, нами не поддерживается», заявил палеонтолог Дональд Йохансон в интервью The Washington Post в августе этого года. Проблема заключается в самих костях: тело Люси по морфологическим особенностям напоминает что-то среднее между шимпанзе и современным человеком. Нижняя часть тела кажется хорошо приспособленной для пеших прогулок, но туловище и верхние конечности явно предназначены для активного карабканья. Некоторые утверждают, что «обезьяньи» конечности — всего лишь атавизм, позволяющий осуществлять рудиментарные функции, которые практически не использовались при жизни.
Новое исследование подходит к вопросу изучения костей Люси с целым арсеналом новейших технологий сканирования, позволяющих отследить мельчайшие морфологические особенности скелета (что особенно важно, учитывая то, что кости давным-давно окаменели и с трудом поддаются изучению) и выделить из них те, что по мнению многих ученых могут использоваться лишь для активного лазанья по деревьям. «Мы понимаем, что это параметры онтогенетически пластичны и меняются в зависимости от того, с какой именно целью использовалась конечность», говорит Рафф. Он поясняет, что когда человек рождается, соотношение пропорций его скелета сильно напоминает обезьянье. Но когда ребенок начинает самостоятельно ходить, бедренные кости развиваются намного сильнее, чем верхние кости руки, что вполне очевидно. Результаты исследования показали, что кости Люси не имели такой четкой дифференциации, и руки были развиты примерно так же, как и ноги. К тому же, характер ее бедер позволяет предположить, что дама передвигалась неуклюжей, виляющей походкой. Это позволило ученым сделать вывод, что если она и ходила, то делала это редко, предпочитая обитать на деревьях.
Некоторые ученые признают это исследование, но продолжают настаивать на своем, ссылаясь на то, что не каждое механическое воздействие приводит к изменению плотности костной ткани. Впрочем, большинство придерживается умеренной точки зрения и в будущем только новые находки родственников Люси смогут окончательно расставить точки над i.
С 1967 по 1971 гг. в долине р. Омо (Эфиопия) экспедиция, возглавляемая К.Арамбуром, И.Коппенсом, Л.Лики и Ф.Хауэллом, обнаружила много скелетных остатков австралопитековых, сходных с австралопитеком африканским и с массивными австралопитеками , найденными Брумом. Австралопитековые - фрагменты челюсти, черепа и скелета конечностей - были найдены и в Кении, близ оз. Туркана (местечко Легатам) и в других местах.
В 1973-1976 гг. в Восточной Африке в Афаре (низменная местность в Эфиопии), в с.Хадар работала французско-американская экспедиция. Молодой антрополог Дональд Джохансон сделал уникальное открытие. Он нашел полный скелет (40% сохранности костей), миниатюрный, принадлежащий взрослой женской особи ( рис. 12). Это впервые позволило сделать полную реконструкцию внешнего облика этого существа ( рис. 13). Весь лагерь был возбужден, никто не спал, включили магнитофон с записью песни "Биттлз" "Люси в небе с бриллиантами". С этого момента находка получила имя "Люси" и так она известна в мире антропологов.
Рост ее был всего 105 см, вес 27 кг, хотя зубы мудрости у нее прорезались и были стертые. Судя по зубам ей было 25-30 лет, геологический же возраст Люси - 3,5 млн. Это самый древний скелет прямоходящего гоминида . В этом и состоит значение Люси - в ее древности и в ее целостности.
На следующий год Джохансон нашел остатки около 30 особей того же вида, что и Люси, которые назвал - "первое семейство" ( рис. 14). Проанализировав находки, Д. Джохансон и Т. Уайт обнаружили, что они обладают очень примитивными признаками зубной системы и занимают промежуточное положение между обезьянами и людьми с некоторым уклоном в сторону человека. Емкость черепа составляет 380-450 куб.см. В размерах скелета Люси и других членов "первого семейства" была обнаружена значительная изменчивость, связанная с половым диморфизмом , - самцы были крупнее самок.
