Предок человека австралопитек люси могла погибнуть при падении с дерева. "недостающее звено эволюции" оказалось подделкой

Обнародованы результаты изучения самого древнего и самого полного скелета детеныша австралопитека афарского. Скелет был обнаружен в декабре 2000 года в Восточной Эфиопии, примерно в том же районе, где в 1974 году была найдена знаменитая Люси, и принадлежит трехлетней девочке, жившей 3,3 миллиона лет назад. По всей видимости, девочка погибла во время наводнения и была сразу же занесена песком, что обеспечило исключительную сохранность костей. Изучение уникальной находки подтвердило, что афарские австралопитеки были двуногими существами с почти человеческой нижней частью тела, сохранившими много обезьяньих черт в строении рук и черепа.

Поиск ископаемых остатков древних гоминид в Восточной Африке — колыбели человечества — давно перестал быть уделом энтузиастов-одиночек. Работа поставлена на широкую ногу, перспективные участки поделены между конкурирующими группами антропологов, и раскопки ведутся систематически и очень целенаправленно.

Пять лет назад в одном из таких «исследовательских районов» — в Дикике (Dikika Research Area) на территории Эфиопии — была сделана уникальная находка: хорошо сохранившийся скелет юного австралопитека афарского (Australopithecus afarensis ), скорее всего девочки трехлетнего возраста, жившей 3,3 млн лет назад. Большая часть костей была «замурована» в твердом песчанике, и на препарирование скелета (очистку костей от вмещающей породы) ушло целых пять лет. К настоящему времени ученым удалось отпрепарировать материал до такой степени, что прояснились многие детали строения и стало возможным сообщить о находке в печати, хотя для окончательной очистки множества мелких косточек понадобится еще года два-три.

Австралопитек афарский жил в Восточной Африке 4-3 млн лет назад. Найдены остатки множества взрослых особей, в том числе знаменитая Люси, о которой написаны целые тома . Этот вид был в числе наших прямых предков, или по крайней мере находился с ними в очень близком родстве. Обезьяньи признаки (например, мозг объемом всего 375-430 куб. см, как у шимпанзе) сочетались у него с человеческими (например, строение таза и нижних конечностей, свидетельствующее о прямохождении).

Австралопитек афарский — один из наиболее хорошо изученных представителей древних гоминид. Однако до сих пор ученым не было известно почти ничего о том, как происходило развитие этих полулюдей-полуобезьян и как выглядели их дети. Новая замечательная находка, несомненно, позволит ответить на многие вопросы. Ее описанию посвящены две большие статьи в последнем номере журнала Nature : в первой описывается сам скелет, во второй — геологические и палеоэкологические данные, позволяющие реконструировать среду обитания доисторической девочки.

Геологический возраст находки (3,31-3,35 млн лет) был определен стратиграфическим методом . Это значит, что по комплексу палеонтологических и литологических признаков порода, в которой найден скелет, была отнесена к строго определенному стратиграфическому горизонту (слою), абсолютный возраст которого был установлен ранее при помощи нескольких независимых методов.

Индивидуальный возраст самой девочки (около трех лет) определили по ее зубам. Кроме хорошо сохранившихся молочных зубов при помощи компьютерной томографии удалось обнаружить в челюстях формирующиеся взрослые зубы. Их форма и относительные размеры позволили определить и пол ребенка (известно, что у афарских австралопитеков мужчины и женщины отличались друг от друга по целому ряду признаков гораздо сильнее, чем у позднейших гоминид, включая современного человека).

Авторы провели детальное сравнение своей находки с другим юным австралопитеком — так называемым «Таунгс-бэби», найденным в 20-е годы в Южной Африке Раймондом Дартом (с этой находки началось изучение австралопитеков). Ребенок из Таунгса жил значительно позже и принадлежал к другому виду — Australopithecus africanus . Оказалось, что девочка из Дикики, несмотря на юный возраст, уже имела целый ряд характерных отличительных признаков своего вида A.afarensis , так что ее видовая принадлежность сомнений не вызывает.

Объем мозга девочки оценивается в 275-330 куб. см. Это чуть меньше, чем можно было бы ожидать исходя из среднего объема мозга у взрослых австралопитеков. Возможно, это говорит о несколько более медленном росте мозга по сравнению с современными человекообразными обезьянами.

