"недостающее звено эволюции" оказалось подделкой. Загадка австралопитека Люси: новое исследование

Австралопитек афарский (лат. Australopithecus afarensis , редко Praeanthropus afarensis ) – вид вымерших прямоходящих («двуногих» или бипедальных) гоминид, живших около 2,9-3,9 млн. лет назад (в плиоцене). Принадлежит к группе «грацильных» австралопитеков т.к. имел стройное телосложение. Это один из наиболее известных и хорошо изученных австралопитеков , чему способствует большое количество обнаруженных останков.

История изучения

Впервые окаменелости (AL 129-1, AL – Afar locality), принадлежащие этому виду, обнаружил американский антрополог Дональд Джохансон (в составе группы, в которую также входили Морис Тайеб, Ив Коппенс и Тим Уайт) в Хадаре (Средний Аваш, Афарская низменность, Эфиопия) в ноябре 1973 г. Они состояли из частей большеберцовой и бедренной костей, образующих коленный сустав.

24 ноября (по другим сведениям 30 ноября) 1974 г. в 2,5 км от места первой находки этого вида были найдены наиболее известные и полные останки – частично (около 40%) сохранившийся скелет женской особи (датированный около 3,2 млн. лет назад), названный «Люси » (AL 288-1). Нашли скелет Том Грей и Д. Джохансон (в составе той же группы). Ученые дали скелету имя в честь песни Beatles «Lucy in the Sky with Diamonds». Рост Люси составлял примерно 107 см, а вес около 29 кг. Примерный возраст – 25 лет.

Годом позже Джохансон и его команда совершили очередное открытие: Майкл Буш нашел место (AL 333), в котором находилось боле 200 фрагментов, принадлежавших как минимум 13 особям – как взрослым, так и подросткам. Уникальность находки в том, что все особи погибли одновременно, о чем свидетельствует расположение останков. Возможно, это произошло в результате наводнения. Неофициальное название этой находки – «Первая семья».

В 1978 г. было опубликовано научное описание вида. Причем, несмотря на то, что типовым экземпляром (голотипом) был выбран найденный в 1974 г. образец LH 4 из Лаэтоли (Танзания), вид назвали Австралопитек афарский, т.к. большинство его известных находок происходят из Афарской низменности в Эфиопии.

В 1992 г. в Хадаре был обнаружен череп мужской особи (AL 444-2). На тот момент это был единственный почти полный череп данного вида. До этого времени редкость относительно целых черепов Australopithecus afarensis серьезно затрудняла анализ его эволюционного значения.

В 2000 г. в Дикика (Эфиопия) в нескольких километрах от места обнаружения Люси был найден скелет детеныша A. afarensis женского пола в возрасте примерно 3-х лет. Он состоит из почти полного черепа, торса и большинства частей конечностей. Находке присвоили имя «Селам» («Selam»), что на эфиопском языке означает «мир». Неофициально иногда её также называют «Дитя Люси» или «Дочка Люси» (это забавно, т.к. Селам жила примерно на 100-120 тыс. лет раньше Люси).

В 2005 г. в Корси-Дора (к северу от Хадара) исследователи отыскали еще один скелет (датированный около 3,58-3,6 млн. лет назад). Официально обозначаемый как KSD-VP-1/1 он получил неофициальное имя «Kadanuumuu» (по-афарски «Большой человек»). Примечателен он тем, что его рост необычайно велик для австралопитеков, с чем и связано его второе имя. Скелет сохранился хуже чем у Люси, однако по результатам исследования сохранившихся фрагментов предполагаемый диапазон роста составляет 1,52-1,68 м.

Морфология и интерпретации

Рост большинства взрослых особей составлял предположительно 100-140 см, вес – от 30 до 55 кг. Причина такого широкого диапазона – ярко выраженный половой диморфизм, самцы были намного крупнее самок.

По сравнению с вымершими и современными человекообразными обезьянами у A. afarensis меньшие по размеру клыки и моляры (тем не менее, больше чем у современного человека). Также у него прогнатическое лицо (с выступающими вперед челюстями) и относительно небольшой объем мозга. Первоначально считалось, что он укладывается в диапазон ~ 350-485 см 3 , однако открытие черепа AL 444-2 позволило отодвинуть верхнюю границу этого диапазона примерно до 550-600 см 3 .

Образ прямоходящего гоминида с маленьким мозгом и примитивными чертами лица был в некотором роде откровением для палеонтологического мира того времени, т.к. ранее считалось что именно увеличение объема мозга было первым крупным морфологическим изменением гоминид.

