Викопна мавпа, що жила понад 7 мільйонів років тому на території сучасного Чаду, виявилася набагато «людянішою», ніж вважали раніше. Новий аналіз її стегнової кістки показав невелику, але показову опуклість – так званий стегновий горбок (femoral tubercle), який трапляється лише в представників людської гілки еволюції. Це свідчить, що Sahelanthropus tchadensis міг регулярно ходити на двох ногах по землі й, найімовірніше, був найдавнішим відомим гомініном, тобто належав до нашого родоводу після розходження ліній людей і шимпанзе.
Крихітний виступ на кістці, який змінює історію нашого роду
Деталі відкриття описано в дослідженні, опублікованому 2 січня в журналі Science Advances. Команда під керівництвом Скотта Вільямса, доцента палеоантропології Нью-Йоркського університету (New York University), повторно проаналізувала тривимірні скани кінцівок Sahelanthropus tchadensis – виду, відкритого ще на початку 2000‑х у центральноафриканській країні Чад.
У центрі уваги опинився фрагмент стегнової кістки. Дослідники вивчали його форму, пропорції, місця прикріплення м’язів і порівнювали з кістками сучасних і викопних людиноподібних мавп та людей. Спершу результати ніби підкреслювали «мавпячу» сторону: за розмірами й загальними обрисами кістки стегно та ліктьова кістка (ulna) S. tchadensis нагадували сучасних шимпанзе й бонобо. Вільямс описав це як «дуже виразний сигнал великої мавпи».
Однак у цій «мавпі» виявилися риси, що наближають її до людини. По‑перше, стегнова кістка була скручена всередину, так, що коліна розташовувалися ближче одне до одного, ніж тазові кістки. Така конфігурація характерна для людей і пов’язана зі стійкою ходою на двох ногах: вона дозволяє зберігати рівновагу під час кроку, коли маса тіла переноситься з однієї ноги на іншу.
По‑друге, дослідники помітили виразний виступ збоку стегна в місці прикріплення найбільшого сідничного м’яза. У сучасних людей саме цей м’яз суттєво залучений у стабілізацію тазу та підтримання вертикальної пози під час ходьби й бігу. В інших нинішніх людиноподібних мавп такого виступу немає.
Чим довше команда придивлялася до кістки, тим більше ознак виникало на користь біпедальної, тобто двоногої, ходи. І нарешті саме дотик став вирішальним: Вільямс розповів, що він провів великим пальцем уздовж поверхні стегнової кістки й буквально «натрапив» на крихітний горбок на передньо-верхній частині кістки. Цей стегновий горбок відомий лише в представників людської лінії, його не знаходять у інших мавп, що не ходять на двох ногах постійно.
Команда ретельно перевірила, чи є цей виступ на оригінальному викопному з Чаду, а не лише на скані, і підтвердила його наявність. Для науковців це стало тим поворотним моментом, який переконав їх: перед ними не просто давня мавпа, а істота, що пересувалася землею вже «по-людськи» – крокуючи на двох ногах.
Гомініни, шимпанзе та загадковий розрив 7 мільйонів років тому
У науковій класифікації гомінінами називають усі види, що належать до нашої гілки після розходження шляхів людей і наших найближчих родичів – шимпанзе та бонобо. Це ширше коло, ніж просто Homo sapiens: до нього входять, зокрема, Australopithecus, неандертальці й інші вимерлі види. Однією з провідних ознак гомінінів вважають регулярну пряму ходу на двох ногах.
За сучасними оцінками, останній спільний предок людей і шимпанзе жив саме приблизно 6-7 мільйонів років тому. Sahelanthropus tchadensis, вік якого оцінюють у ті ж 7 мільйонів років, опиняється в самому центрі цієї часової прірви. Якщо нове дослідження правдиве, то це найдавніший відомий представник людської лінії – істота, яка жила невдовзі після (або навіть на межі) розриву еволюційних шляхів двох нині таких різних родів: людей і шимпанзе.
Однак для дослідників це не лише «дата в календарі еволюції». Від того, ким був цей давній примат, залежить, як ми уявляємо собі перші етапи становлення нашого тіла: коли саме наші предки вийшли з гілок на землю, наскільки швидко вони почали ходити на двох, як поєднували лазіння деревами й наземні мандрівки.
