Зубы раннего Homo эволюционировали быстрее, чем его мозг

Древнейшие останки представителей рода Homo за пределами Африки обнаружили в 1991 году в Дманиси (Грузия). Местные ученые даже пытались выделить этих представителей в отдельный вид — Homo georgicus. Но в наше время их чаще всего относят к Homo erectus или называют переходной формой от Homo habilis к эректусу.

Помимо прочих костных останков, на сегодня в Дманиси нашли пять довольно полных черепов с нижними челюстями и хорошо сохранившимися зубами. Три из них принадлежали взрослым, не сильно старым особям, еще один — довольно пожилому Homo.

На его челюсти сохранился всего один зуб, а лунки от других затянулись костной тканью. Без особых технологий приготовления пищи (измельчение мяса, варка на огне) выжить такому человеку было бы непросто. Скорее всего, о нем заботились соплеменники, что свидетельствует о довольно высоком уровне развития сообщества.

Пятый череп принадлежал человеку, умершему примерно в 11 лет. Кристоф Цолликофер (Christoph Zollikofer) из Цюрихского университета (Швейцария) и его коллеги с помощью метода синхротронной фазово-контрастной томографии проанализировали микроструктуры зубов этого древнего Homo. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature.

К моменту смерти зубы подростка оказались почти полностью сформированы. Авторы нового исследования считают, что возраст так называемой зубной зрелости у этого гоминина — 12-13 лет. Это сильно отличается от такого возраста у людей современного облика (у нас зубы полностью формируются только к 18-22 годам).

Примерно к 12-13 годам заканчивают расти зубы у современных человекообразных обезьян. Исследователи сравнили эти данные с тем, что известно о росте зубов у австралопитеков. Напомним, эти ископаемые высшие приматы практиковали прямохождение, скорее всего, пользовались каменными орудиями и имели антропоидные черты в строении черепа.

Передние зубы у подростка из Дманиси также росли примерно как у обезьян. Но вот моляры формировались значительно медленнее — так, как это происходит у Homo sapiens. По сути, зубная система дманисского гоминина медленно созревала в течение первых лет жизни, с резким скачком роста зубов сразу по достижении пятилетнего возраста. У людей современного облика такой скачок происходит ближе к семи годам.

Исследователи обратили внимание на то, что различия в развитии зубов у обезьян и людей можно объяснить тем, что люди гораздо раньше прекращают грудное вскармливание своих детей и переводят их на твердый корм. При этом возраст пищевой независимости от взрослого наступает позже. Самки обезьян кормят детенышей гораздо дольше, и по окончании вскармливания последние обычно уже могут добывать себе корм самостоятельно, в более раннем возрасте, чем люди.

Ученые задались вопросом: зачем человеку удлинять время пищевой зависимости ребенка от взрослого по сравнению с человекоподобными обезьянами? Современная наука считает, что в возрасте от двух до четырех лет замедляется общее физическое развитие ребенка Homo sapiens: медленнее растут тело и зубы.

Обычно это объясняют тем, что в такой период всю энергию организм направляет на рост мозга, который у людей значительно больше, чем у других высших приматов. Иными словами, нас отличает от обезьян довольно продолжительное детство, во время которого ребенок развивается и зависим от взрослых.

Но такое объяснение не работает в случае раннечеловеческого сообщества из Дманиси. Мозг этих Homo был лишь немного больше мозга современных шимпанзе.

Homo erectus, к которым, скорее всего, относятся эти гоминины, серьезно увеличили свои мозги за время эволюции, но произошло это гораздо позже, а 1,85-1,77 миллиона лет назад (именно так датированы останки эректусов в Дманиси) они были еще слишком малы, чтобы для роста требовалось большое количество энергии.

Авторы работы предположили, что использование каменных орудий для размягчения пищи ослабило эволюционное давление, заставляющее зубы быстро формироваться в первые лет жизни. Они подчеркнули: не всегда изменения в развитии людей происходят из-за роста объема мозга. Иногда жизненные обстоятельства (биологические или культурные) оказываются важнее.