До открытия Australopithecus afarensis в 1970-х гг. было широко распространено мнение, что увеличение объема мозга предшествовало переходу к прямохождению. В основном это было связано с тем, что у наиболее древних известных к тому времени прямоходящих гоминид был относительно большой мозг (например, у человека рудольфского , открытого всего за несколько лет до Люси, объем мозга был около 800 см 3).

Ведутся серьезные споры, был ли австралопитек афарский почти исключительно прямоходящим, или же он вел и частично древесный образ жизни. Анатомия его рук и плечевых суставов во многом подтверждает второе предположение. Изгиб костей пальцев как у современных обезьян говорит об их способности эффективно цепляться за ветки. С другой стороны отсутствие на ногах противостоящего большого пальца и наличие свода стопы лишает его возможности цепляться за ветки ногами и делает неприспособленным к лазанию по деревьям.

Количество особенностей скелета A. afarensis , которые указывают на прямохождение настолько значительно, что многие исследователи полагают, что прямохождение возникло задолго до его появления. Среди таких особенностей строение таза и стоп. У современных человекообразных обезьян стопы плоские и гибкие с противостоящим большим пальцем, что удобно для лазания по деревьям, но неэффективно для ходьбы на двух ногах. До недавнего времени наличие у стопы австралопитеков свода также оспаривалось в связи с отсутствием прямых доказательств – костей. Однако в 2011 г. в месте AL 333 были обнаружены новые кости A. afarensis , в том числе и плюсневая кость стопы, которые наглядно демонстрируют наличие свода. Вероятно именно этот вид оставил следы в Лаэтоли, датируемые 3,6-3,8 млн. лет назад – первое прямое свидетельство прямохождения.

Интересно, что в некоторых отношениях анатомия Australopithecus afarensis подходит для прямохождения даже лучше чем у современного человека. Тазовые кости расположены так, что некоторые мышцы работали в механически более выгодных условиях, однако это приводило к сужению родовых путей. И если для австралопитека это было некритично в силу небольшого объема черепа детеныша, то для человека это стало серьезной проблемой (даже, несмотря на то, что дети и так рождаются биологически очень незрелыми). Возможно, именно рост объема мозга и интеллекта, ставшего главным эволюционным преимуществом людей, заставил природу несколько поступиться механическим совершенством скелета.

Считается что A. afarensis ближе к роду Homo (к которому принадлежит и современный H. sapiens ) чем любой другой известный примат того времени (как прямой предок или близкородственный для неизвестного предка вид).

Использование инструментов

Ранее ученые полагали, что использование каменных инструментов предками человека началось около 2,5-2,6 млн. лет назад. Однако в августе 2010 г. в журнале «Nature» было опубликовано исследование, в котором говорится что в Дикика (Эфиопия) были обнаружены кости животных со следами обработки инструментами (царапины – свидетельства соскабливания мяса с костей, и следы от ударов – для доступа к костному мозгу). Датирование по содержанию изотопов аргона (40 Ar и 39 Ar) дает возраст между 3,24 и 3,42 млн. лет. А стратиграфические и геологические свидетельства говорят о возрасте не менее чем 3,39 млн. лет. Таким образом, впервые орудия труда могли быть использованы предками человека (а, конкретнее, австралопитеком афарским) за 800 тыс. лет до человека умелого . С другой стороны оппоненты утверждают, что эти следы могли быть случайным образом нанесены окружающими абразивными материалами, и выводы об использовании инструментов австралопитеками делать рано.

Кто нашел первое подтверждение эволюции?

Каждый человек интересуется историей происхождения своей семьи. Этот интерес может развиться до глобальных масштабов, что и случилось в 20 веке. Ученые начали активно изучать происхождение человека. В своих поисках они погрузились в доисторический период.

В 1924 профессор, специализация которого была основана на анатомии, осмотрел окаменелый череп. Звали ученого Раймонд Дарт. Археологи обнаружили череп вблизи южноафриканского поселения Таунг. Сперва, ученый решил, что перед ним еще один экземпляр черепа человекообразной обезьяны, но затем заметил признаки, которые характерны непосредственно для человека, а именно: большое затылочное отверстие, служащее своеобразным каналом соединения головного и спинного мозга, расположенное таким образом, что тело должно было иметь более или менее прямое положение.

