0
3198
Газета Наука Печатная версия

01.10.2013 00:01:00

Грызть или жевать? И то и другое!

Какими генетическими путями наши предки пришли к всеядности

Тэги: антропология, археология, питание, первобытный человек


антропология, археология, питание, первобытный человек Зуб неандертальского ребенка, распределение минералов в эмали которого «расцвечено» компьютером. Фото Physorg

Известное английское выражение grassroots можно перевести как «от сохи». Grass означает траву. Давно предлагается идея того, что наши предки вышли из лесов в саванну, где вроде бы и стали на ноги, обретя двуногость, или бипедализм со всеми его преимуществами и недостатками. Первое выразилось в улучшении обзорности, второе вызвало искривление позвоночника и затруднения родов у женщин, осложненных увеличением головки у рождающихся детей. Последнее вызвало необходимость увеличения просвета родовых путей, в результате чего таз «раздался», что отразилось затем на фигурах крутобедрых Венер, найденных в Германии и на Дунае.
Все, конечно же, могло быть и как раз наоборот. Дело в том, что бипедализм изменил структуру женского таза, и это дало возможность увеличить объем мозга и, соответственно, детского черепа. Возможно, что со временем последовательность событий будет уточнена, так что не будем спорить. Заметим только, что для роста мозга потребовался более длительный период молочного вскармливания, что отразилось на эмали зубов наших предков.
Еще пять лет назад журнал «Труды АН США» (PNAS) сообщил об успешной разработке метода количественного определения минерального состава эмали зубов, что открывало путь изучения диеты разных организмов. Использование метода позволило ученым Сиднейского и Гарвардского университетов и нью-йоркской медшколы «Маунт Синай» (Mount Sinai) вкупе с учеными Университетского колледжа в Лондоне определить не только состав эмали зубов неандертальцев, но и срок выкармливания их младенцев матерями (Nature 13 22 May online).
Длительность выкармливания грудью составляла всего семь месяцев, что чуть ли не в два раза меньше, чем у современных людей (1,2 года – 14,4 месяца). Исследования показывают, что молочное кормление благоприятно для роста мозга, но не только. Дело в том, что у человека медленнее, чем, например, у шимпанзе идет миелинизация, то есть «изоляция» нервных отростков, которая приводит к увеличению скорости прохождения нервных электрических импульсов.
Вполне возможно, что несовпадение времени вскармливания помешало более широкой «гибридизации» представителей двух видов, хотя свидетельства смешанных «браков» все же имеются.
Однако эмаль детских зубов ничего не говорила о том, что ели взрослые особи. Исследованию их диеты посвятили свою работу ученые из университета штата Юта, опубликовавшие статью в PNAS. Частично об этом рассказывает зубной камень, внутри которого оказываются «законсервированными» древние бактерии. Но микроорганизмы  и вирусы  больше говорят о болезнях, которые преследовали и гнали наших предков из африканской «колыбели»: трипаносома, ВИЧ, с которыми мирно уживаются шимпанзе, а также Эбола и оспы, малярийный плазмодий и Helicobacter, вызывающий язвы и рак желудка, не говоря уже о чуме, нежели о характере их диеты.
В связи с этим понятен интерес к целой серии статей, опубликованных недавно в PNAS, среди авторов которых можно видеть имена супругов Лики. Ричард в свое время выдвигал гипотезу, что предки человека были вынуждены переключиться на самостоятельную охоту, потому что мяса после львов оставалось немного. Но он знал, что шимпанзе тоже любят охотиться. Обстоятельные сводки научной литературы приводятся в конце каждой из статей, авторы которых обращают внимание на то, что бабуины (ropitheci) и наши древние «родственники» парантропы тоже питались саванными травами, однако вымерли, в то время как наши предки по прямой линии успешно перешли на травяную диету.
Черепа человека (справа вверху) и его предков разного возраста. 	Фото Physorg