Суперечливий «череп із Чаду» і як він став центром дискусій
Sahelanthropus tchadensis вперше представили науковому світу в 2002 році. Його рештки знайшли в пустельних районах північного Чаду – країни в центрі Африки, де колись простягалися савани й озера, а сьогодні панує посушливий клімат. Саме гумові піски й контрасти між сезонами сприяють тому, що давні кістки зберігаються в шарах, доступних для археологів і палеонтологів.
Найяскравішою знахідкою став череп, який отримав неофіційну назву «Тумай» (від місцевого імені, що часто дають дітям). Вчені звернули увагу на те, де в черепі розташований отвір, через який до мозку входить спинномозковий канал – так званий великий потиличний отвір, або foramen magnum. У чотириногих тварин він розміщений значно ближче до потилиці: хребет заходить у череп ззаду, бо голова «висить» перед тілом. У істот, які ходять на двох ногах і тримають голову вертикально, отвір зміщується ближче до основи черепа – ніби «знизу», щоб краще врівноважувати голову над тілом.
Автори перших робіт про S. tchadensis стверджували, що положення foramen magnum у цього виду свідчить на користь прямої ходи: отвір розташований ближче до центра основи черепа, більше схоже на сучасних людей, ніж на мавп, які пересуваються переважно на чотирьох кінцівках. На цій підставі його й оголосили найдавнішим гомініном.
Однак скептики наполягали, що даних недостатньо. Положення отвору можна трактувати по-різному, особливо з огляду на деформації викопного черепа. Частина науковців вважала, що навіть зі «зсунутим» отвором S. tchadensis міг пересуватися по землі на чотирьох кінцівках, як сучасні горили чи шимпанзе, й при цьому іноді підійматися на задні ноги, не будучи справжнім двоногим ходоком.
Нові кістки, новий погляд і старі суперечки
Через двадцять років після першого опису виду дослідники оприлюднили новий матеріал: дві ліктьові кістки й уламок стегна, які також належали Sahelanthropus tchadensis. Вони додали ще одну площину до суперечки. Частина команди, що вивчала ці кістки, дійшла висновку: стегнова кістка належала двоногій істоті, а отже підтверджувала статус S. tchadensis як гомініна.
Критики знову заперечили: на їхню думку, форма стегна не вказувала однозначно на часту ходу на двох ногах. Вони нагадували, що сучасні шимпанзе й бонобо також здатні ходити на задніх кінцівках, але роблять це нерегулярно, не перетворюючи двоногість на основний спосіб пересування.
Скотт Вільямс зізнається, що довго залишався обережним у своїх висновках. Йому здавалося, що для істоти такого віку – фактично ровесника останнього спільного пращура людей і шимпанзе – було б дивно вже бути «справжнім» гомініном. Не можна було відкинути можливість, що Sahelanthropus – бічна гілка еволюції, яка ближча до сучасних шимпанзе та бонобо, ніж до людей.
Як саме рухався Sahelanthropus tchadensis
Повторний аналіз кісток, який провела команда Вільямса, дозволив відтворити ймовірний стиль життя цього давнього створіння. Стегнова кістка, зігнута й скручена так, щоб коліна були ближче одне до одного, говорить про те, що під час пересування основне навантаження лягало на нижні кінцівки – як у людей. Виразне місце прикріплення найбільшого сідничного м’яза підтверджує: м’язи таза та стегна активно працювали під час ходьби, утримуючи корпус у вертикальному положенні.
Водночас кістки рук зберегли чітко виражену «пристосованість до дерев». Вони були зігнуті, що характерно для тварин, які часто чіпляються за гілки, лазять і висять на руках. Це схоже на сучасних шимпанзе й бонобо, які проводять багато часу в кронах дерев, де знаходять їжу й рятуються від хижаків.
У такому поєднанні – «руки для дерев, ноги для землі» – вчені бачать ознаку перехідного етапу. Sahelanthropus tchadensis, ймовірно, значну частину життя проводив на деревах, але коли спускався на землю, надавав перевагу не чотириногому бігу, а ході на двох ногах. Вільямс припускає, що лише достатньо часте перебування на землі могло створити еволюційний тиск, через який сформувалися такі «людоподібні» особливості стегна й таза.