Приняв решение назвать первый экземпляр детеныша предка человека африканским австралопитеком, ученый вызвал своим открытием настоящую сенсацию. Находку назвали промежуточным звеном эволюции.

Кто же такая Люси?

В 1972 году экспедиция, в состав которой вошли лучшие антропологи и геологи того времени, исследовала окрестности маленькой африканской деревни Хадар. Спустя несколько лет, 24 ноября, археологи обнаружили скелет женской особи. Состояние костей было невероятно для ученых – сохранилось целых 40 процентов скелета! Такой показатель является для антропологии большой редкостью.
В предвкушении значимого открытия и неминуемых наград, ученые подняли на ноги весь свой лагерь и, включив песню «Битлз» «Люси в небе с бриллиантами», стали отмечать. С этого самого момента находка обрела имя, которые мы все хорошо знаем – «Люси».

Невероятная сохранность скелета позволила ученым воссоздать внешний вид австралопитека. «Люси» не сильно походила на человека. Ее рост составил 105 см, а вес 27 кг. Можно подумать, что это была молодая особь, однако, внимательно изучив зубы человекообразного, исследователи сделали вывод, что ей было около 30 лет, так как зубы мудрости на момент смерти были уже старые и стертые. 3,5 миллиона лет – таков геологический возраст находки. Этот скелет является самым древним на данный момент, именно поэтому «Люси» так важна для человечества и его истории.

Чем примечательно «первое семейство»?

После долгих лет исследований были найдены еще 30 представителей того же вида, что и «Люси». Всю группу этих находок назвали «первое семейство». Интересным фактом является то, что на этой стадии развития человека появились признаки полового диморфизма, самцы были крупнее самок.
Сходство с человеком отмечалось и в строении челюсти. Представители семейства освоили двуногую походку. Форма их ступни стала почти человеческой. Однако строение рук все еще сильно отличалось от знакомого нам. Их конечности были длиннее, а пыльцы более изогнуты. Мозг оставался на стадии развития приматов, а именно шимпанзе.

У этих индивидов прослеживался ряд адаптаций к древесному образу жизни, а именно отношение длинны верхней и нижней конечности. Руки были длиннее, чем ноги, и они были более развиты. На черепе мужских особей можно было отследить клыки и сильное выступание лица.

Существовал ли еще один представитель рода «Люси»?

«Люси» считается прародительницей современного человека, однако ученые утверждают, что она не единственный представитель своего рода. В 2011 году археологи откопали фрагменты челюсти. Их принадлежность была установлена позже. Вид, который нашли ученые, был назван австралопитек дейиремеда.
Австралопитек афарский существовал с 3,5 до 2,9 млн. лет назад. В том же районе обитания были найдены останки дейиремеда. Ископаемые находились на расстоянии 35 километров друг от друга, что дало повод ученым полагать, что эти два вида существовали одновременно.

После некоторых исследований останков, общество получило неоспоримые доказательства о разнообразии предков. Анализ находки показал, что от своего родственника австралопитек дейиремеда отличается формой и размером челюсти. Передние зубы были относительно небольшими, это наводит на мысль, что у афарского австралопитека питание было отличным от его собрата.

В честь знаменитого австралопитека назван алмаз в созвездии Центавра. Он располагается в центре небесного тела под названием BPM 37093. Звезда была обнаружена в 1992 году, и в 1995 году ученые предположили, что в ядре звезды находится огромный алмаз, позже эта теория подтвердилась.
После долгих лет изучения скелета, ученые нашли среди останков «Люси» один из спинных позвонков бабуина. Как в скелете австралопитека оказалась кость обезьяны? Ведь там, где была сделана находка, никаких бабуинов не обитало. Неужели «Люси» это очередная мистификация?

После повторного анализа скелета, ученые все же склоняются к мнению, что кости действительно принадлежат предку человека, а не обезьяны, однако до сих пор не установлено, откуда в скелете взялась кость бабуина.
В нашем мире выдвигается огромное количество гипотез и теорий, некоторые подтверждаются, а некоторые нет. Однако существуют на Земле такие открытия, которые сложно оспорить. Таким и является «Люси». С помощью современных технологий мы можем подтвердить догадки предшествующих нам поколений, которые полагались на теорию эволюции Дарвина. «Люси» полностью соответствует представлениям ученых о промежуточном этапе эволюции человека.

«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.

Варианты названия:

"Люси" ("Lucy")

Первооткрыватели:

Джохансон Дональд, Грэй Т.

