Питекантропы предпочитали кулаку дубину...

Станислав Владимирович Дробышевский

Научный редактор АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ, к.б.н., доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ им. Ломоносова

Светлана Александровна Боринская

д. б. н., ведущий научный сотрудник лаборатории анализа генома Института общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН

Эмилия (Письмо в Редакцию): Хотелось поделиться с вами заблуждением, в котором меня пытались убедить, что "человек никак не мог произойти от обезьян и обезьяноподобных, в виду того, что у обезьяноподобных имеется оттопыренный большой палец". 

С. Дробышевский: Мощнейший аргумент! Особенно в свете того, что у ранних австралопитеков тоже был оттопыренный большой палец, и он у них сочетался с продольным и поперечным сводами стопы, а у современного человека палец на ноге хоть и не оттопырен, но при желании и тренировке оттопыривается не намного меньше, чем у шимпанзе.

Дмитрий (Письмо в Редакцию): Спасибо за интересный обзор мифов - только что прочитал. Небольшой комментарий по десятому пункту. Вы пишете, что у теории деградации / инволюции шаткое основание. Здесь на ум приходят как минимум два момента, в какой-то мере свидетельствующих о имевшей место инволюции. Первый из книги Кабо об истории Австралии, в которой он пишет среди прочего о находках грацильных сапиенсов, живших намного раньше сапиенсов архаичных. Второй момент - ранние неандертальцы. А.Низовский в книге "Загадки антропологии" пишет, что они были более грацильны по сравнению с поздними классическими неандертальцами. Объясните, пожалуйста, как современная антропология объясняет оба эти момента в рамках эволюции. 

С. Дробышевский: Существование более ранних и более грацильных австралийцев по сравнению с более поздними и массивными - тоже своего рода миф. Про это скоро будет раздел на нашем сайте. "Ранние грацильные неандертальцы" - это на самом деле гейдельбергенсисы. Существование более продвинутых ранних неандертальцев - тоже миф, сильно искажённый пересказами. В частности, А. Низовский - не антрополог.

Дмитрий (Письмо в Редакцию): откуда и зачем у человека резко взялся быстрорастущий волосяной покров на голове, но сократившийся на теле. Ведь с точки зрения эволюции - обезьяна с копной волос - цеплялась бы за всякие деревья испытывая мягко говоря большие неудобства. Вообще вредная шутка природы =) + неприличная тема - почему у млекопитающих зачатие происходит только во время "критических дней", а у человека - с точностью наоборот?! 

С. Дробышевский: Волосы на голове защищают голову от перегрева, они не цеплялись за ветки, так как возникли уже в саванне. Кстати, у древесных обезьян бывает гораздо более длинная шерсть - у гверец, например. У зверей зачатие происходит во время течки, которая есть совсем не то же самое, что менструация у женщин (почему-то, это часто путают). При течке выделяются привлекающие самцов выделения, а яйцеклетка созревшая и готовая к оплодотворению. При менструации яйцеклетка отторгается от матки, так что смысл события совсем иной. Поэтому обезьяны, как и человек, забеременеть во время "критических дней" не могут.

Елена (Письмо в Редакцию): Несколько раз от учителей биологии в школе слышала фразу "Дарвин никогда не утверждал, что человек произошёл от обезьяны".

С. Дробышевский: Ч. Дарвин это подразумевал, но он был человеком очень осторожным. Не потому, что считал иначе, но потому, что думал, что общество к этому не готово. Впрочем, в книге "Происхождение человека и половой отбор" Дарвин пишет, цитирую: 
Если допустить, что человекообразные обезьяны образуют естественную подгруппу, то зная, что человек сходен с ними, не только во всех тех признаках, которые общи ему с целою группою узконосых, но и в других особенных признаках, каково отсутствие хвоста и седалищных мозолей, а также, вообще, по внешности, - зная это, мы можем заключить, что человечеству было дано начало некоторым древним членом человекообразной подгруппы. 

Ярослав Смирнов (форум Paleo.ru):  У современного человека есть такой способ внутривидовой коммуникации, как удар сомкнутым кулаком. Насколько я знаю, этот способ, до недавнего времени, присутствовал только у евразийского населения, т.е. до контакта с европейцами его не знали ни субсахарские африканцы, ни австралийцы, ни американские аборигены. Более того - появление этого удара в Китае и близлежащих регионах (по крайней мере самими китайцами) определяется как культурное влияние со стороны Индии, а в Индию, он, возможно, был принесён из Греции, уже в историческое время.

