Развитие ловкости рук предшествовало прямохождению
Новое исследование Института наук о мозге RIKEN разрешает давнюю загадку эволюции человека: ранние гоминиды развили ловкость пальцев и способность использовать орудия до развития бипедальной локомоции (прямохождения).
Междисциплинарная команда под руководством нейробиолога доктора Ацуси Ирики, включая антрополога доктора Гена Сува из Музея Токийского университета, опровергла распространённое предположение. Ранее считалось, что ловкость рук эволюционировала после того, как прямохождение освободило руки для манипуляций.
Методология и ключевые открытия
Исследование, опубликованное в Philosophical Transactions of the Royal Society B, объединило:
- Функциональную МРТ у людей
- Электрическую запись активности мозга у обезьян
- Анализ ископаемых останков
Цель — картировать области мозга, отвечающие за тактильное восприятие отдельных пальцев рук и ног (соматотопические карты).
Результаты:
- Подтверждено: у людей и обезьян отдельные пальцы рук имеют дискретные нейронные представительства.
- Обнаружено новое: пальцы ног (toes) у обезьян объединены в единую нейронную карту.
- У людей пальцы ног также в основном объединены, но с ключевым исключением — большой палец ноги (big toe) имеет свою собственную, отдельную карту, которой нет у обезьян.
Эволюционная интерпретация
Эти нейробиологические данные свидетельствуют: ранние гоминиды развили ловкие пальцы рук, ещё будучи четвероногими. Дальнейшего развития ловкости у обезьян не произошло, а у людей параллельно развились:
Тонкий контроль пальцев рук
Большой палец ноги для помощи в бипедальной локомоции
Исследование мозга поддержано анализом костей кисти и стопы скелета Ardipithecus ramidus возрастом 4,4 млн лет. Этот четвероногий гоминид уже обладал ловкостью рук, предшествуя разделению линий человека и обезьян.
Вывод
Авторы заключают: «У ранних четвероногих гоминид был возможен контроль пальцев и использование орудий, в то время как независимая адаптация, включающая использование большого пальца ноги для таких функций, как баланс и ходьба, произошла с переходом к прямохождению».
Параллельная эволюция прямохождения и ловкости рук стала следствием адаптационного давления на четвероногих предков: необходимость контроля баланса с помощью пальцев ног при сохранении критически важной специализации тонких движений пальцев рук.
Доктор Ирики отметил: «Эволюцию обычно не считают доступной для изучения в лаборатории, но наш новый метод использования сравнительной физиологии мозга для расшифровки следов адаптации у предков может позволить нам заново исследовать теории Дарвина».