Тривимірні скани та «польова» анатомія
Щоб упевнитися, що висновки не ґрунтуються на випадкових збігах, дослідники використали 3D‑моделювання. Вони порівняли скани кісток S. tchadensis з широкою вибіркою стегнових кісток сучасних людей, неандертальців, австралопітеків, а також різних видів мавп – шимпанзе, бонобо, горил та інших викопних приматів.
Такий підхід дозволив не лише фіксувати окремі деталі, а й оцінити загальну геометрію кістки: кути, вигини, пропорції, які важко описати на око. Однак, як зізнаються самі вчені, остаточну крапку поставило поєднання високих технологій і дуже «ручного» методу – дотику.
Саме так Вільямс відчув стегновий горбок на кістці – невелику опуклість, яку легко пропустити, якщо дивитися лише на зображення. Після цього команда повернулася до вихідної викопної кістки з Чаду й переконалася, що горбок там справді присутній, а отже це не артефакт сканування.
Такі горбки – місця прикріплення м’язів і сухожиль – для анатомів є своєрідною картою руху: вони показують, як працювали м’язи, наскільки вони були розвинені, у якому напрямку тягли кістку. Виявлення «людського» стегнового горбка в істоти семимільйонного віку вказує, що вона пересувалася схожим способом, принаймні коли опинялася на землі.
Реакція наукової спільноти: захоплення й нові запитання
Дослідження вже викликало жваву реакцію серед палеоантропологів. Джеремі ДеСілва, біологічний антрополог з Дартмутського коледжу (Dartmouth College), який не брав участі в роботі, визнав аргументи «надзвичайно переконливими». За його словами, щойно він сам переглянув тривимірні зображення стегна S. tchadensis, одразу побачив ті ж анатомічні особливості, які описали автори статті, й навіть пожалкував, що не помітив їх раніше.
Однак навіть прихильники нової інтерпретації наголошують: кожен крок до розуміння нашого походження лише додає запитань. Якщо Sahelanthropus tchadensis справді був гомініном, це може означати, що останній спільний предок людей і шимпанзе був набагато «шимпанзеподібнішим», ніж «людиноподібним» у знайомому нам сенсі. Іншими словами, наша лінія могла відірватися від гілки шимпанзе, зберігаючи безліч «мавпячих» рис, і лише поступово розвинути характерні людські особливості.
ДеСілва, втім, зауважує, що можлива й інша інтерпретація: S. tchadensis міг бути двоногою мавпою, яка не належала до людської лінії, а представляла окремий, нині вимерлий експеримент еволюції з прямою ходою. У такому разі двоногість не була би унікальною ознакою гомінінів, а виникала б у різних групах приматів незалежно.
Саме це питання тепер виходить на передній план. Як формулює його ДеСілва: чи можливо, щоб істота була справді двоногою, але при цьому не належала до людської гілки? Якщо так, природний добір кілька разів «вигадував» пряму ходу в різних місцях і в різний час, і ми бачимо лише один із цих експериментів – той, який зрештою призвів до появи Homo sapiens.
Чад як вікно в найдавнішу історію людини
Той факт, що ці рештки знайшли саме в Чаді, теж має своє значення. Довгий час більшість знакових знахідок, пов’язаних із походженням людини, походили зі східної та південної частин Африки – наприклад, із районів навколо Великої рифтової долини в Ефіопії, Кенії й Танзанії. Саме там виявили відомих австралопітеків, зокрема «Люсі» (Australopithecus afarensis).
Знахідки в Чаді розширюють картину: вони показують, що ранні етапи еволюції людини могли відбуватися не в одному ізольованому регіоні, а в ширшій смузі Африки, де колись поєднувалися савани, річкові долини й озера. Центральна Африка з її нинішніми пустелями колись була більш гостинним простором для великих ссавців і приматів. Саме в таких перехідних ландшафтах – між лісами й відкритими просторами – двоногість могла стати вирішальною перевагою: дозволяючи бачити далі над високою травою, переносити їжу, долати значні відстані між джерелами води й деревами.
Тепер же невеликий виступ на стегновій кістці з цих колишніх саван додає до цього пейзажу ще одну важливу деталь: на цих територіях могли вже тоді пересуватися істоти, чий спосіб ходьби дивовижно нагадував наш власний.
