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.
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
«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.
Таинственный древний предок человека, известный как Маленькая Ножка, по видимому бродил по земле примерно в то же время, что и известная всем Люси. А это значит, что предки человека могли существовать на значительных территориях Африки и отличаться между собой.
Откуда мы узнали о Маленькой Ножке
Такой вывод исследователи сделали из-за того, что таинственный предок человека был похоронен около 3,7 миллиона лет назад, значительно раньше, чем предполагали ученые. Эта новая дата может помочь пролить свет на регион, в котором появился первый человек, а также на его виды.
Среди самых ранних известных предков человека, которые могли ходить прямо, был австралопитек афарский. К этому виду относится и знаменитая Люси, возраст которой примерно 3,2 млн лет. Австралопитеки являются ведущими кандидатами на роль прямых предков человека, которые жили примерно 2,9-4,1 млн лет назад. Предполагается, что человеческая линия Homo возникла 2 млн лет назад.
В то время как австралопитек афарский обосновался в Восточной Африке, другой вид австралопитеков по прозвищу Маленькая Ножка (из-за крошечных костей) жил в южной части Африки. Его обнаружил палеоантрополог Рональд Кларк около 20 лет назад в Южной Африке. Скелет австралопитека почти полностью сохранился, и это может дать ключевые идеи о человеческой эволюции.
Друзья Люси
До сих пор идут споры, к какому виду австралопитеков можно отнести Маленькую Ножку. Многие ученые считают, что он относится к африканским австралопитекам, которые имели круглый череп и больший мозг, а также меньшие зубы, чем у Люси и остальных афарских австралопитеков. Тем не менее Кларк и другие ученые предполагают, что Маленькая Ножка относится к другому виду австралопитеков, известному как Прометей, которые имели большое плоское лицо и большие зубы, чем австралопитек африканский.
Отнести Маленькую Ножку к какому-то определенному семейству невозможно, так как с момента его открытия возраст находки еще обсуждается. Если исследователи смогут точно выяснить, когда именно жил этот предок человека, то смогут лучше определить, какие виды австралопитеков и в каких частях Африки в конечном счете привели к Homo.
В настоящее время было обнаружено, что Маленькая Ножка жил примерно в то же время, что и Люси. Тем не менее окончательного ответа по поводу его возраста до сих пор нет.
Наиболее важный вывод, который сделали после находки Маленькой Ножки, состоит в том, что австралопитеки были в Южной Африке в начале своей эволюции. А это значит, что в данное время существовала эволюционная связь между Южной и Восточной Африкой, и прошло достаточное количество времени, прежде чем австралопитеки разошлись.
Это, в свою очередь, значит, что другие австралопитеки — а позже и люди — походили не только от австралопитеков афарских. Вполне могли быть и другие виды австралопитеков, которые происходили из других регионов Африки.
Возраст Маленькой Ножки
Исследователи впервые попробовали датировать возраст Ножки более десяти лет назад. Оказалось, что его возраст составляет около 4 млн лет, что позволяет считать его старейшим из австралопитеков. Однако определить возраст окаменелостей в пещере, где были найдены эти останки, очень сложно, так как материал мог попасть в пещеру снаружи, что искажает результат. Когда проверили возраст минералов, которые были найдены вместе с Маленькой Ножкой, то оказалось, что сами пещеры образовались только 2,2 млн лет назад.
Однако недавние исследования показали, что близлежащие минералы не могут отображать возраст Маленькой Ножки, поскольку они не были частью той породы, которая окружала окаменелости, а значит, могли образоваться в другое время. В новом анализе ученые смогли точно определить возраст ископаемого путем измерения уровня изотопов алюминия и бериллия в кварце того же слоя, в каком и найден скелет.
Выводы ученых
Исследователи также обнаружили, что самые ранние каменные орудия в этой пещере датируются 2,2 млн лет. Это похоже на ранний возраст каменный орудий, которые были найдены в других местах восточной и южной частей Африки. Это подразумевает связь между гоминидами Восточной и Южной Африки, которая произошла вскоре после появления каменных инструментов.
Исследователи надеются, что такой метод станут использовать и другие ученые. Но предстоит еще тщательное исследование, чтобы изучить его сильные и слабые стороны.