Уникальные большие пальцы

Разница между большими пальцами рук людей и других ныне живущих приматов заметна даже без исследования скелетов кисти. У людей большой палец снабжен определенными мышцами, которых нет у других приматов, или они есть, но имеют иное строение. Это касается даже таких наших ближайших родственников, как шимпанзе. У человека между первой и второй пястными костями находится мощная мышца, которая притягивает большой палец к остальным пальцам. Эта «короткая приводящая мышца большого пальца» сильно развивается у людей, привыкших к работе с ручными инструментами, которые приходится крепко охватывать кистью. Я заметила, что эта первая межкостная мышца хорошо развита у археологов, которым приходится перемещать своими ручными лопатками большие массы грунта. Эта мышца становится отчетливо видна, когда человек кладет руку на стол ладонью вниз – в виде выпячивания в промежутке между большим и указательным пальцами. Честное слово, мне приходилось видеть, как археологи мерялись величиной своих межкостных мышц в барах. На самом деле мышца, приводящая большой палец, не является единственной мышцей такого рода. Есть еще одна, мелкая мышца, расположенная рядом с ней и помогающая ей. Называется она первой ладонной приводящей мышцей или мышцей Генле.

Есть еще две мышцы, уникальные именно для человеческой кисти: одна является (дополнительным) разгибателем, который отводит большой палец кнаружи, а другая, начинаясь на передней поверхности предплечья, прикрепляется своим длинным сухожилием, проходящим над запястьем, к последней фаланге большого пальца и является его мощным сгибателем. У других приматов эта мышца тоже есть, но она является частью глубокого сгибателя, который посылает свои сухожилия ко всем пальцам кисти. У людей длинный сгибатель большого пальца является отдельной мышцей. Между прочим, это, кроме всего прочего, очень красивая мышца; сухожилие ее начинается на предплечье, а мышечные волокна прикрепляются к нему сбоку под углом, и в результате мышца становится похожей на старинное гусиное перо.

Почему длинный сгибатель большого пальца выделился у человека в отдельную самостоятельную мышцу? Что именно делает эта мышца? Основной ответ, естественно, заключается в том, что она сгибает большой палец. Многие исследователи предположили, что эта мышца играет исключительно важную роль в одной, присущей только человеку, сфере деятельности: в изготовлении орудий труда.

Уникальные мышцы большого пальца человеческой кисти

Наше совершенное владение технологиями является уникальным, истинно человеческим признаком. Другие животные тоже производят материальную культуру, так что это не абсолютное наше отличие от других видов, но мы должны тем не менее признать, что степень нашего развития в этом отношении ставит нас действительно в уникальное положение. Технологии, которыми мы обладаем сегодня, как небо от земли отличаются от древнейших зафиксированных археологами технологий изготовления каменных орудий, но есть и еще один кардинальный признак человека – это способность передавать следующим поколениям знания и навыки, благодаря чему мы можем надстраивать унаследованную нами культуру. Самые ранние каменные орудия обнаружены в Эфиопии, и их возраст датируется временем около 2,6 миллиона лет назад. Представляется очевидным, что определенные особенности анатомического строения человеческой кисти могут отражать древнюю традицию изготовления орудий труда. Многие ученые увидели связь между умением изготавливать орудия и нашим уникальным длинным сгибателем большого пальца, а также усилением большого пальца, что стало серьезным преимуществом для изготовителей орудий, так как позволяло руке противостоять значительным нагрузкам, связанным с ударами камня о камень с целью получения осколков – острых каменных пластин.

Узнав о некоторых новых интересных исследованиях, связанных со структурой и функцией человеческой руки, я отправилась в США, в Университет Джорджа Вашингтона, чтобы поговорить с Брайаном Ричмондом и Эрин Уильямс. Эти ученые исследовали тогда нагрузки, которые испытывает рука при использовании и изготовлении каменных орудий. В частности, они хотели проверить гипотезу о том, что уникальные особенности строения большого пальца руки человека связаны с изготовлением каменных орудий.

Когда я приехала в их лабораторию, они воспользовались случаем и попросили меня стать еще одним их испытуемым. Эрин прикрепила к моим пальцам, включая и большой, датчики давления. После того как она опутала меня проводами, я попыталась изготовить грубое каменное орудие, в то время как Эрин записывала давление, которому подвергались мои пальцы. Потом мне пришлось воспользоваться сделанными мною каменными пластинками для того, чтобы резать мясо. Вероятно, я была не лучшим объектом для демонстрации распределения давления на кисть при изготовлении каменного инструмента – я, прямо сказать, редко занималась этим ремеслом – и должна сознаться, что это труднее, чем можно предположить, – ударять камнем о камень, чтобы получить острую каменную пластинку нужной формы. К счастью, теперь среди нас есть люди, развившие у себя великолепные навыки древних способов обработки камней, какими (судя по изготовленным ими орудиям) обладали наши палеолитические предки. Брайан и Эрин уже имели возможность изучать давление орудий на руки квалифицированных мастеров этого ремесла, и полученные ими данные оказались неожиданными: в процессе изготовления орудий максимальное давление оказалось приложенным к пальцам, особенно к указательному и среднему, но воздействие на большой палец оказалось не слишком сильным.

Напротив – и мой результат подтвердил общую тенденцию – нагрузка на большой палец резко возросла, когда я принялась использовать сделанную мною каменную пластинку. Естественно, я зажала ее согнутым указательным пальцем и подвела под него большой палец, чтобы усилить хватку. Измерение давления показало, что мне приходилось сильно прижимать большой палец, чтобы удержать каменную пластинку, острым краем которой я резала кусок мяса. Именно в этой ситуации давление на большой палец было выше давления на остальные пальцы, а вовсе не при изготовлении каменных орудий.

Это весьма интересные данные, так как в сравнении с руками шимпанзе (и, вероятно, с руками наших последних общих с шимпанзе предков) наши большие пальцы мощнее и способны к более сильному захвату предметов кончиками большого и указательного пальцев (захвату, как пинцетом). Отчасти сила такого захвата обусловлена уникальным строением человеческого длинного сгибателя большого пальца. Представляется, что наши сильные большие пальцы развились под давлением отбора, связанного с использованием, а не изготовлением каменных орудий.

Посмотрите на свою руку. В ее строении заметны отголоски признаков наших очень далеких предков, а также признаков, общих для нас и других приматов, видны в ней и особенности, присущие только нашему виду – человеку разумному. Мы располагаем пятью пальцами, это исходное, первобытное число, унаследованное от древнего предка после всех бесчисленных экспериментов эволюции с пальцами рук и ног таких созданий, как самые древние, похожие на тритонов тетраподы (например, Acanthostega). Мышцы, позволяющие нам двигать запястьем и пальцами, есть и у ныне живущих амфибий. Тем не менее, в отличие от этих существ, мы способны противопоставлять большой палец другим пальцам. Это не исключительный признак человека, так как противопоставление большого пальца – правда, лишь в той или иной степени – свойственно большинству приматов. Еще один признак приматов – это ногти вместо когтей. Но есть у нас и недавние признаки, возникшие на заключительных этапах эволюции человека, включая мощный большой палец и уникальную мышцу, которая вылепила из нашей конечности руку, способную изготавливать и использовать инструменты. Посмотрите еще раз на свою руку, подвигайте ею. Она хранит в себе всю свою эволюционную историю.