Очень редко сохраняющаяся у ископаемых гоминид подъязычная кость похожа на таковую молодых горилл и шимпанзе и сильно отличается от человеческой и орангутаньей.

Ноги девочки, как и у других афарских австралопитеков, имеют много продвинутых («человеческих») признаков и сильно отличаются от обезьяньих. Это еще раз подтверждает, что A.afarensis был прямоходящим существом. Кости рук и плечевого пояса, напротив, сближают юного австралопитека скорее с гориллой, чем с человеком, хотя некоторый сдвиг в «человеческую» сторону всё же наблюдается.

В целом находка подтвердила «функциональную дихотомию» строения афарских австралопитеков: весьма продвинутая, почти человеческая нижняя часть тела сочеталась у этих существ с вполне обезьяньей верхней частью. Этот «обезьяний верх» одни исследователи интерпретируют просто как наследие предков, от которого австралопитеки еще не успели избавиться, другие — как свидетельство полудревесного образа жизни.

Впервые найденная целая лопатка A.afarensis , похоже, еще сильнее запутывает дело, поскольку она больше всего напоминает лопатку гориллы (см. рисунок), а гориллы — не самые большие любители лазать по деревьям. Они активно пользуются руками при ходьбе, опираясь на костяшки пальцев, как и другие человекообразные обезьяны. Авторы статьи все же склоняются к «древесной» гипотезе, замечая при этом, что для окончательных выводов им нужно еще отпрепарировать кое-какие мелкие косточки.

Район Дикика и в особенности те слои, в которых обнаружен скелет, досконально изучены в палеонтологическом отношении, что позволило реконструировать среду обитания «дочки Люси». Похоже, это было райское местечко: речная долина с пышной пойменной растительностью, озера, мозаичный ландшафт с чередованием лесных участков и открытых пространств, обилие травоядных, в том числе крупных, характерных как для лесных, так и для степных местообитаний (антилопы, носороги, гиппопотамы, ископаемые лошадки гиппарионы, множество слонов), и почти полное — насколько можно судить по ископаемым остаткам — отсутствие хищников (найдены лишь многочисленные кости крупной ископаемой выдры Enhydriodon и нижняя челюсть, возможно принадлежавшая енотовидной собаке Nyctereutes ). В целом здесь было меньше леса и больше саванны, чем в местообитаниях более древних гоминид Ardipithecus (5,8-4,4 млн лет назад), Australopithecus anamensis (4,2-4,1 млн лет назад) и Kenyanthropus (3,5 млн лет назад).

Источники:
1) Zeresenay Alemseged, Fred Spoor, William H. Kimbel, Rene Bobe, Denis Geraads, Denne Reed, Jonathan G. Wynn. A juvenile early hominin skeleton from Dikika, Ethiopia // Nature . 2006. V. 443. P. 296-301.
2) Jonathan G. Wynn, Zeresenay Alemseged, Rene Bobe, Denis Geraads, Denne Reed, Diana C. Roman. Geological and palaeontological context of a Pliocene juvenile hominin at Dikika, Ethiopia // Nature . 2006. V. 443. P. 332-336.

Как каждый отдельный человек интересуется историей своей семьи, так и все человечество интересуется историей происхождения своего вида.

В XX веке ученые в своих поисках корней человечества забрались далеко в доисторическую эпоху. В 1924 году профессор анатомии из Йоханнесбурга Раймонд Дарт изучил окаменелый череп, обнаруженный неподалеку от поселения Таунг в Южной Африке.

Раймонд Дарт с черепом австралопитека. Фото: Commons.wikimedia.org

Сначала ученый решил, что речь идет о детеныше человекообразной обезьяны, однако затем обнаружил признаки, характерные для человека. Например, большое затылочное отверстие (через которое головной мозг соединяется со спинным, то есть череп — с позвоночником) расположено так, что это существо должно было иметь более или менее выпрямленное положение тела. Дарт решил, что череп принадлежал детенышу ископаемого предка человека, и назвал это существо африканским австралопитеком (Australopithecus africanus), что переводится как «южная африканская обезьяна». По состоянию зубов был сделан вывод, что детенышу было около 6 лет. Именно из-за возраста за найденной особью закрепилось неофициальное название «Бэби из Таунга». Возраст находки был определен в 1 миллион лет.