Черепа человека (справа вверху) и его предков разного возраста.     Фото Physorg
Ученые обращают внимание на то, что растения используют различные типы фотосинтеза: С3 (кусты и деревья с их зелеными листьями, большинство фруктов и овощей), С4 – саванные травы и водный каштан, а также тростник, например папирус, САМ – американские кактусы и агавы, кукуруза.
Примитивные эфиопские ардипитеки 4,5 млн. лет назад ели в основном листья и плоды деревьев. Австралопитек озерный, живший 4 млн. лет  назад на кенийском берегу оз. Туркана, ел то же самое, что и современные шимпанзе. Наши предки последовательно перешли к травяной диете, включающей по 50% растений и трав С3 и С4. Итогом перехода на травоядение стало облегчение челюстного аппарата и уплощение лицевого черепа (недаром один из предков получил название platiops – «плосколицый») с последующим использованием костного материала на увеличение черепной коробки и «построение» купола-свода с выдающимся вперед лбом, в котором помещаются разросшиеся лобные доли мозга. Это выглядит особенно наглядно при сравнении древних черепов с черепом современного Homo sapiens.
Мы единственные приматы с С4-диетой в своем рационе. Почему? Этот вопрос остается открытым. Возможно, что переход на «жвачный» характер питания связан с той мутацией в гене тяжелой цепи миозина – Myo Heavy, которая случилась не менее 0,5 млн. лет назад. Об обнаружении этой мутации сообщил в 2004 году Ханс Стедман из Пенсильванского университета в Филадельфии. Это время не совпадает со временем перехода Homo c озера Туркана на травяную диету (до 55%), который произошел 1,4 млн. лет назад. Но сами ученые признают, что их датировки пока приблизительны (мутация в Муо Нeavy могла произойти и раньше, просто десять лет назад геномные датировки тоже были не очень точны). К тому же помимо данной мутации необходимы были и другие, например, в генах кадгерина (Cadherin), без кальцийчувствительного белка которого невозможна «адгезия» нервных клеток с образованием многочисленных межклеточных связей в виде нейронных сетей.
Выше перечислены лишь несколько генов, контролирующих развитие человеческого мозга, который отличает нас от всех других приматов и животных в целом. На их примере хотелось подчеркнуть всю сложность попыток объяснить антропогенез, который, при всей случайности геномных событий, движется тем не менее в «избранном» направлении.
Неясно, например, почему мы сами, вернее, наши прямые предки, перешли сначала на травяную диету, а затем стали всеядными – Omnivora,  и что первично-вторично в этих процессах. Естественно, что в основе всего лежат геномные изменения. А эти изменения могли произойти только с формированием совершенно новой среды, когда примитивные океанические водоросли стали использовать квантовый механизм преобразования энергии солнечного фотона в энергию конечной связи АТФ. В процессе расщепления воды в атмосферу стал выделяться клеточный яд – кислород. Так создавалась принципиально новая среда. Без кислорода с его гигантским окислительным потенциалом, резко ускорившим протекание энзимоферментативных реакций белков, зарождение разумной жизни и появление человека было бы просто невозможно.   

Комментарии для элемента не найдены.

Читайте также


«Роснефть» получила премию за крупный экологический проект

«Роснефть» получила премию за крупный экологический проект

Сергей Никаноров

Компания второй год подряд становится лауреатом премии Издательского дома «Коммерсантъ»

0
290
Юрий Соловей не против реконструкции одного киноцентра

Юрий Соловей не против реконструкции одного киноцентра

Сергей Киселев

0
94
Аэропорты Кубани — в списке приоритетных проектов

Аэропорты Кубани — в списке приоритетных проектов

Виталий Барсуков

0
360
Москва и Кабул укрепляют новый канал стратегической коммуникации

Москва и Кабул укрепляют новый канал стратегической коммуникации

Андрей Серенко

Россия и Афганистан делают ставку на «дипломатию Совбезов»

0
590

Другие новости

Загрузка...
24smi.org