Только что мы писали о черепе «Австралопитека прометеева» StW 573 из Южной Африки. Наверное, вы помните, что к черепу прилагается почти целый скелет. Так вот, про скелет «Маленькой Стопы» уже вышло несколько статей, и готовится ещё целая серия: в ближайшее время мы узнаем про строение мозга StW 573, про её лопатки, ключицы, длинные кости и даже внутреннее ухо, а также про геологию и древний климат, характерный для местообитания «Маленькой Стопы».
Подробное описание всего скелета вот-вот выйдет в Journal of Human Evolution. А пока авторы публикации в bioRxiv анализируют биомеханические возможности «Маленькой Стопы». Какой образ жизни она вела? Как передвигалась?
Споры вокруг локомоции австралопитеков ведутся уже несколько десятилетий, с момента описания знаменитой Люси. Считается бесспорным, что по земле австралопитеки передвигались на двух, выпрямившись, и никогда не ходили на костяшках пальцев рук, как нынешние шимпанзе и гориллы. А какое место в жизни ранних гоминин занимали кроны деревьев? Ведь руки у австралопитеков явно тяготели к древолазанию. Но часть исследователей полагала, что это — просто воспоминание о прошлом, анахронизм в строении уже полностью наземных существ. Кто-то даже считал, что два столь разных «стиля жизни» — прямохождение и древолазание — несовместимы.
Как разрешить этот спор? В последнее десятилетие к Люси добавились новые находки — Австралопитек седиба из Малапы и «Большой человек» KSD-VP-1/1 (крупный скелет афарского австралопитека), но и эти прекрасные скелеты недостаточно полны. В частности, у них у всех не хватает каких-нибудь частей рук или ног, так что полную длину конечностей приходится реконструировать, а это всегда не слишком точно. Именно поэтому все с волнением ждали, когда наконец будет освобождён из скалы скелет «Маленькой Стопы» — самый полный из когда-либо найденных скелетов австралопитека. Он включает 90% костей — это даже больше, чем в значительно более позднем «Мальчике из Турканы». Некоторые из костей не только хорошо сохранились, но находились в анатомическом положении — например, рука и лопатка, и почти целая кисть, в которой не хватает только одной концевой фаланги.
Кстати, отдельная статья посвящена тщательному датированию скелета методом космогенных нуклидов. Установленный возраст — 3,67 млн лет, то есть примерно то время, когда в Лаэтоли другие австралопитеки оставили цепочки следов на слое пепла. Эти знаменитые следы — ещё один важный источник сведений о том, как передвигались ранние гоминиды.
Итак, исследователи пытаются понять, достаточно ли хорошо ходила «Маленькая Стопа» и умело ли передвигалась по древесным ветвям. Конечно, при интерпретациях авторы стараются быть осторожны, поскольку строение мышц и суставов у приматов пластично. Обезьяны (и люди) могут отлично приспосабливаться к разнообразным типам нагрузки — здесь авторы вспоминают исследование пигмеев бака, которые регулярно в поисках мёда забираются на высоченные деревья. При этом, мол, эти пигмеи способны сгибать свой голеностопный сустав на невероятный угол, характерный скорее для шимпанзе.
Наверное, многих волнует вопрос: как погибла «Маленькая Стопа»? Учёные полагают, что пожилая австралопитечка свалилась с обрыва в подземную полость. Замечу, в который раз антропологи сталкиваются именно с такой причиной смерти гоминин: разбились от падения в «пещеру-колодец» два австралопитека седиба в Малапе; вероятно, погибла, сорвавшись с дерева, и Люси. Отдельная статья посвящена анализу особенности скелета: левое предплечье у австралопитека было неестественно изогнуто, вероятно, в результате травмы, полученной в детстве. В этом случае падение было с небольшой высоты (шёл, споткнулся, упал), но всю оставшуюся жизнь кисть «Маленькой Стопы» плохо поворачивалась, что мешало при древолазании. Тем не менее, судя по истёртости зубов, дама дожила до преклонных лет! И исследователи не могут не поднять вопрос взаимовыручки у австралопитеков.
Надо заметить, что StW 573 — это единственный скелет гоминина в пачке отложений Member 2 — кроме него, здесь только мартышки и хищные. Знаменитые находки африканских австралопитеков сделаны в пачке Member 4, находящейся на 4 метра выше.
В какой среде обитала «Маленькая Стопа»? Судя по реконструкциям, местность представляла собой скалы и холмы, покрытые кустарником, а в низине — влажный лес, реки и болота.
