Рассказ Умельца

Рассказ Умельца

Мы хотим оценить, каков мозг у определенного существа, такого как Homo habilis: больше или меньше, чем он «должен» быть, если учесть размеры тела животного. Мы принимаем (немного неохотно в моем случае, но я соглашусь с этим), что у больших животных должен быть большой мозг, а у маленьких животных – маленький. Делая поправку на это, мы все еще хотим знать, являются ли некоторые виды более «мозговитыми», чем другие. Итак, как мы делаем поправку на размер тела? Нам необходимо разумное основание для того, чтобы вычислить ожидаемый размер мозга животного в зависимости от размера его тела, так, чтобы мы могли решить, больше или меньше реальный мозг определенного животного, чем ожидаемый.

В нашем путешествии в прошлое мы, как оказалось, столкнулись с проблемой, связанной с мозгом, но подобные вопросы могут возникнуть относительно любой части тела. Имеют ли некоторые животные большие (или меньшие) сердца, или почки, или лопатки, чем они должны иметь при их размерах? Если так, то можно было бы предположить, что их образ жизни диктует особый размер сердца (почки или лопатки). Как мы узнаем, какой размер «должен» быть у какой-либо части животного, при условии, что мы знаем общий размер его тела? Заметьте, что «должен быть», не означает «необходимо иметь по функциональным причинам». Это означает, «можно было бы ожидать, сравнивая с сопоставимыми животными». Так как это – «Рассказ Умельца», и так как самый удивительный признак Умельца – его мозг, мы продолжим использовать мозг при обсуждении этой проблемы. Уроки, которые мы усвоим, будут более общими.

Мы начинаем, вычерчивая график разброса массы мозга относительно массы тела для большого количества видов. Каждый символ на графике ниже (сделанном моим коллегой, выдающимся антропологом Робертом Мартином (Robert Martin)) представляет один живой вид млекопитающих – их 309 в диапазоне от наименьшего до наибольшего. В случае если Вас заинтересует, Homo sapiens - отметка со стрелкой, а та, что рядом с нами – дельфин. Толстая черная линия, протянувшаяся среди отметок, является прямой, которая, согласно статистическому вычислению, дает наилучшее совпадение по всем отметкам (Это  линия, которая минимизирует сумму квадратов расстояний от точек до нее.).

Двойной логарифмический график зависимости массы мозга от массы тела для различных видов плацентарных млекопитающих. Закрашенные треугольники представляют приматов. Адаптировано от Мартина (Martin) [185].

Небольшое затруднение, смысл которого станет понятен через мгновение, состоит в том, что график работает лучше, если мы сделаем значения обеих шкал логарифмическими, и именно так этот график и был построен. Мы откладываем логарифм массы мозга животного в зависимости от логарифма массы его тела. Логарифмический означает, что равные отрезки вдоль нижней части графика (или равные отрезки вдоль вертикальной оси) представляют собой степени некоторого определенного числа, десяти, а не приращение числа, как в обычном графике. Основание десять удобно тем, что мы можем рассматривать логарифм как количество нолей в числе. Если Вы должны умножить массу мыши на миллион, чтобы получить массу слона, это значит, что Вы должны добавить шесть нолей к массе мыши: Вы должны добавить шесть к логарифму первого, чтобы получить логарифм второго. На полпути между ними – в логарифмическом масштабе три ноля – находится животное, которое весит в тысячу раз больше, чем мышь, или одну тысячную веса слона: возможно, человек. Использование круглых чисел, таких как тысяча и миллион, должно сделать интерпретацию легкой. «Три с половиной ноля» лежат где-то между тысячей и десятью тысяч. Заметьте, что «на полпути между», когда мы считаем ноли, совсем не одно и то же, что «на полпути между», когда мы считаем граммы. Это все делается автоматически благодаря отысканию логарифмов чисел. Логарифмические величины служат для различного рода интерпретаций простых арифметических величин, которые полезны для различных целей.