Сходные находки были сделаны Ричардом (сыном Луиса) и Мэри Лики в Танзании, местечко Летоли. Сходство отмечали в строении челюсти, которая имела U-образную форму. И те и другие гоминиды уже освоили двуногую походку. В Летоли были найдены окаменевшие следы в вулканическом пепле, форма ступни была почти человеческая. Руки у них были длиннее человеческих, пальцы кистей рук более изогнуты, чем у человека, а кости запястья обнаруживают сходство с таковыми обезьян. Мозг по величине такой же, как у шимпанзе. В целом гоминиды выглядели так: тело небольшое, в основном человеческого типа, но форма головы скорее сближает их с обезьянами. Челюсти крупные и выступают вперед, подбородок отсутствует, верхняя часть лица небольшая, свод черепа очень низкий. Свидетельств, что они употребляли орудия, нет. Было мнение, что Люси не вполне разгибала ноги, ставя одну ногу впереди другой. Малый таз овальный, очень вытянут, пропорции конечностей очень сходны с плиопитеком и современными мартышковыми обезьянами .
Резцы обладали массивными краями и были скусывающими, клыки с длинными корнями, лоб низкий, покатый, надбровные дуги небольшие. Утолщение эмали на зубах было связано, вероятно, с питанием семенами, что требовало дополнительных усилий при раскалывании их.
Мозаичное сочетание признаков в строении скелета характерно для первых представителей гоминидной линии. Джохансон и Уайт назвали Люси - австралопитек афарский (по месту находки).
Различия особей в строении в первом семействе, а также отличия находок в Летоли могут быть связаны с половым диморфизмом . Весьма своеобразная форма малого таза - его удлиненность - свидетельствовала о более затрудненных родах, чем, например, у шимпанзе , - расплата за прямохождение.
У этих ранних гоминид еще прослеживается ряд адаптаций к древесному передвижению - это соотношение длин верхней и нижней конечностей, некоторое удлинение рук, изогнутые фаланги кистей и стоп. Примитивные черты можно проследить и в других системах органов - малая емкость черепа, в пределах изменчивости современных понгид , в среднем 413 куб.см, затылочные гребни на черепе мужских особей, крупные клыки, наличие диастем , сильное выступание лица. По всем этим признакам можно видеть в австралопитеке афарском морфологический тип предковой формы, наиболее соответствующий представлению о "переходном звене" между
Как каждый отдельный человек интересуется историей своей семьи, так и все человечество интересуется историей происхождения своего вида.
В XX веке ученые в своих поисках корней человечества забрались далеко в доисторическую эпоху. В 1924 году профессор анатомии из Йоханнесбурга Раймонд Дарт изучил окаменелый череп, обнаруженный неподалеку от поселения Таунг в Южной Африке.
Раймонд Дарт с черепом австралопитека. Фото: Commons.wikimedia.org
Сначала ученый решил, что речь идет о детеныше человекообразной обезьяны, однако затем обнаружил признаки, характерные для человека. Например, большое затылочное отверстие (через которое головной мозг соединяется со спинным, то есть череп — с позвоночником) расположено так, что это существо должно было иметь более или менее выпрямленное положение тела. Дарт решил, что череп принадлежал детенышу ископаемого предка человека, и назвал это существо африканским австралопитеком (Australopithecus africanus), что переводится как «южная африканская обезьяна». По состоянию зубов был сделан вывод, что детенышу было около 6 лет. Именно из-за возраста за найденной особью закрепилось неофициальное название «Бэби из Таунга». Возраст находки был определен в 1 миллион лет.
Открытие Раймонда Дарта вызвало настоящую сенсацию. Африканского австралопитека называли недостающим звеном эволюции на этапе перехода от обезьяны к человеку.
Эти загадочные австралопитеки
За последующие десятилетия было обнаружено несколько сотен костных останков австралопитеков. Их изучение показало, что история предков человека гораздо сложнее, длиннее и запутаннее, чем предполагалось поначалу. Согласно современным сведениями, первые австралопитеки появились около 4,4 миллионов лет назад. Это был первый вид существ, передвигавшийся на двух ногах.
Их походка была еще довольно-таки нетвердой, как бы подпрыгивающей, ноги при ходьбе были согнуты в коленных и тазобедренных суставах. Кроме того, австралопитеки хотя и умели относительно прямо ходить, но, видимо, немалую долю времени проводили и на деревьях. Австралопитеки питались как растительной, так и животной пищей.