Отсюда собственно вопрос - каковы датировки и местонахождения древнейших вколоченных переломов пястных костей, и, желательно, но менее показательно - переломов угла и тела нижней челюсти в типичных местах, есть ли подобных находки для доколумбовой Америки, древних австралийцев и субсахарских африканцев?

С. Дробышевский: Совершенно не представляю, колотили ли друг друга питекантропы сомкнутыми кулаками или элегантно давали утончённые пощёчины белыми перчатками. Думается, что колошматили они ближних дубинами. Про характерные переломы пястных костей и нижних челюстей в ископаемом виде я, если честно, ничего не встречал. Есть ещё такая штука, как вдавленный перелом скуловой кости - результат кулачных боёв - в Древнем Новгороде и прочих древнерусских городах полным-полно такого. Зато чего в древности много, так это вдавленных переломов лобной кости, обычно с левой стороны; травмы надбровных дуг, выбитые зубы. Такого по всей планете хватает, начиная с неандертальцев (конкретно - в Шанидаре, например). Но вряд ли это сомкнутым кулаком достигалось. Из описаний путешественников знаю, что австралийские аборигены предпочитали кулаку дубину. Думаю, прочие имели те же вкусы - дёшево, эффективно и самому не больно.

Дж. Тайсаев (форум Paleo.ru): Согласно гипотезе Лавджоя, развитию прямохождения способствовала ретардация развития детёнышей гоминид, что привело к новой стратегии полового поведения "секс за еду". Мне показалось самым слабым местом этой концепции, объяснение увеличения размера грудных желез самок, в связи с необходимостью скрыть эструс от лишних самцов. Может быть это проще связать с инверсией полового отбора от самцов к самкам в направлении усиления женского полового диморфизма?

С. Дробышевский: Концепция Лавджоя целиком построена на логичных умозаключениях, материальных подтверждений её главных положений почти нет, окромя данных о размерах клыков. Даже расчёты полового диморфизма австралопитеков и хабилисов по размерам тела у разных исследователей расходятся капитально. Что уж говорить о молочных железах! Женский половой диморфизм вряд ли рос, ибо, коли он ДИморфизм, то он вряд ли только женский. Конечно, я понимаю Ваш вопрос. Вторичные половые признаки у женщин могли усиливаться из-за смещения полового отбора в сторону самок, но вопрос - с чего бы произошло такое усиление по признаку, который у приматов оказывается непривлекательным с точки зрения самцов? По идее, должны усиливаться привлекающие признаки. В этом вся и штука. Концепция Лавджоя  как раз хорошо объясняет усиление непривлекательности - надо отпугивать чужих самцов, а свой и так уже приручен-окольцован, его уже ничем не испугаешь.

yarjournal (Письмо в Редакцию):  Моя мама читает книжки Маркова и задала такой вопрос: "Вот про ардипитека написано, что он был ростом 120 см и весил 50 кг, но откуда известно, сколько он весил - может он жирный был?"

Как по скелету палеоантропологи определяют массу тела? Я ничего не смог сказать кроме общих соображений о связи в среднем между массой скелета и массой тела.  Может быть кинете ссылку на книжку, где подробно описываются методы подобных исследований?

С. Дробышевский: Конечно, реконструкция веса тела - вещь крайне неблагодарная. Так что Ваша мама была абсолютно права - Ардипитек мог быть жирным или худым, и вес его мог капитально меняться (правда, мне кажется, что он не был жирным - жизнь была не та). Посему реконструкции веса тела делаются больше для популярного изложения, а научная их ценность невелика - ошибка слишком большая. Вот рост высчитывается гораздо надёжнее, для этого есть куча формул (их можно, например, найти в книге "Остеометрия" В.П. Алексеева, которую можно легко найти в интернете). Конечно, там тоже есть свои сложности (мы, в частности, уже писали о трудностях определения роста "мальчика из Турканы" и хабилисов), но более-менее прикинуть рост по скелету можно.
Вес широко используется в оценках размера обезьян - ископаемых и современных, так как у них ожирения в природе не бывает, а длину тела померить сложно. Для ископаемых обезьян вес более-менее надёжно определяется по размерам зубов и челюстей. Есть несколько формул, высчитанных по соотношениям у разных современных видов, с поправками на размер и тип питания.