Есть, по крайней мере, три серьезных основания для того, чтобы использовать логарифмический масштаб. Во-первых, это позволяет отобразить карликовую землеройку, лошадь и голубого кита на одном и том же графике, не нуждаясь в ста ярдах бумаги. Во-вторых, это помогает отмечать мультипликативные признаки, что иногда мы и делаем. Мы не просто хотим знать, насколько большой у нас мозг, а каков он по отношению к размерам нашего тела. Нам интересно узнать, что наш мозг, скажем, в шесть раз больше, чем он должен быть. Такие мультипликативные суждения могут быть вынесены при непосредственном прочтении логарифмического графика: таковы логарифмические средства. Третья причина для предпочтения логарифмических величин требует немного больше времени для объяснения. Один подход состоит в том, чтобы отобразить разброс наших значений вдоль прямых линий вместо кривых, но есть кое-что еще. Позвольте мне попытаться объяснить это моему собрату, неспециалисту в числах.

Предположите, что Вы берете объект, такой как сфера или куб, или действительно мозг, и раздуваете его равномерно таким образом, чтобы это была все та же форма, но в десять раз больше. В случае сферы это означает увеличение диаметра в десять раз. В случае куба или мозга это означает десятикратную ширину (и высоту, и длину). Во всех этих случаях пропорционального увеличения, что случится с объемом? Он не будет в десять раз большим – он будет в тысячу раз большим! Вы можете доказать это для куба, если представите себе укладывание кубиков сахара. То же самое относится к равномерному увеличению любой формы, которую Вы захотите. Умножьте длину на десять и, если форма не изменяется, Вы автоматически умножаете объем в тысячу раз. В частном случае десятикратного увеличения это эквивалентно добавлению трех нолей. В общем, объем пропорционален третьей степени длины и ее логарифму, умноженному на три.

Мы можем сделать те же вычисления для площади поверхности. Но площадь увеличивается пропорционально второй степени длины, а не третьей. Недаром возведение во вторую степень называется квадратом, в то время как возведение в третью – кубом. Объем куска сахара определяет его количество и сколько он стоит. Но то, как быстро он растворится, будет зависеть от площади его поверхности (не простое вычисление, потому что когда он растворяется, площадь поверхности будет сокращаться медленнее, чем объем оставшегося сахара). Когда Вы увеличиваете объем объекта, удваивая его длину (ширину, и т.д.), Вы умножаете площадь поверхности на 2 ? 2 = 4. Умножьте его длину на десять, и Вы умножите площадь поверхности на 10 ? 10 = 100 или добавите два ноля к числу. Логарифм площади увеличивается как двойной логарифм длины, в то время как логарифм объема увеличивается как тройной логарифм длины. Двухсантиметровый кусок сахара будет содержать в восемь раз больше сахара, чем односантиметровый кусок, но он будет передавать этот сахар в чай только в четыре раза быстрей (по крайней мере, первоначально), потому что это зависит от поверхности куска, которая реагирует с чаем.

Теперь представьте, что для кусков сахара с широким диапазоном размеров мы составляем график зависимости массы куска (пропорционального объему) по горизонтальной оси от (начальной) скорости растворения (пропорциональной площади) по вертикальной оси графика. На нелогарифмическом графике отметки расположатся вдоль кривой линии, которая будет весьма трудно интерпретируема и не очень полезна. Но если мы представим логарифм массы против логарифма начальной скорости растворения, то увидим кое-что намного более информативное. Для каждого утроенного логарифма приращения массы мы будем видеть удвоенный логарифм площади поверхности. В таком двойном логарифмическом масштабе отметки не будут ложиться вдоль кривой, они лягут вдоль прямой линии. Более того, наклон прямой будет выражать нечто весьма определенное. Это будет наклон два к трем: для каждых двух шагов вдоль оси площади прямая делает три шага вдоль оси объема. Для каждого удвоения логарифма площади утраивается логарифм объема. Две трети – не единственный информативный наклон прямой, которую мы могли бы видеть на двойном логарифмическом графике. Графики подобного рода информативны, потому что наклон прямой дает нам интуитивное чувство того, что происходит в отношении таких вещей как объемы и площади. И объемы, и площади, и сложные отношения между ними чрезвычайно важны в понимании живых тел и их частей.

Я не являюсь особым знатоком математики (это мягко сказано), но даже я могу видеть в этом очарование. И еще больше мне нравится, что тот же самый принцип работает для любых тел, не только для таких аккуратных, как кубы и сферы, но и для тел сложной формы: животных и частей животных, таких как почки и мозг. Все, что требуется – чтобы изменение размера сопровождалось простым увеличением или сжатием, без изменения формы. Это дает нам своего рода нереальные перспективы сравнивать реальные размеры. Когда один вид животных в 10 раз длинней другого, то их масса будет в 1 000 раз большей, но только если их форма одинакова. Фактически же формы, весьма вероятно, эволюционировали, становясь систематически различными, если двигаться от маленьких животных к большим, и мы можем теперь понять, почему.