Со временем ученым стало ясно, что существовало большое количество разновидностей австралопитеков, сильно отличавшихся друг от друга. Среди них выделяют грацильные (мелкие) и массивные виды. Согласно сегодняшним данным, массивные виды австралопитеков представляли из себя тупиковую ветвь развития и впоследствии вымерли.
Разновидности австралопитеков. Фото: Shutterstock.com
Счастливый день мистера Джохансона
В 1960-1970-х годах Международная исследовательская экспедиция вела полевые работы в Эфиопии, в долине реки Омо, где было обнаружено множество останков австралопитековых.
Палеоантрополог Дональд Джохансон. Фото: Commons.wikimedia.org
В 1972 году группа ученых выбрала для продолжения исследований район небольшой деревни Хадар в Афарской котловине. В 1973 году одним из руководителей экспедиции в Хадаре стал американский палеоантрополог Дональд Джохансон.
24 ноября 1974 года Джохансон вместе с помощниками сделал уникальную находку — в долине реки Аваш (впадина Данакиль) был обнаружен скелет, принадлежащий взрослой женской особи. Сохранность костей составляла 40 процентов, что является уникальным явлением для антропологии.
Весь полевой лагерь был возбужден, никто не спал, включили магнитофон с записью песни «Битлз» «Люси в небе с бриллиантами». С этого момента находка получила имя «Люси», и это наименование прочно за ней закрепилось.
Сохранность костей позволила реконструировать внешний вид «Люси». Рост ее был всего 105 см, вес 27 кг, хотя зубы мудрости у нее прорезались и были стертые. Судя по зубам ей было 25-30 лет, геологический же возраст «Люси» — 3,5 млн. Это самый древний скелет прямоходящего гоминида. В этом и состоит значение «Люси» — в ее древности и в ее целостности.
Гипсовая копия скелета Люси в Национальном Музее Эфиопии в Аддис-Абебе Фото: www.globallookpress.com
«Первое семейство»
«Люси», а также другие особи австралопитеков, обнаруженные в районе деревни Хадар, были выделены в отдельный вид, получивший название австралопитек афарский. Это самый маленький из известных видов австралопитеков.
Представители этого вида уже довольно уверенно владели ходьбой на двух ногах, имели небольшое тело человеческого типа, но форма головы была ближе к обезьянам. При этом более длинные, чем у человека, руки позволяют ряду ученых предполагать, что австралопитеки афарские вели древесный образ жизни.
Исследователи полагают, что австралопитек афарский является предком как вымерших видов австралопитеков, так и рода Homo — современного человека и всех родственных ему вымерших видов.
Спустя год после находки «Люси» в 1975 году в том же районе было найдено несколько хорошо сохранившихся челюстей с зубами, а затем — групповое захоронение как минимум 13 особей австралопитека (всего более 200 фрагментов костей), включая взрослых, подростков и детенышей. Эта находка, возраст которой оценивается в 3,2 млн лет, получила название «Первое семейство».
Обнаружение «Люси», а затем и «Первого семейства» позволило ученым получить новые, уникальные данные об истории происхождения человека на Земле.
Фигуры австралопитеков в Национальном музее природы и науки в Токио, Япония. Фото:
Австралопитек Люси, чьи кости были обнаружены в Эфиопии в 1974 году, погибла от падения с дерева. К такому неожиданному выводу пришли ученые из Техасского университета в Остине.
Скелет Люси — представительницы австралопитека афарского (Australopithecus afarensis), жившей около 4 млн лет назад, — самый древний и наиболее сохранившийся из останков взрослого прямоходящего предка человека, жившего 3,18 млн лет назад.
С момента обнаружения этого скелета в Афарской низменности антропологами под руководством Дональда Джохансона из Университета Аризоны Люси стала предметом бесчисленных научных споров. Так, высказывалось множество предположений о причине ее смерти. «По поводу Люси звучали разные гипотезы. Распространена была версия, что бедная самочка утонула, и этот эпизод показан, например, во французском фильме «Одиссея первобытного человека», — рассказал «Газете.Ru» главный редактор портала «Антропогенез.Ru», автор книги «Мифы об эволюции человека» Александр Соколов.
Другой важный вопрос касался того, лазали ли австралопитеки по деревьям, и если да, то сколько проводили на них времени.
