Моделирование древних больших пальцев прослеживает историю ловкости рук у гоминин
Несмотря на давние представления о важности эволюции большого пальца для использования и создания орудий, остаются вопросы о том, когда именно возникла человеческая ловкость рук и эффективное использование большого пальца, и какой вид гоминин первым обладал этой способностью. Исследователи, проанализировавшие с помощью виртуального мышечного моделирования биомеханику и эффективность большого пальца у различных ископаемых видов человека, получили новые данные о времени появления этих способностей и их значении для развития сложной человеческой культуры. Результаты, опубликованные 28 января в журнале Current Biology, позволяют предположить, что фундаментальный аспект противопоставления большого пальца у человека впервые появился примерно 2 миллиона лет назад и отсутствовал у самых ранних предполагаемых создателей каменных орудий.
«Повышенная ловкость рук в форме эффективного противопоставления большого пальца была одной из ранних определяющих характеристик нашей линии, обеспечивая нашим предкам огромное адаптивное преимущество», — заявила Катерина Харвати из Тюбингенского университета. — «Вероятно, это ключевой элемент, лежащий в основе развития сложной культуры за последние 2 миллиона лет, сформировавший нашу биокультурную эволюцию».
В новом исследовании команда под руководством Харвати использовала комплексный подход, интегрирующий виртуальное мышечное моделирование с трехмерным анализом формы и размера костей, включая области прикрепления мышц. Метод был валидирован на сравнении шимпанзе и современных людей.
Применение этого подхода показало, что эффективность и ловкость большого пальца значительно возросли у гоминин, живших 2 миллиона лет назад в Южной Африке. При этом степень этой ловкости была стабильно ниже у самых ранних предполагаемых создателей орудий — австралопитеков, включая вид Australopithecus sediba (также датированный ~2 млн лет), чьи «человекоподобные» пропорции пальца ранее связывали с изготовлением орудий.
«Одним из самых больших сюрпризов стало обнаружение, что окаменелости кистей гоминин со стоянки Сварткранс в Южной Африке (возраст ~2 млн лет, приписываются раннему Homo или боковой ветви Paranthropus robustus) могли достигать ловкости при использовании большого пальца, аналогичной таковой у современных людей», — сказал первый автор, эксперт по биомеханике руки Александрос Каракостис.
Новые данные также показывают, что более поздние виды нашего рода Homo — включая неандертальцев, а также ранних и современных Homo sapiens — обладают схожей высокой степенью ловкости рук. Это относится и к маломозгому виду Homo naledi, несмотря на отсутствие находок каменных орудий в ассоциации с ним.
«Эти стабильно высокие уровни ловкости у видов Homo свидетельствуют о большой адаптивной ценности противопоставления большого пальца для биокультурной эволюции человека», — говорит Харвати.
Исследователи отмечают, что ключевое значение их открытия в том, что раннее увеличение ловкости большого пальца около 2 миллионов лет назад могло стать основой для постепенного развития сложной культуры. Этот период включает важные биокультурные изменения: появление крупномозгой линии Homo erectus и её расселение из Африки, начало более активного использования животных ресурсов и усиление зависимости от каменных технологий.
В дальнейшем команда планирует детально изучить ловкость рук неандертальцев и сравнить её с человеческой, а также исследовать привычные ручные действия ранних гоминин, чтобы понять поведение, которое ознаменовало переход к систематическому производству и использованию орудий.