Большие и малые животные должны иметь различную форму, если учитывать правила масштабирования площади/объема, которые мы только что рассмотрели. Если бы Вы превратили землеройку в слона, только равномерно увеличивая ее, сохраняя ту же самую форму, то она бы не выжила. Поскольку она теперь была бы приблизительно в миллион раз тяжелее, возникло бы много новых проблем. Некоторые из проблем животных зависят от объема (массы). Другие зависят от площади поверхности. Еще другие зависят от некоторой сложной функции этих двух величин или нескольких различных факторов вместе. Как скорость растворения куска сахара, скорость потери тепла животного или потери воды через кожу будет пропорциональна поверхности, которую оно представляет внешнему миру. Но его скорость выработки тепла, вероятно, сильнее связана с числом клеток в теле, которое является функцией объема.

У землеройки, приведенной к масштабу слона, были бы веретенообразные ноги, которые сломались бы под весом, и ее тонкие мышцы были бы слишком слабы, чтобы работать. Сила мышцы пропорциональна не ее объему, а площади ее поперечного сечения. Это справедливо потому, что мускульное движение – суммарное движение миллионов молекулярных волокон, скользящих друг мимо друга параллельно. Число волокон, которые Вы можете упаковать в мышцу, зависит от площади ее поперечного сечения (вторая степень линейного размера). Но задача, которую мышца должна выполнять – поддержка слона – пропорциональна массе слона (третья степень линейного размера). Так слон нуждается в пропорционально большем количестве мышечных волокон, чем землеройка, чтобы поддержать свою массу. Поэтому поперечное сечение мышц слона должно быть большим, чем Вы ожидали бы при простом масштабировании, и объем мышц слона также должен быть больше, чем Вы ожидали бы при простом масштабировании. По различным специфическим причинам подобное заключение справедливо и для костей. По этой причине большие животные, вроде слонов, имеют массивные ноги, подобные стволам деревьев. Галилей был одним из первых, кто понял это, хотя его диаграмма преувеличивает истинный результат. 

Галилей был одним из первых, кто понял это.

Иллюстрации Галилея сравнительных размеров кости, из «Бесед и математических доказательств двух новых наук», изданных в 1638 году.

Предположим, что животное размером со слона в 100 раз больше животного размером с землеройку. Без изменения формы площадь поверхности его кожи была бы в 10 000 раз большей, чем у землеройки, и его объем и масса были бы в миллион раз большими. Если сенсорно-тактильные клетки будут одинаково располагаться на коже, то слону их будет необходимо в 10 000 раз больше, и область мозга, обслуживающая их, возможно, должна быть пропорционально увеличена. Общее количество клеток в теле слона будет в миллион раз большим, чем у землеройки, и они все должны быть обслужены капиллярными кровеносными сосудами. Как это отразится на количестве миль кровеносных сосудов, которое мы ожидаем у большого животного, в отличие от маленького? Это – сложное вычисление, и к нему мы возвратимся в более позднем рассказе. В настоящий момент этого нам достаточно, чтобы понять, что когда мы производим эти расчеты, мы не можем игнорировать правила вычисления для объемов и площадей поверхности. И логарифмический график – хороший метод для того, чтобы получить интуитивные ключи к разгадке подобных вещей. Главный вывод состоит в том, что, поскольку животные становятся большими или меньшими в ходе эволюции, мы, безусловно, ожидаем, что их форма изменится в предсказуемых направлениях.

Мы пришли к этому, размышляя о размере мозга. Нельзя просто сравнить свой мозг с таковыми у Homo habilis, Australopithecus или любого другого вида, не делая поправку на размер тела. Мы нуждаемся в некотором индексе размера мозга, который делает поправку на размер тела. Мы не можем разделить размер мозга на размер тела, хотя это было бы лучше, чем простое сравнение абсолютных размеров мозга. Лучший метод состоит в том, чтобы использовать логарифмические графики, которые мы только что обсуждали. Представьте графически зависимость логарифма массы мозга от логарифма массы тела для большого количества видов разного размера. Отметки, вероятно, лягут близ прямой линии, как действительно происходит на графике. Если наклон линии будет 1/1 (размер мозга строго пропорционален размеру тела), то это предполагает, что каждая клетка мозга способна обслуживать некоторое фиксированное число соматических клеток. Наклон 2/3 означал бы, что мозг подобен костям и мускулам: для данного объема тела (или числа соматических клеток) необходима определенная поверхностная область мозга. Любой другой наклон нуждался бы в другой интерпретации. Итак, каков действительный наклон линии?