«Комично, что тот, кто находился в центре этих дискуссий о древесном образе жизни в человеческой эволюции,
Скорее всего, погиб от травм, полученных при падении с дерева»,
Каппельман начал изучать скелет Люси еще в 2008 году во время путешествия останков по музеям США, когда ученым удалось исследовать их на установке рентгеновской компьютерной томографии высокого разрешения.
В течение десяти дней Каппельман с коллегами скрупулезно сканировал все кости сохранившегося на 40% скелета Люси, чтобы создать полный набор из 35 тыс. цифровых срезов скелета. «Люси прекрасна. Она одна такая, и вы хотите узнать о ней как можно больше, — пояснил соавтор Ричард Кетчам. — Компьютерная томография является неразрушающим методом. Поэтому вы можете увидеть, что внутри, расположение внутренних костей».
Исследуя кости Люси, ученые обратили внимание на странную особенность. Край правой плечевой кости был деформирован не так, как это обычно наблюдается у ископаемых останков, — в нем сохранились острые, видные трещины с присутствием более мелких осколков кости.
«Такие компрессионные трещины получаются, когда рука ударяется о землю при падении,
двигая части плеча друг против друга, что создает уникальные следы на плечевой кости», — пояснил Каппельман. Соавтор статьи доктор Стивен Пирс, практикующий хирург-ортопед, подтвердил: такие травмы характерны для падения человека в сознании с большой высоты, когда он вытягивает руки вперед, пытаясь смягчить удар.
Схожие повреждения были найдены также на левом плече и ряде других костей, в том числе на правой лодыжке, левом коленном суставе и тазе, а трещина на первом ребре — вообще «отличительный признак тяжелой травмы». Все эти признаки характерны для падения с большой высоты, говорят ученые. Поскольку на трещинах костей не обнаружено следов заживания, авторы пришли к выводу,
что переломы были прижизненными или получены незадолго до смерти.
Вопросом без ответа осталось то, как Люси смогла забраться на такую высоту, чтобы получить такие тяжелые травмы. Оценив рост и вес Люси (чуть больше метра и 20 кг соответственно), ученые рассчитали, что упасть она должна была с высоты минимум 13 метров, при этом скорость падения составила порядка 50 км/ч.
Оценивая картину полученных травм, Каппельман предположил, что Люси сначала приземлилась на ноги, после чего выкинула вперед руки, и «наступила мгновенная смерть». «Когда впервые стал ясен характер травм Люси, я живо представил себе ее образ и ощутил сочувствие к ней через пространство и время, — рассказал автор работы. — Люси больше не была просто коробкой с костями, а обрела индивидуальность: маленькое сломанное тело, беспомощно лежащее у ствола дерева».
«Это хорошее исследование, которое показывает, как продвинулись технологии изучения ископаемых останков. Установить причину смерти столь древнего существа — это крутейшая детективная задачка.
Теперь, изучив скелет Люси с помощью КТ высокого разрешения, специалисты выяснили, что знаменитая самка австралопитека грохнулась с большой высоты. Кстати, недавно подобные выводы были сделаны для австралопитеков седиба из Южной Африки, только там они свалились в провал в пещере.
А здесь находка сделана на открытой местности, так что наиболее правдоподобный вариант — падение с дерева.
На самом деле сенсации в этом нет, потому что австралопитеков так и представляли себе — прямоходящими, но древолазающими. Об этом нам говорит строение их рук с длинными изогнутыми пальцами. Вероятно, на ночь австралопитеки забирались в кроны деревьев — там хищники не достанут. Может быть так, во сне, и умерла Люси. Еще один замечательный момент — что теперь 3D-сканы плечевой кости и коленного сустава Люси выложены в открытый доступ, и любой желающий сможет проверить результаты исследования.
Это очень здорово, что антропологи дают всему научному сообществу такую возможность. Кстати, ко мне буквально на днях приедет таз, крестец и бедренная кость Люси (муляжи, конечно), так что я сам могу попробовать убедиться в верности выводов исследователей», — поделился впечатлением от открытия Александр Соколов.
Все данные по трехмерному сканированию скелета Люси выложены в открытый доступ на сайте eLucy.org.
Варианты названия:
"Люси" ("Lucy")
Первооткрыватели:
Джохансон Дональд, Грэй Т.
3,18-3,2 млн.л.н.