3,18-3,2 млн.л.н.

40% костей скелета: фрагменты черепа, нижняя челюсть, 7 грудных позвонков, 2 поясничных позвонка, крестец, фрагменты рёбер, лопатки левая и правая, плечевая кость, нижний эпифиз плечевой кости, локтевые кости, лучевые кости, головчатая кость, таз, левая бедренная, коленный сустав, правая большая берцовая кость, фрагмент правой малой берцовой, проксимальная (от лат. proximus - ближайший) - часть (например, скелета), расположенная ближе к телу или органу. фаланга II или IV пальца стопы. Самка около 25 лет.

Тела грудных позвонков крайне вытянуты дорзо-вентрально (от лат. dorsum - спина и venter - живот), в анатомии животных и человека - направление от спинной поверхности к брюшной. . Остистый отросток поясничного позвонка узкий и длинный, как у шимпанзе. Поперечные отростки грудных позвонков укорочены (сапиентный признак). Грудной кифоз находился на уровне 6-10 грудных позвонков, как и у современного человека. Лопатка (насколько можно судить по фрагменту) как у понгид Семейство человекообразных высших обезьян, включающее современных: орангутана (Pongo pygmaeus ), гориллу (Gorilla gorilla ), шимпанзе (Pan troglodytes Pan paniscus ). , отличается от современного человека. Плечевая маленькая, несколько более понгидна, нежели гоминидна (хотя разграничительная мощность морфологии плечевого сустава не очень велика). Размеры плечевой минимальные для Australopithecus afarensis . Локтевая длиннее плечевой. Лучевая маленькая, грацильная Не массивный, небольшой, тонкий, хрупкий. . Строение кисти сочетает понгидные и гоминидные признаки. Фаланги кисти изогнуты, длиннее, чем у человека. Таз резко отличается от таза человекообразных обезьян и, напротив, мало отличим от таза современного человека. Таз крайне широкий и короткий, платипеллоидный Плоский таз. Одна из четырех типовых форм таза по классификации Caldwell-Moloy. , относительно шире, чем у современных женщин. Общая форма крестца больше похожа на человеческую, чем на человекообразных обезьян.

Шейка бедренной толстая, короткая, опущенная. Из понгидных Семейство человекообразных высших обезьян, включающее современных: орангутана (Pongo pygmaeus ), гориллу (Gorilla gorilla ), шимпанзе (Pan troglodytes ), бонобо или карликового шимпанзе (Pan paniscus ). признаков характерно отсутствие латерального Расположенный сбоку или относящийся к боковой поверхности какого либо органа или организма. выступания большого вертела и слабое развитие шероховатой линии, впрочем, немного более сильное, чем у человекообразных обезьян. Строение стенок шейки бедренной кости неотличимо от варианта современного человека: верхняя и нижняя стенки тонкие, утолщаются дистально Часть (например, скелета), наиболее удаленная от центра тела или органа. Противоположность "проксимальной части". (у африканских человекообразных обезьян толщина стенок – более равномерной толщины в разных местах, а наибольшая толщина обнаруживается в дистальной Часть (например, скелета), наиболее удаленная от центра тела или органа. Противоположность "проксимальной части". части верхней стенки). Коленный сустав приспособлен к бипедии Прямохождение, передвижение на двух нижних (задних) конечностях. Одна из особенностей, отличающих человека от человекообразных обезьян. , угол бедренной к большой берцовой промежуточный между шимпанзоидным и человеческим. Стопа промежуточная между человекообразными обезьянами и современным человеком. Свод стопы выражен. Рост около 1,07 м, вес около 28-30 кг. Плече-бедренный индекс промежуточный между бонобо и современными пигмеями. Ноги относительно короче, чем у женщин современного человека.

Патологии: Костные разрастания на вентральной стороне грудных позвонков; остеофитоз позвонков слабый.

Главные источники:

  • Johanson D. et Edey M. Lucy: the beginnings of humankind. New York, 1981: Simon and Schuster.
  • Eide G. et Jungers W.L. Shape and relative size of the sacrum of A.L. 288-1 (Australopithecus afarensis ) // A.J.Ph.A., 1997, Supplement 24, pp.106.
  • Rak Y. Lucy"s pelvic anatomy: its role in bipedal gait // JHE, 1991, V.20, pp.283-290.
30 августа 2016 в 11:39

Предок человека австралопитек Люси могла погибнуть при падении с дерева

  • Научно-популярное

Останки австралопитека, известного, как Люси, были найдены в Эфиопии в 1974 году. Обнаружила останки предполагаемого предка человека экспедиция Дональда Йохансона. Представитель вида обладал черепом небольшого размера, как у обезьян, но зато уже умел ходить прямо. Найденные останки принадлежали женской особи, которую археологи и назвали Люси, использовав имя из песни The Beatles «Lucy in The Sky With Diamonds». Эту песню постоянно слушали ученые на раскопе, и выбор имени был очевидным.