Его значение не 1/1, и не 2/3, но примерно между ними. Чтобы быть точным, оно удивительно хорошо соответствует наклону 3/4. Почему 3/4? . Что ж, это – отдельная история, которая будет рассказана, как Вы, несомненно, догадываетесь, цветной капустой (ведь мозг действительно немного похож на цветную капусту). Не забегая наперед, я только скажу, что наклон 3/4 не является специфичным для мозга, а неожиданно возникает везде у всех видов живых существ, включая такие растения, как цветная капуста. Относительно размера мозга, учитывая наглядное объяснение, ожидающее нас в «Рассказе Цветной Капусты», эта наблюдаемая линия с ее наклоном 3/4 подразумевает, что мы могли бы использовать слово «ожидаемая» в начальных абзацах этого рассказа.

Хотя отметки группируются вокруг «ожидаемой» прямой линии с наклоном 3/4, не все отметки строго с ней совпадают. «Мозговитый» вид – тот, чья отметка на графике ложится выше линии. Его мозг больше, чем «ожидаемый» для его размера тела. Вид, мозг которого меньше, чем «ожидаемый», располагается ниже линии. Величина отклонения от линии в одну или другую сторону является нашей мерой того, насколько мозг больше или меньше, чем «ожидаемый». Отметка, которая лежит точно на линии, представляет вид, мозг которого имеет размер, точно совпадающий с ожидаемым для его размера тела.

Ожидаемым, при каких условиях? При условии, что он типичен для набора видов, данные которых использовались при расчете линии. Так, если линия была вычислена для типичного ряда наземных позвоночных животных от гекконов до слонов, то факт, что все млекопитающие располагаются выше линии (а все рептилии, ниже) означает, что млекопитающие имеют больший мозг, чем Вы «ожидали бы» обнаружить у типичного позвоночного животного. Если мы рассчитаем отдельную линию для типичного ряда млекопитающих, то она будет параллельна линии позвоночных, все еще будет обладать наклоном 3/4, но ее абсолютная высота будет больше. Отдельная линия, рассчитанная для типичного ряда приматов (обезьян), будет еще выше, но все еще параллельной, с наклоном 3/4. И Homo sapiens выше любой из них.

Человеческий мозг «слишком» большой даже по стандартам приматов, и средний мозг примата слишком большой по стандартам млекопитающих вообще. В этом отношении средний мозг млекопитающего слишком большой по стандартам позвоночных животных. Другой способ сказать все это состоит в том, что разброс отметок на графике позвоночных более широк, чем разброс отметок на графике млекопитающих, который в свою очередь более широк, чем разброс приматов, включаемых в него. Разброс отметок на графике неполнозубых (неполнозубые – отряд южноамериканских млекопитающих, включающий ленивцев, муравьедов и броненосцев) располагается ниже среднего значения разброса млекопитающих, в котором он является составной частью (Мы должны принимать во внимание такие вещи, реконструируя вымерших животных. Великий викторианский анатом Ричард Оуэн описал вымершее австралийское сумчатое хищное животное и назвал его Tkylacoko, потому что он думал, что оно был размером со льва. Затем было обнаружено, что его мозг был всего лишь размером с мозг леопарда, поэтому люди начали реконструировать целое животное как размером с леопарда. Но потом они поняли, что сумчатые вообще имеют меньший мозг для своих размеров, чем плацентарные млекопитающие. Так, если у этого сумчатого был мозг размером с мозг леопарда, у него, вероятно, было тело размером со льва, и Оуэн был, в конце концов, прав.).

