Нове дослідження палеоантропологів Філіпа Ґунца (Philipp Gunz) та Сімона Нойбауера (Simon Neubauer) з Інституту еволюційної антропології імені Макса Планка в Лейпцігу засвідчують: австралопітек афарський мав подібний на мавпячий мозок. Знаменита Люсі належала до цього виду доісторичної людини. Період, впродовж якого дозрівав її мозок, дає підстави припустити: дитина цього виду, як і людська, залежала від батьківської опіки впродовж тривалого часу.
Череп дитини з Дикіки – дитина австралопітека. Зображення: Philipp Gunz, CC BY-NC-ND 4.0.
Мозок сучасних людей не лише значно більший, ніж у людиноподібних, – він ще й інакше організований та розвивається триваліший час. Людські діти вчаться довше, ніж малята шимпанзе, тож триваліший час залежать від батьківської опіки. І змінений мозок, і тривале дитинство – важливі для розумових здібностей людини та для її соціальної поведінки, але еволюційне походження цих двох ознак залишається нез’ясованим.
Австралопітек афарський (Australopithecus afarensis) жив понад три мільйони років тому в Східній Африці, він займає ключову позицію в генеалогічному дереві гомініні. З цього виду, припускають, походять всі наступні гомініні, зокрема й люди.
«Люсі та представники її виду надають важливі свідчення про поведінку ранніх гомініні: вони ходили прямо, їхній мозок був приблизно на 20 % більшим, ніж у шимпанзе, ймовірно, вони користувалися гострими знаряддями праці», – пояснив Цересеней Алемзеґед (Zeresenay Alemseged) з Чиказького університету. Алемзеґед керував розкопками в районі Дикіка, в Ефіопії, де 2000 року знайшли скелет дитини австралопітека.
Дослідження кидає нове світло на два суперечливі питання: чи є вказівки на людиноподібну організацію мозку в австралопітеків? І чи схема мозкового росту australopithecus afarensis нагадувала ту, що властива шимпанзе й людині?
Кілька років дослідники працювали над реконструкцією викопних черепів Australopithecus afarensis. Мозок не кам'яніє, але залишає відбиток у черепі, в міру розвитку, коли він розширюється. Всупереч попереднім припущенням, учені не виявили жодних доказів людської організації мозку австралопітека. Зображення: Philipp Gunz, CC BY-NC-ND 4.0.
Щоб краще зрозуміти процес дозрівання та організацію мозку австралопітека, науковці дослідили рештки дитячого черепа з Дикіки та сім інших добре збережених решток черепів з Ефіопії з допомогою комп’ютерної томографії з високою роздільною здатністю.
Головний мозок не кам’яніє, але він залишає відбиток на кістковому черепі в процесі розвитку, коли розширюється в дитинстві. На підставі зліпків внутрішнього черепа науковці змогли оцінити об’єм мозку і з видимих мозкових звивин визначити важливі аспекти мозкової організації.
Як і кільця росту в дерева, зуби також мають лінії росту, що відображають внутрішній ритм організму. З допомогою синхротонної мікротомографії науковці з Європейського синхротону (European Synchrotron Radiation Facility, ESRF), що в Греноблі (Франція), визначили вік смерті дитини з Дикіки: згідно з отриманими результатами, їй було тільки два роки і чотири місяці (861 день).
Всупереч попереднім припущенням, знімки засвідчили мавпоподібну організацію мозку australopithecus afarensis і не продемонстрували жодних людиноподібних ознак. Порівнявши об’єм мозку дитини та дорослої особини, вчені виявили: мозок australopithecus afarensis формувався впродовж тривалого часу – як і в людини. Це тривале дозрівання мозку, ймовірно, було важливим в еволюції довгочасного дитячого розвитку у гомініні.
Скам'янілий череп, якому 3,3 мільйона років, засвідчує мавпоподібну організацію мозку австралопітека. Зображення: Philipp Gunz, CC BY-NC-ND 4.0.
Помітна відмінність між мозком людиноподібних мавп та людини – це організація тім'яної та потиличної часток. «У мозку всіх мавп первинна візуальна кора розташована на межі з добре видимою звивиною у формі півмісяця – півмісяцевої борозни (sulcus lunate)», – пояснила співавторка дослідження Дін Фальк (Dean Falk) з Державного університету штату Флорида, спеціалістка з інтерпретації відбитків мозку. У відбитку мозку сучасних людей цієї півмісяцевої борозни не видно.
Деякі науковці раніше вже аргументували, що в процесі еволюції структурні зміни в мозку австралопітека мали б змістити півмісяцеву борозну назад. Така реорганізація могла бути пов’язана зі складнішою манерою поведінки (наприклад, виробленням знарядь праці, розвитком здатності до менталізації, комунікації). На жаль, півмісяцеву борозну в більшості скам’янілих мозкових відбитках розпізнати неможливо. Досі впродовж десятиліть не було ясності щодо розташування sulcus lunatus в мозку австралопітека.
В на диво добре збереженому черепі дитини з Дикіки науковці з Лейпцига ідентифікували виразний слід мавпоподібної півмісяцевої борозни. Потім дані комп’ютерної томографії продемонстрували досі невиявлену борозну в рештках дорослого австралопітека (A.L. 162-28 з Хадару). Всуперед попереднім твердженням, у жодної зі скам’янілостей австралопітека науковці не знайшли вказівок на людинопобну реорганізацію мозку.
«По семи роках роботи ми нарешті дослідили всі пазли еволюції мозкового росту, – сказав головний автор розвідки Філіп Ґунц (Philipp Gunz). – Йдеться про вік смерті дитини з Дикіки, об’єм її мозку, найкраще збережені рештки дорослого australopithecus afarensis, а також дані порівняння понад 1600 сучасних людей і шимпанзе».
Темп розвитку зубів у дитини з Дикіки більше нагадував темп розвитку шимпанзе, тобто був швидшим, ніж у людей. Але з огляду на те, що мозок дорослого австралопітека був на 20 % більшим, ніж у шимпанзе, незначний об’єм мозку у дитини з Дикіки вказував на триваліший, ніж у шимпанзе, період дозрівання.
«Навіть консервативне порівняння дитини з Дикіки і маленьких дорослих, на кшталт Люсі, доводять: мозок австралопітека розвивався стільки ж часу, що й мозок сучасної людини», – пояснив Сімон Нейбауер (Simon Neubauer). «Наші дані засвідчують, що австралопітек афарський мав мавпоподібну організацію мозку. Вони також доводять: цей мозок розвивався триваліший час, ніж мозок шимпанзе», – констатував Філіп Ґунц.
У приматів схема розвитку та стратегія опікунства – пов’язані. Триваліша фаза росту мозку в австралопітека могла б вказувати на тривалу залежність дітей від батьків. Альтернативно тривалий ріст мозку міг бути й пристосуванням до умов середовища: коли бракувало їжі, енергетичні затрати несамостійних нащадків розтягувалися на кілька років.
В обох випадках затяжний розвиток мозку австралопітека афарського зумовлював мозкову еволюцію на наступних етапах розвитку, зміну соціальної поведінки і тривале дитинство у гомініні.
Lucy hatte ein affenähnliches Gehirn
www.mpg.de, 1/04/2020
Зреферувала С.К.
09.04.2020