Кости австралопитека Люси рассказали о ее древесном образе жизни

Американские антропологи, изучив скелет конечностей австралопитека Люси, пришли к выводу, что австралопитеки значительную часть времени проводили на деревьях. Исследование опубликовано в журнале PLOS One.

Люси — один из древнейших представителей австралопитеков, известных на сегодняшний день. Ее скелет был найден в 1974 году в долине реки Аваш в Эфиопии. Люси, названная так в честь песни The Beatles, жила около 3,18 миллиона лет назад и была представителем австралопитека афарского (Australopithecus afarensis) — одного из ранних видов австралопитеков. Уникальность скелета Люси заключается не только в его древности, но и в беспрецедентной сохранности: ученые нашли около 40 процентов скелета, включая элементы черепа, позвоночника с ребрами, таза, верхних и нижних конечностей.

В предыдущих исследованиях было показано, что Люси была двуногим прямоходящим, как и современные люди. Однако проводила ли она все время на земле или сочетала прямохождение с лазанием по деревьям, до сих пор остается неустановленным. Ответить на этот вопрос непросто из-за сложности интерпретации характеристик скелета. Не всегда можно установить, являются ли те или иные характеристики скелета наследием предков, имеющим низкую адаптивную значимость, или следствием реальных изменений в характере локомоции. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо изучать не просто пропорции костей, а структуру поперечных срезов диафизов (центральных отделов) трубчатых костей конечностей. Как было показано ранее, именно поперечная структура диафизов отражает реальную механическую нагрузку, которой конечности подвергались в течение жизни: чем больше была нагрузка, тем толще будут стенки диафизов. До сих пор, однако, такие исследования почти не проводились — в основном потому, что большинство находок австралопитеков очень фрагментарны.

Авторы новой статьи проанализировали поперечную структуру диафизов плечевых и бедренных костей Люси с помощью компьютерной микротомографии, которая позволяет реконструировать трехмерные модели рентгеновских изображений тканей. Для сканирования использовался компьютерный томограф высокого разрешения: кости Люси настолько минерализованы, что разрешения обычного томографа оказалось для этого недостаточно. Ученые получили более 35 тысяч томографических срезов.

Полученные томографические срезы сравнили с аналогичными срезами костей других ранних гоминид и современных людей, а также шимпанзе. Оказалось, что бедренные кости Люси действительно испытывали нагрузку, соответствующую перемещению на двух ногах, что подтверждает показанное в предыдущих исследованиях прямохождение Люси. Походка Люси при этом была не совсем такой, как у современного человека: центр тяжести ее тела при ходьбе больше отклонялся вбок от опорной конечности. Иными словами, Люси было не так удобно ходить по земле, как человеку современного типа, и она тратила на это больше энергии. Что касается соотношения нагрузок на нижние и верхние конечности, то в этом Люси находилась посередине между шимпанзе и современным человеком: нагрузка на верхние конечности у нее была больше, чем у человека современного типа или безусловно прямоходящего Homo erectus. Структура плечевых костей указывает на то, что Люси не ходила на четырех конечностях, опираясь на руки, как часто делают шимпанзе, а скорее использовала руки для лазания по деревьям — причем, судя по всему, делала это постоянно, а не от случая к случаю. Как предполагают авторы, на деревьях она могла искать пищу или спасаться от хищников.

Анализ также показал, что общая мышечная сила по отношении к размеру тела у Люси была больше, чем у современного или прямоходящего человека. Это, возможно, связано с тем, что она, в отличие от более продвинутых гоминид, не использовала орудия для получения или обработки пищи и защиты.

В целом, как заключают авторы, многие характеристики скелета конечностей Люси сближают ее с другими представителями австралопитековых, а также с человеком умелым, которого некоторые антропологи считают поздним австралопитеком. Это говорит о том, что между австралопитеками и человеком прямоходящим (который уже безусловно являлся человеком) существовали значительные отличия в экологии и поведении. Судя по всему, в ходе эволюции ранних гоминид связь с жизнью на деревьях сохранялась довольно долго, совмещаясь при этом с различными формами «древесной бипедальности».

Результаты исследования согласуются с выводами о вероятной причине смерти Люси, недавно опубликованными другой группой американских антропологов. Изучив повреждения скелета, ученые заключили, что Люси, скорее всего, погибла в результате падения с высокого дерева.