Ученые, которые в разное время изучали останки, видели, что ряд костей имеет следы переломов. Считалось, что кости были сломаны уже после смерти особи. Но Джон Каппельман из Техасского университета утверждает, что причина смерти австралопитека - это падение с большой высоты.

Скорее всего, высота падения составляла не менее 10 метров. И как раз падение послужило причиной всех обнаруженных переломов. Об этом свидетельствуют , в частности, следы на копчике, левой плечевой кости и колене. Ученые изучили череп, кости руки, таза и нижних конечностей. Было проведено томографическое обследование останков. При сравнении результатов с данными изучения останков современных людей, погибших при падении с высоты, выяснилось, что травмы очень похожи. Перелом руки, говорит Каппельман, может говорить о том, что Люси вытянула передние конечности, пытаясь смягчить удар о землю.

Томограф ученые использовали не для того, чтобы определить причину смерти. Специалисты хотели узнать немного больше про образ жизни австралопитеков, и особенности строения скелета Люси могли бы дать такую информацию. «Мы хотели узнать о том, как она жила, а не как умерла», - говорит Ричард Кетчам (Richard Ketcham), один из участников исследования. «Но даже смерть Люси помогла узнать некоторые детали ее жизни, в частности - узнать о том, что она проводила время на деревьях».

Впервые Каппельман приступил к изучению Люси в 2008 году. Тогда же было проведено и томографическое исследование, о котором шло выше. После работы с томографом ученые получили около 35000 «снимков» различных участков останков австралопитека. «Люси прекрасна. Во всем мире всего лишь одна Люси, и вам хочется изучить так много подробностей, как только возможно», - говорит Кетчам. Томография хороша тем, что это возможность изучить скелет, не разрушая его. Мы можем выяснить не только строение костей снаружи, но и ознакомиться с внутренними деталями. Ученые почти сразу заметили то, что перелом предплечья не похож на переломы костей других останков. Кость сломалась на несколько острых фрагментов. Следов заживления нет.

«Уже это позволило нам говорить о том, что австралопитек сломал руку при падении с высоты», - говорит Каппельман. Есть и другие признаки падения с высоты, включая перелом плечевой кости, разбитое колено и кости таза, следы травмирования грудной клетки. Все эти признаки в совокупности указывают на падение с высоты. Так считает Каппельман и его коллеги. Просчитана даже скорость падения - около 55 километров в час.

После этого ученые задумались над тем, откуда могла упасть Люси. Специалисты пришли к выводу, что с дерева. Как уже говорилось выше, Люси была маленькой. По мнению Каппельмана, австралопитеки умели и любили лазать по деревьям, несмотря на то, что умели ходить прямо. Вполне вероятно, говорит ученый, что австралопитеки могли прятаться на деревьях от хищников. Возможно, Люси и ее сородичи забирались на деревья для того, чтобы поспать. С точкой зрения Каппельмана не согласен ряд его коллег.

Люси относится к виду «австралопитек афарский». Кстати, это первый известный науке представитель своего вида. Рост найденной особи составлял 105 см, а вес - около 27 килограммов. Сохранность скелета составляет около 40% - это необычайная удача для антропологов. Мозг Люси был небольшим, его объем - около 400 см 3 . О том, то Люси и ее сородичи могли ходить прямо, ученые сделали вывод по строению таза с костями нижних конечностей. Судя по зубам, Люси погибла в возрасте 25-30 лет.

«Когда мы узнали о травмах Люси, я стал ей сопереживать сквозь время и расстояние. Люси больше не мешок костей, но реальная личность: маленькое, изломанное тело, беспомощно лежащее под деревом», - говорит Каппельман.

Спустя почти полвека после обнаружения костей австралопитека в Африке 3D-сканы фрагментов останков Люси выложены в интернет в открытом доступе. При желании эти модели можно скачать и распечатать на 3D-принтере, занявшись самостоятельным изучением костей.