Гарри Джерисон (Harry Jerison), отец исследований размера мозга ископаемых, предложил показатель, коэффициент энцефализации (Encephalisation Quotient) или EQ как меру того, насколько больше или меньше мозг определенного вида, чем он должен быть для его размера, при условии, что этот вид – член некоторой большей группы, такой как позвоночные животные или млекопитающие. Заметьте, что EQ требует, чтобы мы определили большую группу, которая используется как основание для сравнения. EQ вида – это расстояние от него до средней линии, лежащей выше или ниже его, для указанной большой группы. Джерисон думал, что наклон линии составляет 2/3, тогда как современные исследователи сходятся во мнениях, что он – 3/4, таким образом, собственные оценки EQ Джерисона должны быть соответственно исправлены, как было указано Робертом Мартином. Когда это было сделано, оказалось, что современный человеческий мозг приблизительно в шесть раз больше, чем он должен быть у млекопитающего эквивалентного размера (EQ был бы большим, если его рассчитать относительно уровня всех позвоночных животных, а не всех млекопитающих. И он был бы меньше, если его рассчитать относительно уровня всех приматов) (Почти то же самое касается IQ. Это не абсолютная мера интеллекта. Точнее, Ваш IQ отражает, насколько Вы более (или менее) интеллектуальны, чем среднее значение по отдельной популяции, и это среднее значение было стандартизировано как 100. Мой IQ, если его калибровать на фоне населения Оксфордского университета, был бы ниже, чем если его калибровать на фоне населения Англии. Отсюда и шутка о политическом деятеле, жалующемся на факт, что у половины населения показатель интеллекта менее 100.). Мозг современного шимпанзе в два раза превышает размером мозг, который должен быть у типичного млекопитающего, и равен мозгу представителей рода австралопитеков. Homo habilis и Homo erectus, виды, которые являются, вероятно, промежуточными в эволюции между австралопитеком и нами, являются также промежуточными в отношении размера мозга. У обоих EQ около 4, что означает, что их мозг был приблизительно в четыре раза больше, чем он должен был быть у млекопитающего аналогичного размера.

График EQ Гарри Джерисона или «индекс мозговитости» относительно времени в миллионах лет в логарифмическом масштабе. Результаты были исправлены до наклона 3/4 для опорной базовой линии (см. текст).

График показывает значение EQ, «индекс мозговитости», для различных ископаемых приматов и питекантропов как функцию времени, в котором они жили. С небольшой долей сомнения Вы можете считать его приближенным графиком уменьшающейся мозговитости, если смотреть назад в эволюционном времени. Наверху на графике – современный Homo sapiens с EQ 6, что означает, что масса нашего мозга в шесть раз больше, чем она должна быть у типичного млекопитающего нашего размера. У основания графика – ископаемые виды, которые могли бы, возможно, представлять собой некого Копредка 5, нашего общего предка с обезьянами Старого Света. Их предполагаемый EQ был приблизительно 1, что подразумевает, что у них был мозг, который был бы «в самый раз» для нынешнего типичного млекопитающего их размера. Промежуточные виды на графике - различные виды Australopithecus и Homo, которые могли быть близкими родственниками нашей предковой линии во времена, когда они жили. Проведенная линия – прямая, которая лучше всего соответствует отметкам на графике.

Сравнение четырех черепов гоминид показывает ясный рост размера мозга, начиная с Homo habilis. Черепа были измерены на одной и той же высоте и имеют средние параметры, основанные на нескольких ископаемых образцах.

H. sapiens H. erectus H. habilis A. afarensis

Я рекомендовал бы отнестись к этому с небольшой долей сомнения, но позвольте мне говорить о большом сомнении. Индекс «мозговитости» EQ вычислен на основании двух измеренных величин, массы мозга и массы тела. В случае с ископаемыми эти величины должны быть оценены, исходя из фрагментов, которые дошли до нас, и есть огромный диапазон погрешностей, особенно при оценке массы тела. Отметка на графике для Homo habilis показывает, что он «мозговитее» чем Homo erectus. Я не верю этому. Абсолютный размер мозга H. erectus бесспорно больше. Возрастание EQ H. habilis происходит от предполагаемой намного меньшей массы тела. Чтобы оценить диапазон погрешностей, подумайте об огромном размахе варьирования массы тела у современных людей. Критерий EQ чрезвычайно чувствителен к ошибке в измерении массы тела, которую возводят, как Вы помните, в степень в формуле EQ. Итак, разброс отметок вдоль линии в значительной степени отражает изменчивую оценку массы тела. С другой стороны, общее направление представленной линиии на протяжении долгого времени, вероятно, реально. Методы, объясненные в этом рассказе, в особенности оценка EQ на графике, в конце концов, подкрепляют наше субъективное впечатление, что одной из самых важных вещей, которая случилась в течение прошлых 3 миллионов лет нашей эволюции, было увеличение нашего уже большого мозга примата. Следующий очевидный вопрос – почему? Как дарвиновское давление отбора управляло расширением мозга в течение прошлых трех миллионов лет?

