Ученые выяснили, что австралопитек люси погибла от падения с дерева. Палеонтологи выяснили, что люси возможно жила на деревьях

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.

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.

40 лет назад в долине эфиопской реки гости с Запада - антропологи из США и Франции - нашли 52 фрагмента скелета женской особи. Скелет сохранился почти на 40 процентов - очень редкое для антропологии явление! В лагере ученых царило всеобщее возбуждение, они крутили на магнитофоне песню The Beatles «Lucy in the Sky with Diamonds», в честь которой и дали имя находке. Как выяснилось позже, это была представительница австралопитеков афарских: одного из первых прямоходящих предков человека. В связи с этой годовщиной «Лента.ру» вспоминает самые известные открытия ископаемых останков австралопитеков, неандертальцев и других наших отдаленных родственников.

Мужчина-неандерталец из пещеры Шанидар (Иран). На многих скелетах из этой пещеры заметны следы болезней и травм: например, 40-летний мужчина страдал от артрита, был слепым на один глаз и калекой, лишенным правой руки. Люди с такими недугами не могли бы выжить самостоятельно, что свидетельствует о развитой взаимопомощи среди неандертальцев, а также об использовании лекарственных растений. Наконец, высокая концентрация пыльцы в захоронениях заставляет предположить, что неандертальцам были знакомы погребальные обряды: они засыпали могилы своих сородичей свежими цветами. Фото: S.Plailly / E.Daynes / Science Photo Library / East News

Передвижение на двух ногах (его называют бипедия) имеет много недостатков. Из-за бипедии мы бегаем медленно и неловко, почти любое четвероногое может нас догнать. Не можем в случае опасности стремительно взобраться на ствол дерева, как обезьяны. Да и вообще лазать по деревьям нам трудно и рискованно. А там много вкусного - фрукты, орехи, яйца птиц. Неудивительно, что на Земле нет других видов двуногих млекопитающих.

Очень важный момент эволюции: одни потомки афарского австралопитека начали приспосабливаться к грубой растительной пище (это массивные австралопитеки), а другие - к более легкой пище (тонкокостные формы). Последние и образуют род Человек.

Без малого столетие с бипедией человека все казалось ясным: прямохождение делает его руки свободными. Для чего? - Для изготовления орудий и их ношения. Хождение на двух ногах, изготовление орудий и развитие разума казались тесно связанными. Но вот палеонтолог К. Джохансон нашел в 1974 г. в Африке, во впадине Афар, скелет человекообразного существа (гоминида), названного афарским австралопитеком. А между собой палеонтологи назвали его Люси. Позднее были сделаны и другие находки, относящиеся к тому же виду.

Это была не просто сенсация, это была революция: жившая 3 млн. лет назад Люси ходила на двух ногах! От афарского австралопитека образовался целый кустик других видов австралопитеков. Последние из них вымерли всего лишь около 1 млн. лет назад. Все австралопитеки ходили только на двух ногах, но каменных орудий не делали. Объем мозга у Люси и ее потомков был не больше, чем у современных человекообразных обезьян того же роста. Для того чтобы скелет четвероногой обезьяны преобразовался в скелет Люси, эволюции требуется 5-7 млн. лет. Значит, гоминиды начали свой путь по Земле на двух ногах 8-10 млн. лет назад. А первые каменные орудия имеют возраст 2,5 млн. лет.

Таз самки афарского австралопитека и современной женщины (вид со стороны промежности, сзади, крестец сверху). У Люси родовое отверстие таза очень узкое. Узкий таз не позволяет рожать детей с большой головой, но зато он позволяет долго и быстро ходить и бегать.

Детеныши у приматов родятся беспомощными и долго не могут самостоятельно ходить. Это очень неудобно, если приходится идти по земле. Самка резуса носит детеныша, прижав к себе рукой. Второму детенышу вообще нет места.

С идеей прямохождения ради изготовления орудий пришлось расстаться. Некоторые сторонники усопшей теории пытались спасти от нее хоть что-то. Ну пусть не для изготовления орудия возникла бипедия, так хотя бы для ношения в руках палок и камней. Совершенно не исключено, что палки и камни в руках австралопитеки носили, как носят их и современные обезьяны, но последние как раз нам и показывают, как это можно делать без всякой бипедии.

Преимущество бипедии. Как известно, мифическая Латона благополучно спасло двух своих детей от преследователей, неся их на руках. Если бы она ходила на четвереньках, одного ребенка пришлось вы оставить на съедение.

Присмотримся к Люси повнимательнее. Ростом она была всего около метра. На черепе виден гребень для прикрепления мощной жевательной мускулатуры. Зубы у Люси - зубы всеядной обезьяны, причем клыки длиннее остальных зубов, а это значит, что движения нижней челюсти из стороны в сторону у нее ограниченны (такие движения нужны для перетирания грубой растительной пищи). У всех потомков Люси как рода австралопитек, так и рода человек клыки укороченные, это ясно свидетельствует о том, что все эти виды прошли период приспособления к грубой растительной пище. В отличие от нас с вами Люси могла, защищаясь, не просто больно куснуть, но нанести глубокие рваные раны, а при необходимости накрепко вцепиться зубами. Словом, Люси была вооружена не хуже, чем современные человекообразные обезьяны, для которых в бою зубы важнее рук.

Когда изучили скелет Люси, выяснилось, что ходила она на двух ногах не кое-как, а полностью выпрямившись. «Конструкция» Люси непригодна для хождения на четвереньках и лазанья по деревьям. «Она не просто умела ходить на двух ногах, но это был для нее единственный способ передвижения», - такой вывод недавно сделал анатом К. О. Лавджой после тщательного изучения всего ископаемого материала. Более того, таз Люси, если сравнить его с тазом современной женщины, был лучше приспособлен к прямохождению, потому что он был уже. А чем таз уже, тем легче бегать. Но при узком тазе можно рожать детей только с небольшой головой!