В публикации, которую мы обсуждали недавно, исследователи, на основании строения черепа, отнесли скелет StW 573 к отдельному виду Australopithecus prometheus. Анализ скелета приводит авторов второй статьи к тому же выводу: «Маленькая Стопа», а также другой скелет из Южной Африки StW 431 не похожи на классического «африкануса». У прометеусов таз гораздо больше, у них крупная вертлужная впадина (куда входит головка бедренной кости), логично, что и головка бедренной у них большая, но при этом шейка бедренной короткая. Отличается и форма крестца, так что StW 573 вполне заслуживает отнесения к отдельному виду.
Грудная клетка StW 573 узкая снизу — в отличие от расширяющейся, конической у других австралопитеков. Очень крупные ключицы, похожие на человеческие и формой и размерами — это при росте в 130 см! Если судить по ключицам и тазу, бёдра и плечи у StW 573 были примерно одинаковой ширины. Зачем хрупкой женщине такие плечищи? По мнению исследователей — чтобы удобней было перемещаться по ветвям. О древесном образе жизни говорит и форма лопатки, напоминающей не только афарского австралопитека KSD-VP-387 1/1, но и гориллу. Ещё один довод в пользу древесного образа жизни — сильный плечевой сустав, мощный мышечный рельеф на руках и длинные лучевые кости. Кисть «Маленькой Стопы» имеет современные пропорции, но некоторые особенности строения — вновь горилльи.
Бедренная «Маленькой Стопы» очень человечна, вплоть до мелких деталей, сближающих её с Человеком работающим, а не с какой-нибудь Люси. Бёдра у самки австралопитека были широкими, а колени сходились вместе. Судя по особенностям тазобедренного сустава, походка была почти человеческой. А вот удобно ли с такими ногами балансировать на ветвях? Вполне удобно, если прихватывать ветви большим пальцем стопы — утверждают авторы и снова приводят в пример пигмеев, использующих именно такой способ при карабканье по деревьям. Хватательная стопа — наше всё! Вероятно, таким же образом ещё ардипитек больше 4 млн лет назад удерживался на ветке в вертикальном положении.
Обсудив строение берцовой кости — также вполне современное — авторы переходят к самому интересному: пропорциям конечностей. Ещё раз подчеркну, так как это очень важно: у «Маленькой Стопы» в наличии все длинные кости, и их сохранность позволяет измерять размеры напрямую, без реконструкций и тонких расчётов. Руки: 53 см, ноги — 61. О чём говорят эти цифры? О том, что впервые бесспорно доказано: у австралопитеков, причём уже у ранних, ноги были длиннее рук!
У всех современных человекообразных обезьян — обратная картина.
Индекс «длина рук / длина ног» у StW 573 получается 86,9 — что выше, чем у людей, но всё же гораздо ближе к людям, чем к гориллам и шимпанзе.
Какой вывод можно сделать из этого результата? Что StW 573 хуже лазила по деревьям и лучше ходила по земле? Но не так просты исследователи: любое утверждение надо проверять, по возможности экспериментально. В статье приводятся результаты любопытного опыта: 19 молодых «атлетов-паркурщиков» заставляли несколько раз проходить 100-метровую полосу препятствий, имитирующую движение по древесным ветвям. При этом измерялось потребление кислорода каждым спортсменом. Оказалось — немного предсказуемо — что атлеты с относительно длинными руками тратили энергию более экономно.
Так что короткие верхние конечности австралопитека делали его менее ловким древолазом. А вот помогали ли такие пропорции на земле? Компьютерное моделирование показало, что да. «Маленькая Стопа» по эффективности прямохождения оказалась ближе к человеку, чем к Люси — благодаря более длинным нижним конечностям. С такими ногами уже можно преодолевать приличные расстояния. С другой стороны, из-за не вполне человеческих пропорций эта самка, если бы попыталась тащить в руках даже не очень большой груз, заметно кренилась бы на сторону.
Много места в статье уделено разговорам о том, что если очень нужно лазить по деревьям — даже человек будет хвататься стопами как миленький. Сильный износ передних зубов «Маленькой Стопы» — такой же, как у более раннего анамского австралопитека — свидетельствует о пище, включавшей плоды с грубой шкуркой, за которыми нужно карабкаться на деревья. Древесные источники пищи манили австралопитеков, так же как до сих пор манят некоторых Homo sapiens. А на земле ранних гоминид привлекали вкусные клубни и корневища.
В заключение авторы полемизируют с выдающимся антропологом Оуэном Лавджоем (Claude Owen Lovejoy). В 2009 году, после описания ардипитека, Лавджой предположил, что общий предок человека и шимпанзе был «древесным четвероногим». У исследователей «Маленькой Стопы» другое мнение: почему бы этому общему предку не быть древесным двуногим — перемещавшимся по ветвям вертикально?
В ближайшее время нас ждёт статья про внутреннее ухо «Маленькой Стопы» — как сообщают авторы, строение вестибулярного аппарата австралопитека говорит о необходимости передвигаться в «сложном 3D-ландшафте».
