Впервые ученые провели тщательный анализ эволюции человеческого скелета и обнаружили, что всего 12 тыс. лет назад наши кости были намного плотнее и крепче. Почему же после миллионов лет эволюции наш скелет резко стал в разы более хрупким?
Результаты исследования, опубликованного на этой неделе в издании Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают резкое снижение плотности костей современных людей по сравнению с древними предками. К этому выводу ученые пришли на основании анализа костной ткани шимпанзе, современных людей, а также ископаемых останков. Как оказалось, на протяжении миллионов лет наши предки имели очень прочные плотные кости, пока не произошло резкое снижение плотности, наблюдаемое у современных людей.
Плотность костей у людей на разных этапах эволюции
"Несмотря на столетия изучения человеческого скелета, ученые впервые обнаружили, что даже у древних земледельцев, которые активно работали на земле, плотность костной ткани ниже, чем у древних предков человека, — отметил автор исследования профессор Брайан Ричмонд (Brian Richmond) из Университета Джорджа Вашингтона. — Современные люди имеют меньшую плотность костной ткани, чем у родственных видов, причем это не зависит от образа жизни. Проще говоря, кости стали более хрупкими и у людей, которые занимаются тяжелым физическим трудом, и у офисных работников".
Ранее сравнительный анализ костей современных людей и родственных видов, тех же шимпанзе, показал отличия в плотности костей, но ученые не знали, когда в процессе эволюции человека впервые появилась эта уникальная особенность. Как оказалось, это случилось совсем недавно: всего 12 тыс. лет назад. Более того, в некоторых человеческих популяциях процесс резкого снижения плотности костей происходит и сейчас.
Ученые провели компьютерную томографию высокого разрешения и микротомографию трабекулярной (губчатой) кости конечностей современных людей и шимпанзе, а также у ископаемых гоминидов, включая австралопитеков и неандертальцев. Результаты показали снижение плотности губчатых костей у современных людей, прежде всего крупных костей и суставов нижних конечностей. По мнению исследователей, это связано с переходом от кочевого образа жизни к оседлому.
"К большому нашему удивлению мы видим, что наши предки и родственные виды, которые жили в естественных условиях, имели очень плотные кости, — отметил профессор Брайан Ричмонд. — Даже ранние представители нашего вида (около 20 тыс. лет назад) имели очень плотные кости, такие как у современных животных. Но кости стали слабеть в более поздние времена, когда люди поселились на одном месте и начали использовать сельскохозяйственные инструменты, чтобы выращивать пищу".
Возможно, снижение плотности костей в итоге привело к распространению таких заболеваний, как остеопороз. Скорее всего, в будущем плотность костей продолжит снижаться или останется на современном не очень высоком уровне, то есть к крепким тяжелым костям своих предков человечество уже не вернется. Таким образом, предстоит найти способ лечения этого "эволюционного недуга" или повысить требования к безопасности окружающей среды. Что касается тяжелого физического труда, то с каждым поколением его количество сокращается. Более того, в некоторых специфических областях, например в военном деле или обслуживании тяжелой техники, уже используют экзоскелеты, так что технически наши кости могут стать фантастически крепкими благодаря механизмам.