Поскольку это случилось после того, как мы встали на задние ноги, некоторые предположили, что раздувание мозга было стимулировано освобождением рук и возможностями, которые это предоставило для четко контролируемой ловкости рук. В общем, я нахожу эти предположения правдоподобными, хотя не больше, чем некоторые другие, которые были предложены. Но увеличение человеческого мозга в ходе эволюции напоминает взрыв. Я думаю, что инфляционная эволюция требует особого рода инфляционного объяснения. В «Расплетая радугу», в главе, названной «Воздушный шар разума», я развивал эту инфляционную тему в общей теории того, что я назвал «коэволюцией программно-аппаратных средств». Я использовал компьютерную аналогию с новшествами программного обеспечения и аппаратных средств, подхлестывающими друг друга в возрастающей спирали. Новшества программного обеспечения требуют роста аппаратных средств, которые в свою очередь вызывают рост в программном обеспечении, и таким образом инфляция набирает темп. В мозге моими кандидатами на роль новшеств программного обеспечения были язык, чтение следов, работа с гончарным кругом и мемы. Одна теория мозговой инфляции, где я показал себя не с лучшей стороны в моей более ранней работе, была половым отбором, и это явилось одной из причин, чтобы я специально вернулся к этому вопросу позже в настоящей книге.

Мог ли увеличенный человеческий мозг, или скорее его продукты, такие как раскрашивание тела, эпическая поэзия и ритуальные танцы, развиваться как своего рода интеллектуальный хвост павлина? Я долго питал слабость к этой идее, но никто не развивал ее в надлежащую теорию, пока Джеффри Миллер (Geoffrey Miller), молодой американский эволюционный психолог, работавший в Англии, не написал свою книгу «The Mating Mind». Мы услышим об этой идее в «Рассказе Павлина», после того, как путешественники-птицы присоединятся к нам на Свидании 16.

ПИТЕКАНТРОП

Популярная литература о человеческих окаменелостях взбудоражена заявленным стремлением обнаружить «самого раннего» предка человека. Это глупо. Вы можете задать конкретный вопрос, вроде «Кто был самый ранний предок человека, который обычно ходил на двух ногах?» Или «Какое первое существо было нашим предком, но не предком шимпанзе?» Или «У кого из самых ранних предков человека был объем мозга больший, чем 600 куб. см?» Эти вопросы, по крайней мере, означают кое-что в принципе, хотя на них трудно ответить практически, и некоторые из них страдают от такого недостатка, как создание искусственных промежутков в сплошном диапазоне. Но «Кто был самым ранним предком человека?» не значит вообще ничего.

Более коварно, соперничество в поисках предков человека подразумевает, что новые обнаруженные окаменелости навязываются нам как находящиеся на «главной» линии человека всякий раз, когда это отдаленно возможно. Но поскольку земля отдает все больше окаменелостей, становится все более ясно, что во время большей части истории гоминид в Африке обитали несколько видов гоминид одновременно. Это должно означать, что многие ископаемые виды, которых сейчас считают прародителями, окажутся нашими кузенами.

Неоднократно с тех пор, как Homo впервые появился в Африке, он разделял континент с массивными гоминидами, возможно с несколькими различными их видами. Как обычно, их родство и точное число видов вызвало горячие дискуссии. Названия, которые были присвоены некоторым из этих существ (мы встретили их на графике в конце «Рассказа Умельца»): Australopithecus (или Paranthropus) robustus, Australopithecus (или Paranthropus, или Zinjanthropus) boisei, и Australopithecus (или Paranthropus) aethiopicus. Они, кажется, развились от большого количества «изящных» обезьян («изящные» является противоположностью «массивных»). Изящные обезьяны также относятся к роду Australopithecus, и мы почти наверняка произошли из числа представителей изящных австралопитеков. Действительно, часто трудно отличить раннего Homo от изящных представителей рода австралопитеков, что вызвало мою резкую критику по соглашениям о присвоении имен, помещающим их в отдельные рода.