Итак, человек не сам стал двуногим. Он произошел от двуногого животного. Почему за много миллионов лет до этого события возникла бипедия - уже совершенно другой вопрос, и относится он к сфере зоологии.

Ясно, что предки Люси в руках что-то носили, но что именно - неясно. Конечно, это могли быть удобные палки или камни, могла быть и какая-то пища, но могли быть и дети. Двуногая самка может переходить с места на место с тремя детенышами: старший идет, держась за мать, средний сидит на закорках, а младшего мать несет на руках. Двуногая мать может убежать от опасности, прижав к себе руками двух детенышей.

Когда вы наблюдаете за тем, как ваш ребенок или ваш младший брат сначала ползает на четвереньках, потом встает на две ноги и пробует идти, перед вашими глазами в сжатом виде проходит не история человека, а много более древняя история. Образовавшиеся около 10 млн. лет назад программы действуют и по сей день.

Где жила знаменитая самка австралопитека Люси, как анализ костей теннисистов помог догадке ученых, ходила ли Люси на двух ногах и на кого была больше похожа - на человека или шимпанзе, выяснял сайт.

Недавние исследования показали, что австралопитек Люси - гоминид женского пола, чей скелет был обнаружен в 1974 году в Эфиопии, - погибла от того, что упала с дерева. Ученых не могло не заинтриговать то, почему Люси оказалась на дереве и каким образом она с него упала.

Анализ костей навел ученых на мысль, что Люси большую часть своего дня проводила на деревьях. Ранее палеоантропологи выяснили, что Люси жила 31,8 миллиона лет назад, а в ходе последнего исследования, опубликованного в журнале PLoS ONE, ученые обнаружили, что по силе конечностей Люси находится посередине шкалы от шимпанзе до человека.

Четыре руки хорошо, а две ноги - лучше!

Научное сообщество сходилось во мнении, что многим видам гоминид был свойственен бипедализм, то есть передвижение на двух конечностях. Передвижение на двух ногах является одним из важнейших эволюционных приобретений современного человека. Предположительно, ранние предки человека передвигались по земле, однако оценить, насколько комфортно гоминидам было находиться в таком положении, достаточно сложно. Дело в том, что их длинные руки не были формой адаптации, они достались по наследству от предков-обезьян. Изучение модели передвижения австралопитеков также усложнялось тем, что многие их ископаемые останки сильно фрагментированы, поэтому оценить строение всего скелета остается невозможным.

Рентген для древнего пациента

Чтобы понять, как австралопитеки пользовались передними конечностями для передвижения, Кристофер Рафф из медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса в США и его коллеги сравнили снимки, полученные методом рентгеновской томографии - послойного исследования структуры неоднородных объектов в рентгеновском излучении.

Бедренная кость Люси, показаны поперечные сечения кости

Поперечные сечения объектов, отображенных на таких снимках, используют для воссоздания 3D-модели без повреждений образца. На снимках, которые использовались в данном исследовании, были запечатлены плечевая и бедренная кости Люси.

Плечевая кость Люси

Эти кости, наряду с большой берцовой и малой берцовой, локтевой костями и фалангами пальцев, относятся к трубчатым костям. Любая трубчатая кость, длина которой больше ее ширины, состоит из двух эпифизов, формирующих сустав, и диафиза из костного вещества. Изменения в прочности диафиза точно отображают эволюцию опорно-двигательной системы. Например, у человека прямоходящего пропорциональная нагрузка на кости конечностей практически такая же, как у человека разумного.

«Известно, что скелет реагирует на количество нагрузок. Кости утолщаются в тех местах, где они испытывают наибольшую нагрузку», - сказал автор исследования Джон Каппельман. Он приводит в пример трансформацию костей теннисистов. «Исследования показали, что кортикальный слой длинных трубчатых костей гораздо плотнее в той руке, которой теннисист играет», - отметил Каппельман. По словам ученых, Люси использовала свои руки, чтобы поднимать ими себя вверх, скорее всего, на ветки деревьев.

Между шимпанзе и человеком

Изображения костей Люси ученые сравнивали со снимками тех же костей современных шимпанзе и европеоидов. В результате выяснилось, что механическая нагрузка на диафиз плечевых костей Люси была меньше, чем у шимпанзе, но больше, чем у человека. С нижними конечностями все с точностью до наоборот: ноги человека сильнее, чем ноги Люси, которые, в свою очередь, выигрывают по силе у задних конечностей обезьян. Это говорит о том, что представители австралопитека афарского (вымерший вид, к которому принадлежала Люси) тратили немало времени, чтобы двигаться по деревьям в поисках пищи и, вероятно, спасаясь от врагов. По словам исследователей, анализ бедренной кости продемонстрировал, что походка австралопитека афарского была менее эффективной, чем у современного человека, то есть возможность передвигаться по грунту у австралопитеков была сильно ограничена. Такое открытие навело ученых на мысль, что ранние предки человека жили на деревьях на протяжении около миллиона лет.

Учитывая, что смерть настигла Люси в результате падения с высоты (об этом говорят многочисленные повреждения ее скелета - от раздавленной грудной клетки до сломанной нижней челюсти), новое исследование подтверждает гипотезу, что австралопитеки предпочитали проводить свою жизнь на деревьях. Кристофер Рафф прокомментировал: «На сегодняшний день анализ костей является самым прямым доказательством того, что Люси и ее сородичи тратили значительную часть своего времени отнюдь не на земле».