Ничто не случайно
Поскольку ученые продолжают исследовать нашу эволюционную историю, появляются новые факты, объясняющие, как прошлое формирует современных людей, от размера нашего мозга до длины жизни. Еще более интригует то, какую роль сыграла случайность в формировании мозга и тела, которые имеют современные люди.
1. Человеческие лица сформировались так, чтобы выдержать удар
До недавнего времени было распространено мнение, что крепкие человеческие лица сформировались около четырёх-пяти миллионов лет назад, чтобы помочь нашим предкам австралопитекам жевать твёрдую пищу, такую как орехи. Но теперь это мнение уничтожено прямым ударом в лицо.
По данным исследования Университета штата Юта, наше далёкое прошлое не было столь мирным, как мы когда-то считали. Вероятно, насилие сыграло гораздо большую роль в развитии человеческой физиологии, чем мы подозревали раньше. Исследователи полагают, что мужские лица сформированы таким образом, чтобы свести к минимуму травмы от ударов во время поединков за женщин, продукты питания и территорию. Кости лица стали сильнее, чтобы не ломаться во время рукопашного боя. Эти же кости представляют разницу между мужским и женским черепом. Очевидно, мужским лицам было необходимо эволюционировать таким образом, потому что кости, ломающиеся в боях, у мужчин крупнее.
Если эта теория верна, люди не были благородными дикарями, ставшими агрессивными из-за цивилизации. Вместо этого наши физические способности развивались, чтобы повысить нашу боевую силу.
2. Человеческие руки развились для нанесения ударов
В то время как человеческие лица сформировались для выдерживания удара, наши руки сформировались для его нанесения. В более раннем исследовании того же Университета штата Юта учёные обнаружили, что человеческие руки сформированы парадоксальным образом. По сравнению с обезьянами, те же особенности, которые позволяют нам стиснуть кулаки — короткие четыре пальца и ладонь при более длинном, сильном и гибком большом пальце — также дают нам ловкость, чтобы делать и использовать тонкие инструменты. Но в то время как шимпанзе могут делать инструменты, они не могут сжимать кулаки.
Также возможно, что наши руки развились из тех же генов, что дали нам короткие пальцы ног и удлинённый большой палец, когда мы начали ходить и бегать в вертикальном положении.
Учёные полагают, что наша агрессивная и жестокая природа заставила наши тела превратиться в боевые машины. Человек, наносящий удар сжатым кулаком, может ударить сильнее, не навредив себе. Кулаки также могут быть использованы для запугивания. В конечном счёте, наши руки — с их способностью как убивать, так и создавать — могут разделить добро и зло в человеческой природе.
3. У нас был герпес до того, как мы стали людьми
Некоторые наши физические характеристики не просто развивались в течение долгого времени. Некоторые заболевания, такие как герпес, перешли к нам от шимпанзе.
Примерно у 67% современных людей есть, по крайней мере, один вирус простого герпеса (ВПГ). На самом деле люди — единственные приматы, у которых есть два ВПГ, обычно проявляющиеся в виде герпеса на губах или волдырей на половых органах. Герпес первого типа затронул людей раньше, чем они отделились от шимпанзе около шести миллионов лет назад. ВПГ второго типа передался нам от шимпанзе около 1,6 млн лет назад. Учёные из Университета Калифорнии считают, что изучение происхождения этих вирусов поможет предотвратить переход к людям других заболеваний.
Другая группа учёных из Оксфордского и Плимутского университетов обнаружила древние вирусы неандертальцев в современной человеческой ДНК. Эти вирусы происходят из семейства HML2 и могут быть связаны с раком и ВИЧ современного человека. Эта информация в будущем может пригодиться для разработки терапии.
4. Человек — единственный примат, чей размер зубов уменьшается при увеличении размера мозга
В течение последних 2,5 млн лет были связаны две тенденции человеческого развития — размер человеческого мозга увеличивался, а размер зубов уменьшался. Мы — единственные приматы, которые могут этим похвастаться.
Обычно когда растёт мозг, растут и зубы, потому что организм нуждается в большем количестве энергии, получаемой из продуктов питания. Поэтому учёные называют то, что случилось с людьми, эволюционным парадоксом. Они считают, что он произошёл из-за того, что люди стали есть больше мяса, которое питает наш мозг.
Также люди — единственные приматы, у которых развилась толстая зубная эмаль. У травоядных приматов зубная эмаль тонкая, у высших приматов и обезьян, которые питаются как растениями, так и животными, эмаль средней толщины. У людей эмаль ещё более толстая, вероятно, чтобы давить жёсткие продукты. Учёным человеческая эмаль позволяет также определить возраст и диету древних людей по человеческим окаменелостям.
А неандертальцы — древнейшие гоминиды, пользовавшиеся зубочистками, чтобы облегчить боль от стоматологических заболеваний, таких как болезненность дёсен.
5. Наши общие мужские и женские предки жили примерно в одно и то же время
Исследователи часто используют название «Y-хромосомный Адам» для нашего самого ближайшего общего предка. Мужчины обычно имеют одну X-хромосому и одну Y-хромосому, женщины — две X-хромосомы.
Согласно исследованию, опубликованному в «Европейском журнале генетики человека», «Адам», вероятно, жил около 209 тысяч лет назад.
Эта модель противоречит предыдущему исследованию Университета Аризоны, предположившему, что Y-хромосома существовала до появления человечества. Учёные из Аризоны полагали, что Y-хромосомы современных мужчин были созданы путём скрещивания видов более 500 тысяч лет назад. Но авторы нового исследования утверждают, что аризонское исследование, если его правильно интерпретировать, создаёт «пространственно-временной парадокс, согласно которому самый древний индивид, принадлежащий виду Homo Sapiens, ещё не родился».