Непосредственные предки Homo могли бы быть классифицированы как некий вид изящных австралопитеков. Давайте посмотрим на некоторые окаменелости изящных. Миссис Плес – та, к кому я был особо привязан с тех пор, как Трансваальский Музей в Претории подарил мне красивый слепок ее черепа в честь пятидесятой годовщины ее открытия поблизости от Стеркфонтейна, когда я давал лекцию на Мемориале Роберта Брума в честь ее исследователя. Она жила приблизительно 2.5 миллиона лет назад. Ее прозвище происходит от рода Plesianthropus, в который ее первоначально определили, прежде чем люди решили отнести ее к Australopithecus, и благодаря тому, что ее считали (возможно, ошибочно, как теперь подозревается) женщиной. Отдельным ископаемым гоминидам часто подбирают уменьшительно-ласкательные имена, вроде «Миссис Плес»; это, естественно, относится и к позже обнаруженной окаменелости из Стеркфонтейна, которая относится к тому же виду, что и Миссис Плес, к Australopithecus africanus. Окаменелости с другими прозвищами включают «Милого Мальчика», массивного представителя рода австралопитеков, также известного как «Зиндж», потому что его первоначально назвали Zinjanthropus boisei, «Литл Фута» (см. ниже) и знаменитую Люси, на которую мы теперь обращаем наше внимание.

«Люси в небесах с алмазами»

Пластинка с таким названием играла в лагере , когда этот известный скелет был обнаружен Дональдом Джоансоном (Donald Johanson) и его коллегами в 1974 году в Хадаре, в районе эфиопской пустыни Афар. Ее пропорции предполагают, что она, вероятно, ходила на двух ногах, хотя с согнутыми бедрами и коленями. [Иллюстрация добавлена переводчиком.]

Мы встречаем Люси, когда одометр нашей машины времени достигает 3.2 миллионов лет. Еще один изящный представитель рода австралопитеков, она часто упоминается, потому что ее вид, Australopithecus afarensis, является страстным претендентом на звание предка человека. Ее исследователи, Дональд Джоансон и его коллеги, также нашли в той же области окаменелости 13 подобных людей, известные как «Первая семья». Другие «Люси», возрастом приблизительно от 3 до 4 миллионов лет, были найдены с тех пор в других частях Восточной Африки. 3.6-миллионолетние следы, обнаруженные Мэри Лики в Лаэтоли, приписаны A. afarensis. Вне зависимости от латинского названия, очевидно, что кто-то ходил тогда на двух ногах. Люси совсем не отличается от Миссис Плес, и некоторые считают Люси более ранней версией Миссис Плес. Они вообще больше похожи друг на друга, чем любой из них – на массивных представителей рода австралопитеков. У ранних восточноафриканских Люси, говорят, был немного меньший мозг, чем у более поздней южноафриканской Миссис Плес, но ненамного. Их мозг не более отличался друг от друга, чем какой-нибудь современный человеческий мозг от другого современного человеческого мозга.

Как мы и ожидали, более поздние особи afarensis, такие как Люси, немного отличаются от самых ранних форм afarensis, возрастом 3.9 миллиона лет. Различия накапливались в течение долгого времени и, поскольку мы появляемся из нашей машины времени 4 миллиона лет назад, мы обнаруживаем больше существ, которые вполне могли бы быть предками Люси и ее семьи, но которые достаточно отличались в направлении большей схожести с шимпанзе и заслужили отдельное название вида. Обнаруженные Мив Лики (Meave Leakey) и ее командой, эти Australopithecus anamensis представлены более 80 ископаемыми из двух различных участков около озера Туркана. Ни один неповрежденный череп не был найден, но есть прекрасная нижняя челюсть, которая правдоподобно могла принадлежать нашему предку.

