Выступающая кость на нижней челюсти отличает Homo sapiens от всех остальных приматов в летописи окаменелостей. Этой анатомической деталью не обладали ни неандертальцы, ни денисовцы, ни другие вымершие виды людей. У ближайших ныне живущих родственников, шимпанзе, подбородочный выступ тоже отсутствует. Уникальность черты позволяла антропологам безошибочно выделять останки человека современного типа, но происхождение этого костного бугра долгое время вызывало вопросы.
Существовали разные гипотезы: что подбородок помогал пережевывать пищу и снижал нагрузку на челюсть, что он был нужен для речи из-за движения языка или служил сигналом для привлечения партнеров. Однако теории не находили надежного подтверждения, так как не объясняли, почему именно этот выступ давал преимущество в естественном отборе.
В эволюционной биологии существует понятие «спандрел» (spandrel), или пазуха свода. Термин пришел из архитектуры: когда строят арки для поддержки купола, между ними неизбежно образуются треугольные пространства. Они не несут функции, просто заполняют место. Биолог Стивен Джей Гулд ввел это понятие, чтобы описать признаки, которые возникли не специально, а как следствие создания чего-то другого.
Группа антропологов решила проверить, относится подбородок к таким признакам или же он был полезной адаптацией. Результаты исследования опубликовали в журнале PLOS One.
Специалисты изучили более 500 черепов людей и человекообразных обезьян. Они измерили параметры костей и использовали математические модели, чтобы отследить скорость изменений различных частей лица и челюсти на протяжении миллионов лет.
Если бы подбородок помогал выживать, естественный отбор воздействовал бы на него напрямую, и эта зона менялась бы быстрее остальных. Однако анализ показал обратную картину. Прямому давлению отбора подверглись другие части головы: мозговой отдел черепа расширялся, а лицо и зубы уменьшались.
Предки людей перешли к прямохождению и стали употреблять обработанную пищу, поэтому необходимости в массивных челюстях и крупных зубах больше не было. Зубной ряд и альвеолярная часть челюсти, где сидят корни зубов, начали стремительно сокращаться. При этом нижняя часть челюсти оставалась относительно стабильной, чтобы сохранять прочность конструкции. Костный выступ образовался как раз из-за разной скорости изменений между верхней и нижней частями челюсти. Он просто «отстал» от уменьшающегося лица.
Подбородок сформировался как механический побочный эффект глобальных изменений черепа: роста мозга, уменьшения лица и искривления основания головы из-за прямохождения. Пока зубной ряд быстро сокращался, нижний край челюсти сохранял форму для сопротивления жевательным нагрузкам. В итоге подбородок стал не отдельной эволюционной новинкой, а геометрическим результатом того, как разные части головы менялись с разной скоростью.