Новое исследование также помещает Y-хромосомного «Адама» во времена «Евы», самого ближайшего женского общего предка современных людей. Тем не менее, учёные утверждают, что не было одного «Адама» и одной «Евы» — вместо них были группы «Адамов» и «Ев», бродящие по миру.
6. Бабушки помогают нам жить дольше
Бабушки сделали нас теми, кто мы есть. Этот вывод сделали учёные из Университета штата Юта, которые запустили компьютерное моделирование, чтобы проверить знаменитую «гипотезу бабушки». Согласно этой эволюционной теории, у людей продолжительность срока жизни больше, чем у обезьян, потому что бабушки помогали кормить своих внуков. Другие приматы сами ищут себе пищу после отлучения от матери.
Когда человеческие бабушки стали помогать кормить своих внуков, матери получили возможность рожать больше детей. Моделирование показало, что на эволюцию от женщин, умирающих сразу после детородного возраста, до живущих десятилетия после менопаузы понадобилось 60 тысяч лет.
Многие антропологи считают, что увеличение размеров нашего мозга способствовало увеличению длительности нашей жизни. Однако исследователи из Юты контролировали размер мозга, охоту и составление пар в компьютерном моделировании. Когда они ввели минимальный эффект от присутствия бабушки, продолжительность человеческой жизни резко возросла. Учёные пришли к выводу, что бабушки способствовали — или даже стали причиной — таких важных изменений в эволюции человека, как развитие мозга большего размера, социальной зависимости и нашей склонности работать вместе.
7. Белок мог способствовать развитию мозга большего размера
У исследователей из Университета Колорадо есть другая теория о том, почему человеческий мозг так быстро развился до таких размеров и сложной системы. Эти учёные обнаружили, что домен белка, который является специфической единицей структуры белка, в большем количестве встречается у людей, чем у животных. Это домен белка DUF1220, и чем его больше, тем больше ваш мозг. У людей в геноме есть 270 его копий, следующими идут шимпанзе со 125 и гориллы с 99 копиями. У мышей есть всего одна копия. Это означает, что размер мозга может сильно зависеть от количества домена белка.
Также свой вклад в развитие мозга большого размера внесли трудности при поиске редких насекомых для еды, для которого требовалось развитие навыков решения проблем и применения инструментов. Но больший размер мозга не был единственным фактором эволюции человека из примата — у людей также более сложная генетическая активность, помогающая в обучении.
8. Метание сделало нас людьми
Навыки метания современных бейсболистов произошли от наших вымерших человеческих предков. Ранние люди научились бросать камни и заточенные деревянные копья во время охоты почти два миллиона лет назад. По мнению учёных из Университета Джорджа Вашингтона и Гарвардского университета, даже шимпанзе не могут сравниться с людьми в этих навыках. Шимпанзе в лучшем случае могут бросать лишь на треть так же быстро, как 12-летний питчер Малой лиги.
Исследователи хотели выяснить, почему люди бросают так хорошо. Во время просмотра записи бейсбольной игры учёные поняли, что человеческое плечо работает, как рогатка, сохраняя и высвобождая энергию во время броска. Некоторые особенности человеческого торса, плеча и руки специально развивались, чтобы помочь нам хранить эту энергию.
Метательные навыки позволили нашим предкам убивать и есть крупную дичь. Поедание мяса стимулировало развитие человеческого тела и мозга до больших размеров. Так уникальная способность наших предков к метанию помогла нам стать людьми.
9. Продолжительность жизни человека может быть связана с крайне медленным обменом веществ
Люди и другие приматы сжигают на 50% меньше калорий, чем другие млекопитающие. Это означает, что чтобы сжечь столько же калорий, сколько сжигают другие млекопитающие того же размера за день, человеку придётся пробежать марафон.
По результатам нового исследования, объяснить, почему мы так медленно растём, так редко рожаем детей и живём так долго, может наш медленный обмен веществ. Он также может объяснить, почему у нас разработано так много различных программ для потери веса. Но если вы тренируетесь, и у вас возникли проблемы с потерей веса, исследование также может указать вам на причину. Было также установлено, что приматы в клетках в зоопарке тратили столько же энергии, сколько их коллеги в дикой природе, а это в свою очередь означает, что физическая активность, вероятно, влияет на количество сожжённых в день калорий меньше, чем мы думали.
Для сравнения, большинство млекопитающих, таких как наши домашние собаки или хомячки, быстро проходят все стадии жизни и рано умирают — часто по прошествии десяти лет или раньше. Учёные полагают, что условия окружающей среды повлияли на развитие медленного обмена веществ, который даёт нам долгую жизнь.
10. Ирония судьбы, повлиявшая на человеческую эволюцию
Учёные из Чикагского университета занимаются «молекулярными путешествиями во времени», чтобы посмотреть, как человеческая эволюция могла пойти иначе. Они начали с важного белка в теле человека, поскольку он существовал сотни миллионов лет назад. Этот белок, в конечном счёте, стал клеточным рецептором для гормона стресса кортизола.
Биологи хотели узнать, как этот древний белок стал чувствительным к кортизолу. После изучения тысяч альтернативных версий, они нашли только один ответ — это вышло случайно. Должно было произойти две чрезвычайно редких мутации, чтобы у белка могла развиться чувствительность к кортизолу. Другими словами, современная форма белка произошла из-за случайности в нашем далёком прошлом.
Исследователи полагают, что серия маловероятных случайных событий — ирония судьбы — повлияла на белки, которые сделали нас теми, кто мы есть. Если у белков разовьются новые функции, можно будет объяснить многообразие и генетическое разнообразие жизни. Это также означает, что при несколько другом стечении обстоятельств люди могли превратиться во что-то совершенно другое.
Источник