40% костей скелета: фрагменты черепа, нижняя челюсть, 7 грудных позвонков, 2 поясничных позвонка, крестец, фрагменты рёбер, лопатки левая и правая, плечевая кость, нижний эпифиз плечевой кости, локтевые кости, лучевые кости, головчатая кость, таз, левая бедренная, коленный сустав, правая большая берцовая кость, фрагмент правой малой берцовой, проксимальная (от лат. proximus - ближайший) - часть (например, скелета), расположенная ближе к телу или органу. фаланга II или IV пальца стопы. Самка около 25 лет.
Тела грудных позвонков крайне вытянуты дорзо-вентрально (от лат. dorsum - спина и venter - живот), в анатомии животных и человека - направление от спинной поверхности к брюшной. . Остистый отросток поясничного позвонка узкий и длинный, как у шимпанзе. Поперечные отростки грудных позвонков укорочены (сапиентный признак). Грудной кифоз находился на уровне 6-10 грудных позвонков, как и у современного человека. Лопатка (насколько можно судить по фрагменту) как у понгид Семейство человекообразных высших обезьян, включающее современных: орангутана (Pongo pygmaeus ), гориллу (Gorilla gorilla ), шимпанзе (Pan troglodytes Pan paniscus ). , отличается от современного человека. Плечевая маленькая, несколько более понгидна, нежели гоминидна (хотя разграничительная мощность морфологии плечевого сустава не очень велика). Размеры плечевой минимальные для Australopithecus afarensis . Локтевая длиннее плечевой. Лучевая маленькая, грацильная Не массивный, небольшой, тонкий, хрупкий. . Строение кисти сочетает понгидные и гоминидные признаки. Фаланги кисти изогнуты, длиннее, чем у человека. Таз резко отличается от таза человекообразных обезьян и, напротив, мало отличим от таза современного человека. Таз крайне широкий и короткий, платипеллоидный Плоский таз. Одна из четырех типовых форм таза по классификации Caldwell-Moloy. , относительно шире, чем у современных женщин. Общая форма крестца больше похожа на человеческую, чем на человекообразных обезьян.
Шейка бедренной толстая, короткая, опущенная. Из понгидных Семейство человекообразных высших обезьян, включающее современных: орангутана (Pongo pygmaeus ), гориллу (Gorilla gorilla ), шимпанзе (Pan troglodytes ), бонобо или карликового шимпанзе (Pan paniscus ). признаков характерно отсутствие латерального Расположенный сбоку или относящийся к боковой поверхности какого либо органа или организма. выступания большого вертела и слабое развитие шероховатой линии, впрочем, немного более сильное, чем у человекообразных обезьян. Строение стенок шейки бедренной кости неотличимо от варианта современного человека: верхняя и нижняя стенки тонкие, утолщаются дистально Часть (например, скелета), наиболее удаленная от центра тела или органа. Противоположность "проксимальной части". (у африканских человекообразных обезьян толщина стенок – более равномерной толщины в разных местах, а наибольшая толщина обнаруживается в дистальной Часть (например, скелета), наиболее удаленная от центра тела или органа. Противоположность "проксимальной части". части верхней стенки). Коленный сустав приспособлен к бипедии Прямохождение, передвижение на двух нижних (задних) конечностях. Одна из особенностей, отличающих человека от человекообразных обезьян. , угол бедренной к большой берцовой промежуточный между шимпанзоидным и человеческим. Стопа промежуточная между человекообразными обезьянами и современным человеком. Свод стопы выражен. Рост около 1,07 м, вес около 28-30 кг. Плече-бедренный индекс промежуточный между бонобо и современными пигмеями. Ноги относительно короче, чем у женщин современного человека.
Патологии: Костные разрастания на вентральной стороне грудных позвонков; остеофитоз позвонков слабый.
Главные источники:
- Johanson D. et Edey M. Lucy: the beginnings of humankind. New York, 1981: Simon and Schuster.
- Eide G. et Jungers W.L. Shape and relative size of the sacrum of A.L. 288-1 (Australopithecus afarensis ) // A.J.Ph.A., 1997, Supplement 24, pp.106.
- Rak Y. Lucy"s pelvic anatomy: its role in bipedal gait // JHE, 1991, V.20, pp.283-290.