Открытие Раймонда Дарта вызвало настоящую сенсацию. Африканского австралопитека называли недостающим звеном эволюции на этапе перехода от обезьяны к человеку.

Эти загадочные австралопитеки

За последующие десятилетия было обнаружено несколько сотен костных останков австралопитеков. Их изучение показало, что история предков человека гораздо сложнее, длиннее и запутаннее, чем предполагалось поначалу. Согласно современным сведениями, первые австралопитеки появились около 4,4 миллионов лет назад. Это был первый вид существ, передвигавшийся на двух ногах.

Их походка была еще довольно-таки нетвердой, как бы подпрыгивающей, ноги при ходьбе были согнуты в коленных и тазобедренных суставах. Кроме того, австралопитеки хотя и умели относительно прямо ходить, но, видимо, немалую долю времени проводили и на деревьях. Австралопитеки питались как растительной, так и животной пищей.

Со временем ученым стало ясно, что существовало большое количество разновидностей австралопитеков, сильно отличавшихся друг от друга. Среди них выделяют грацильные (мелкие) и массивные виды. Согласно сегодняшним данным, массивные виды австралопитеков представляли из себя тупиковую ветвь развития и впоследствии вымерли.

Разновидности австралопитеков. Фото: Shutterstock.com

Счастливый день мистера Джохансона

В 1960-1970-х годах Международная исследовательская экспедиция вела полевые работы в Эфиопии, в долине реки Омо, где было обнаружено множество останков австралопитековых.

Палеоантрополог Дональд Джохансон. Фото: Commons.wikimedia.org

В 1972 году группа ученых выбрала для продолжения исследований район небольшой деревни Хадар в Афарской котловине. В 1973 году одним из руководителей экспедиции в Хадаре стал американский палеоантрополог Дональд Джохансон.

24 ноября 1974 года Джохансон вместе с помощниками сделал уникальную находку — в долине реки Аваш (впадина Данакиль) был обнаружен скелет, принадлежащий взрослой женской особи. Сохранность костей составляла 40 процентов, что является уникальным явлением для антропологии.

Весь полевой лагерь был возбужден, никто не спал, включили магнитофон с записью песни «Битлз» «Люси в небе с бриллиантами». С этого момента находка получила имя «Люси», и это наименование прочно за ней закрепилось.

Сохранность костей позволила реконструировать внешний вид «Люси». Рост ее был всего 105 см, вес 27 кг, хотя зубы мудрости у нее прорезались и были стертые. Судя по зубам ей было 25-30 лет, геологический же возраст «Люси» — 3,5 млн. Это самый древний скелет прямоходящего гоминида. В этом и состоит значение «Люси» — в ее древности и в ее целостности.

Гипсовая копия скелета Люси в Национальном Музее Эфиопии в Аддис-Абебе Фото: www.globallookpress.com

«Первое семейство»

«Люси», а также другие особи австралопитеков, обнаруженные в районе деревни Хадар, были выделены в отдельный вид, получивший название австралопитек афарский. Это самый маленький из известных видов австралопитеков.

Представители этого вида уже довольно уверенно владели ходьбой на двух ногах, имели небольшое тело человеческого типа, но форма головы была ближе к обезьянам. При этом более длинные, чем у человека, руки позволяют ряду ученых предполагать, что австралопитеки афарские вели древесный образ жизни.

Исследователи полагают, что австралопитек афарский является предком как вымерших видов австралопитеков, так и рода Homo — современного человека и всех родственных ему вымерших видов.

Спустя год после находки «Люси» в 1975 году в том же районе было найдено несколько хорошо сохранившихся челюстей с зубами, а затем — групповое захоронение как минимум 13 особей австралопитека (всего более 200 фрагментов костей), включая взрослых, подростков и детенышей. Эта находка, возраст которой оценивается в 3,2 млн лет, получила название «Первое семейство».

Обнаружение «Люси», а затем и «Первого семейства» позволило ученым получить новые, уникальные данные об истории происхождения человека на Земле.

Фигуры австралопитеков в Национальном музее природы и науки в Токио, Япония. Фото:

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.

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.