Александр Барулин:  Наткнулся на рассуждение о том, что длина челюсти у сапиенса должна быть пропорциональна глубине его фаринкса. А кто-нибудь занимался измерением челюстей у хабилисов, архантропов, неандертальцев? И есть ли какая-нибудь формула или статистика, по которой по челюсти можно было бы судить о длине и форме языка, глубине фаринкса и положении голосовых связок?

С. Дробышевский: Древние челюсти измеряли все, кому не лень. Измерений таких просто КУЧА, тем более, что челюсти - самая часто сохраняющаяся часть скелета. Вот только размеры гортани зависят далеко не только от размеров челюстей. Гортань-то в шее находится. А длину шеи определить по скелету проблематично, так как шейные позвонки сохраняются плохо. О гортани по челюсти лучше всего судить по рельефу для прикрепления мышц - на задней стороне симфиза челюсти (с обратной стороны от подбородка), например. Что много раз и делалось, собственно.

Alexy (форум Paleo.ru): Цитата: Чтобы объяснить, отчего уже в конце 70-х годов прошлого столетия темпы акселерации остановились, а затем и пошли вспять, вспомним главных героев "Евгения Онегина". Современному читателю они представляются, безусловно, молодыми, но уже повзрослевшими людьми. Не заглядывая в хронологию романа, можно было бы представить себе, что героям "Онегина" где-то около 25-30 лет. На самом деле только самому Онегину в первых шести главах (после поселения в деревне) 25 лет, Ленскому же - 18, Татьяне - 17 и Ольге - 16. Ученые на основании архивных данных, в частности, сведений о новобранцах пришли к выводу, что в НАЧАЛЕ XIX века, в период, когда развивались события первых глав "Онегина", была сильная волна акселерации. В КОНЦЕ XIX века была столь же сильная волна ретардации (от "ретардацио" - по-латыни "замедление", "задержка"), и в 60-70-е годы прошлого столетия поднялась следующая волна акселерации. Дальнейшие научные разработки позволили ученым установить, что смена периодов акселерации и ретардации развития происходила волнообразно на протяжении последних столетий.

 А когда (ещё до начала 19 в) была позапредыдущая волна акселерации (в Европе или по всему миру?)?

 Волна 60-х гг 20 в происходила СИНХРОННО во ВСЕХ странах мира?  (Читал у Дробышевского, что она даже наблюдается у папуасов Новой Гвинеи)  Или есть страны-исключения?  Волна начала 19 в прошла СИНХРОННО по всем странам Европы? Или может тогда же она наблдюдалась и за ее пределами - в восточных странах (Китае, Индии...) или на других материках? А у животных бывают подобные волны акселерации?

С. Дробышевский: Вообще-то, волн было не так много, как Вы указали. Акселерация началась в первой трети XIX века в Англии, потом - во Франции и Германии, ко второй половине XIX века началась в России, США и Японии. Потом - в других странах, примерно в соответствии с уровнем экономического развития и началом научно-техническо-промышленной революции. К 60-м годам XX века волна как раз затухла почти во всех странах, сообразно с разницей в начале. Сейчас у нас местами наблюдается явная ретардация. А каждой отдельно взятой стране сначала акселерация наблюдалась в городах, потом - в деревне. Внутри них - сначала у людей среднего класса, потом - у высших слоёв, в конце - у низших сословий. В некоторых странах акселерации никто не видел - в Полинезии, в сельских районах Мексики.
Так что акселерация совершенно не синхронна в разных странах мира.
Про волны до XIX века толком ничего не известно, потому что надёжные данные о темпах взросления имеются только начиная с XIX века - до этого мало кто чего фиксировал. Ориентироваться на литературные источники интересно и познавательно, но не очень научно. Ведь тут речь скорее не о темпах старения, а об отношении общества к возрасту. Джульетте в 15 лет было позволительно влюбляться и выходить замуж, а сейчас она бы училась в 9 классе школы - дело не в акселерации или ретардации, а в юридических нормах. А кое-где замуж выдавали чуть ли не новорожденных - это ж не говорит о том, что тогда люди взрослели в 2 года. Просто такова была социальная норма. Акселерация же подразумевает ускорение сроков развития - более раннее прорезывание зубов, половое созревание, рост размеров тела и прочие такие штуки. Думаю, Татьяна в начале XIX века была заметно мельче современных 10-классниц. 