Но самым захватывающим открытием в этот период времени и серьезным основанием для того, чтобы совершить здесь временную остановку, является ископаемое, уже полностью описанное в печати. Известный под нежным именем Литл Фут, этот скелет из пещер Стеркфонтейн в Южной Африке был первоначально датирован приблизительно тремя миллионами лет назад, но недавно был передатирован немного более чем четырьмя миллионами. Его открытие – часть расследования, достойного истории Конана Дойля. Кусочки левой ноги Литл Фута были выкопаны в Стеркфонтейне в 1978 году, но кости хранились незамеченными и немаркированными до 1994 года, когда палеонтолог Рональд Кларк (Ronald Clarke), работавший под руководством Филипа Тобиаса (Phillip Tobias), случайно открыл их вновь в коробке в сарае, используемом рабочими в пещере Стеркфонтейн. Три года спустя Кларк случайно наткнулся на другую коробку костей из Стеркфонтейна в кладовой в Университете Витватерсранда. Эта коробка была маркирована «Cercopithecoids». Кларк проявлял интерес к этому виду обезьяны, поэтому он осмотрел коробку и был рад заметить кость ноги гоминида среди костей обезьяны. Несколько костей ноги и ступни в коробке, казалось, соответствовали костям, ранее найденным в сарае в Стеркфонтейне. Одна была половиной сломанной правой берцовой кости. Кларк дал слепок берцовой кости двум африканским коллегам, Нквану Молефе и Стивену Моцуми (Nkwane Molefe and Stephen Motsumi), и попросил, чтобы они вернулись в Стеркфонтейн и нашли другую половину.

Поставленная им задача была похожа на поиск иголки в стоге сена, поскольку грот – огромная, глубокая, темная пещера с обломочной породой, выходящей на поверхность на стенах, полу и потолке. После двух дней поиска при помощи переносных ламп они нашли ее 3 июля 1997 года.

Подвиг Молефе и Моцуми был более чем удивительным, потому что кость, которая соответствовала их слепку, была  

в противоположном конце пещеры, где ранее производились земляные работы. Совпадение было полным, несмотря на то, что части кости были разнесены рабочими 65 или больше лет назад. Слева от обнажившегося конца правой голени можно было заметить фрагмент обломанной кости левой голени, к которой можно было присоединить нижний конец левой голени с костями ступни. Слева от него была видна обломанная левая малоберцовая кость. Судя по положению нижних конечностей, исходя из правильного анатомического взаиморасположения, казалось, что весь скелет должен был быть там, лежащий лицом вниз.

Фактически он не был там полностью, но, после обдумывания геологического оседания в исследуемой области, Кларк рассчитал, где он должен находиться, и достаточно уверено зубило Моцуми его там нашло. Кларку и его команде действительно повезло, но здесь мы имеем первоклассный пример правила ученых, начиная с Луи Пастера: «Удача любит подготовленные умы».

Литл Фута еще нужно было полностью выкопать, описать и официально назвать, но предварительные отчеты отрекомендовали его как захватывающую находку, конкурирующую с Люси в целостности, но более древнюю. Хотя он более похож на человека, чем на шимпанзе, большой палец ноги отведен больше, чем на наших ногах. Это дает основание предположить, что Литл Фут захватывал ветки дерева своими ногами так, как мы захватить не можем. Хотя он почти наверняка передвигался на двух ногах, он, вероятно, также карабкался и ходил иной походкой, чем мы. Как другие представители рода австралопитеков, он, возможно, проводил время на деревьях, возможно, располагался в них на ночлег, как современные шимпанзе.

Сделав паузу на отметке в 4 миллиона лет, давайте бросим быстрый взгляд на то, что расстилается вокруг. Есть некоторые фрагментарные останки, возможно, прямоходящего, похожего на австралопитека существа еще далее в прошлом, приблизительно 4.4 миллиона лет назад. Тим Уайт (Tim White) и его коллеги обнаружили его в Эфиопии, очень близко от могилы Люси. Они назвали его Ardipithecus ramidus (некоторые различают второй вид, Ardipithmis kadabba.), хотя некоторые предпочитают относить его к роду Australopithecus. Ни один череп Ardipithecus пока не найден, но его зубы предполагают, что он был больше похож на шимпанзе, чем на того или иного более позднего человека. Его зубная эмаль была более толстой, чем у шимпанзе, но не столь толстой, как наша. Были найдены несколько отдельных костей черепа, и они указывают, что череп опирался на вершину позвоночного столба, как у нас, а не перед ним, как у шимпанзе. Это предполагает вертикальное положение, и те кости ноги, которые были найдены, подтверждают мнение, что Ardipithecus передвигались на двух ногах. Прямохождение отделяет людей от остальных млекопитающих настолько кардинально, что я чувствую, что оно заслуживает отдельного рассказа. И кто лучше подходит, чтобы рассказать его, чем Литл Фут?

Данный текст является ознакомительным фрагментом.