Тайна разгадана: почему люди — это единственные приматы с подбородком

У каждого человека есть подбородок. Мы настолько привыкли к этой детали лица, что редко задумываемся, насколько она необычна. Если присмотреться к другим человекообразным обезьянам — шимпанзе, гориллам, орангутанам или гиббонам — то окажется, что у них нет и следа этого костного выступа. Нижняя челюсть у них заканчивается вместе с зубами, а у нас она выступает вперед, образуя ту самую характерную треугольную форму.


Биологи уже давно ломают голову над тем, зачем природе понадобилось награждать Homo sapiens такой уникальной чертой. И только недавно группа исследователей под руководством Норин фон Крамон-Таубадель из Университета Буффало в штате Нью-Йорк предложила ответ, который многих удивил.

Анатомический детектив

Подбородок — это костный выступ нижней челюсти, который выдается вперед за линию передних зубов. У наших ближайших родственников среди приматов ничего подобного нет, поэтому он давно считается одним из ключевых признаков, отличающих человека разумного от остальных. Но чем дольше биологи пытались понять его назначение, тем больше появлялось противоречий. Ни одна из гипотез не получила убедительного подтверждения, и многие эксперты начали подозревать, что подбородок вообще не имеет специальной функции.



Норин фон Крамон-Таубадель и ее коллеги решили подойти к вопросу с другой стороны. Они предположили, что причина может крыться не в естественном отборе как таковом, а в генетическом дрейфе — случайных эволюционных изменениях, которые не несут приспособительного смысла.

Чтобы проверить эту идею, исследователи отправились в музеи и взяли в работу 532 черепа, принадлежавших современным людям и представителям 14 других видов и подвидов человекообразных обезьян. В коллекцию попали шимпанзе, бонобо, гориллы, орангутаны и гиббоны.

На каждом черепе ученые измерили 46 точных расстояний между анатомическими ориентирами на голове и челюсти. Девять из этих измерений приходились непосредственно на область подбородка. Затем они нанесли все результаты на эволюционное древо и реконструировали вероятную форму головы и челюсти последнего общего предка всех человекообразных обезьян. После, используя стандартную количественную генетическую модель, они проверили, были ли изменения в каждой ветви больше или меньше тех, что ожидались бы при чисто случайном дрейфе генов.

Причуды эволюции

Результаты оказались неожиданными даже для самих авторов. Три параметра, связанные с подбородком, попали в списки естественного отбора. То есть в них было что-то достаточно полезное, чтобы эволюция их закрепила.

Но остальные шесть признаков либо вообще не были связаны с эволюцией, либо возникли как побочный результат изменений, которые происходили в других частях черепа и не имели никакого отношения к подбородку.




— фон Крамон-Таубадель.

Коллега фон Крамон-Таубадель, Алессио Венециано из Национального музея естественной истории в Париже, назвал подбородок «классическим примером неадаптивной черты». Это значит, что он развился без прямого воздействия естественного отбора, как бы сам собой, в ходе других перестроек. Так что же это были за изменения, которые случайно подарили нам подбородок?

Заполнители из прошлого

Объяснение оказалось удивительно простым и логичным. Когда наши предки стали постепенно переходить к прямохождению, форма их черепа начала меняться. Основание черепа изгибалось, а лицо переставало выступать вперед, как у шимпанзе, и все больше уходило под черепную коробку. Одновременно с этим увеличивался мозг, а рацион менялся. Люди все меньше нуждались в огромных передних зубах и мощных жевательных мышцах, поэтому нижняя часть лица и челюсти стали уменьшаться.

Верхнечелюстные кости постепенно смещались назад. А нижняя челюсть, следуя за общими изменениями, в какой-то момент оказалась выступающей за пределы линии зубов. Так и появились первые подбородки. По словам фон Крамон-Таубадель, по мере того как наши предки становились более прямоходящими, а их головы увеличивались, зубы уменьшались, и этот комплекс изменений привел к возникновению костного выступа, который мы сегодня называем подбородком.



Это показывает, как тесно связаны между собой разные части тела. Естественный отбор может работать над одной системой: например, над формой черепа для прямохождения или над размером мозга, — а в результате меняться будут совершенно другие детали.

В биологии подобные побочные продукты эволюции иногда называют «заполнителями». Термин пришел из архитектуры, где так обозначают пространства, возникающие в результате особенностей других элементов, например, арок. К таким же заполнителям можно отнести человеческий пупок или крошечные передние конечности тираннозавра, которые не приносят ему никакой пользы, а просто остались от предков.