Micr (форум Paleo.ru): В последней публикации: "То, что "мусорная" ДНК вовсе не мусор – ясно давно") написано следующее:

а. как показано при анализе ДНК человека, каждый родитель передает своему ребенку примерно 100 вновь возникших мутаций

б. последовательности всех человеческих ДНК, согласно ученым совпадают на 99,9%

Не могли бы Вы разъяснить, каким образом это происходит, с той точки зрения, что при 100 мутациях на каждого ребенка общее количество мутаций, имевших место у людей в течение всего времени существования человечества, в сотни раз превосходит количество пар нуклеотидов в человеческом геноме?

Может ли такое положение дел поставить под сомнение корректность понятия "молекулярные часы" для внутривидовых исследований?

И еще, если есть такие данные, хотелось бы узнать, сколько на каждого нового ребенка приходится мутаций митохондриальных ДНК, влияющих (мутаций) на митохондриальную гаплогруппу. Даже если это число очень близко к нулю. 

Светлана Боринская: а. правильно процитировано. 
б. неправильно. Не последовательность ДНК всех людей, а двух любых людей совпадают в среднем на 99.9% если считать по снипам (по однонуклеотидным заменам). 
Достаточно арифметики - если на Земле  сейчас 6 млрд людей,  и у каждого при образовании гаметы произойдет 100 мутаций, то суммарно придется по 100 мутаций на каждый нуклеотид в геноме человека (в гаплоидном геноме как раз 3 млрд нуклеотидов, в диплоидном, стало быть, 6 млрд).

Но не все такие мутации можно зафикисровать в исследованиях.  Многие из возникших мутаций потеряны по случайным причинам (их носители не оставили потомства, оставили потомство, которое потом не оставило потомства, оставили потомство, которое не передало своим потомкам эту мутацию и данная мутация потерялась). Часть мутаций проявится так, что поменяет признаки человека. Те мутации, которые меняют признаки так, что они становятся несовместимы с жизнью, будут утрачены (вредные мутации, см предыдущий ответ). 
Если мутация произошла у одного человека, а у большинства других в данной позиции мутации не было, то мы можем никогда не узнать, что такая мутация возникала. Поди вылови ее среди 6 млрд населения. Но с ходом времени некоторые мутации распространяются в популяции, и их-то исследователи и могут наблюдать. Если популяция свободноскрещивающаяся, то нейтральные мутации распространяются в ней без препятствий, меняя частоту по случайным причинам, а вредные или полезные попадают под действие отбора. 
Две популяции, когда-то произошедшие от общей предковой популяции, накопят тем больше независимо возникших мутаций, чем дольше они отделены друг от друга. Это накопление и лежит в основе метода молекулярных часов.

Гаплогруппы мтДНК определяются тем, какой именно нуклеотид стоит в конкретной позиции. Эти позиции выбраны при построении древа. Находят новую мутацию - объявляют новую гаплогруппу. Никакой особой равномерности в расстановке "идентификационных" мутаций по ветвям филогенетического древа нет. Внутри ветвей есть еще и другие мутации, которые не причисляют "идентификационным". Поэтому мне не вполне ясен смысл вопроса. Что же касается скорости накопления мутаций в мтДНК, то ее иллюстрирует то, что 6% населения гетероплазмичны  по точечным мутациям в гипервариабельном участке мтДНК (это участок, который мутирует в 10 раз чаще, чем остальные участки мтДНК).  То есть у этих людей или у их родителей возникла мутация, и поэтому у них две версии мтДНК - старая и мутантная новая. Эти версии довольно быстро сегрегируют (разделяются) в потомстве, за немногие поколения.  По вопросу накопления мутаций в митохондриальной ДНК см. статью  Irwin J.A., Saunier J.L., Niederstatter H. et al. // J. Mol. Evol. 2009.68. P. 516–527.  Investigation of heteroplasmy in the human mitochondrial DNA control region: a synthesis of observations from more than 5000 global population samples.