Загадка эволюции: зачем нам подбородок?

21 февраля, 15:00
Существует множество разных версий относительно того, зачем человеку подбородок, однако при пристальном рассмотрении ни одна из них не представляется состоятельной

Существует множество разных версий относительно того, зачем человеку подбородок, однако при пристальном рассмотрении ни одна из них не представляется состоятельной. Каково предназначение этого, казалось бы, не слишком важного элемента нашего лица? Корреспондент BBC Earth решила провести собственное расследование.

У всех людей имеется подбородок, более или менее проявленный, но всегда явно бесполезный.

У одних подбородок крепкий, волевой, у других мягкий, а то и двойной... Но какую именно функцию он выполняет в нашей жизни?

Штука в том, что никто из нас, кажется, не пользуется своим подбородком с пользой.

До сих пор нет удовлетворительного объяснения, почему среди млекопитающих только homo sapiens имеет подбородок

Еще больше путаницы вносит тот факт, что даже среди приматов (включая наших ближайших родственников, неандертальцев) подбородком наделили почему-то один только вид, homo sapiens (человек разумный).

Но на что этот выступ на лице нам сдался, собственно? За прошедшее столетие ученые предложили несколько гипотез. Однако, по всей видимости, об истинном назначении подбородка никто из них не знает наверняка.

Упорядочить некоторые из наиболее интересных теорий нам поможет обзор литературы, существующей по данной теме.

Они какие-то странные, что, вообще-то, и привлекло мое к ним внимание, - говорит Джеймс Пэмпуш из Университета Дюка в американском Дареме, штат Северная Каролина, ученый, ни один год посвятивший изучению нижней части лица человека. - И никто пока не выдвинул убедительной гипотезы относительно того, почему среди всех видов млекопитающих подбородок имеется лишь у вида homo sapiens.

В своем недавно опубликованном докладе Пэмпуш попытался решить эту заданную нам природой заковыристую задачку.

Ни у одного другого млекопитающего подбородочного выступа нет.

У нас есть некоторое представление о том, что такое подбородок. И всё же будет нелишним дать ему здесь краткое определение.

Попросту говоря, это выступ вдоль нижнего края челюстной кости человека. Ни у одного другого млекопитающего подбородочного выступа нет. У шимпанзе и других человекообразных обезьян, например, челюсти книзу скошены.

Как свидетельствуют данные археологических раскопок, ближайшие наши родственники, неандертальцы, тоже не имели подбородка.

Его присутствие или отсутствие в скелете лица используется поэтому как один из основных критериев отличия homo sapiens от homo neanderthalensis.

Даже у шимпанзе нет подбородка; их череп имеет покатое лицо, со скошенными книзу челюстями

Это как раз то, что делает появление подбородка в анатомии современного человека таким интересным. Можно, соответственно, предположить, что в поведении или в пищевых привычках современного (в смысле анатомического строения) человека произошел разрыв с неандертальцем, что и привело к появлению подбородка , - говорит Занета Тэйер из Университета штата Колорадо, что в американском Денвере.

Исследовательское сообщество так и не пришло пока к единому мнению относительно функции подбородка, однако за последние десятилетия на сей счет были выдвинуты три заметных гипотезы.

С ним легче жевать?

Одно из предположений состоит в том, что наш подбородок будто бы помогает нам жевать пищу.

Согласно данной гипотезе, людям необходима дополнительная кость для того, чтобы справляться с нагрузками, сопряженными с жеванием.

Однако, сопоставив человека с человекообразными обезьянами, челюсти которых имеют сходную форму, мы увидим, что такое объяснение нельзя считать удовлетворительным.

Когда мы жуем, наши челюсти раздвигаются подобно поперечным рычагам автомобильной подвески, и чем они дальше друг от друга, тем слабее усилие этих костей.

Так что если бы действительно существовала потребность помочь человеку справляться со связанными с жеванием нагрузками, логичнее бы выглядело, если бы дополнительная кость сформировалась не под челюстью, а на внутренней ее стенке, рядом с языком.

Именно так дело обстоит у шимпанзе и макак. Они получили в свое распоряжение так называемый обезьяний выступ, т.е. кость на обращенной к языку стороне нижней челюсти.

У нас подобной кости нет. А та, что образует подбородок, вовсе не делает нашу костную структуру более крепкой и, соответственно, лучше приспособленной для жевания.

Пэмпуш напоминает, что, вообще-то говоря, пережевывание пищи не составляет для нас особого труда. Ведь современный человек питается, в основном, мягкой, термически обработанной пищей.

Отсюда он делает вывод : Подбородок нельзя считать частью эволюционной адаптации для облегчения жевательного процесса .

Исследователь Флора Грёнинг из Университета шотландского города Абердин, в Великобритании, согласна с этим утверждением.

Пять лет назад она построила компьютерную модель для того, чтобы исследовать механическую нагрузку на рот, с подбородком и без.

На основе результатов своего исследования она заключила: Предположению, что подбородок возник в результате механической адаптации, явных доказательств нет .

Он помогает говорить?

Согласно второй гипотезе, подбородок помогает нам говорить, так как активно участвующий в речи язык нуждается в подкреплении в виде дополнительной кости под нижней челюстью.

Но, опять же, для речи не требуется много силы, поэтому не очень понятно, зачем человеку дополнительная кость.

Но даже если бы была в ней необходимость, тогда, как и в случае с жеванием, для говорения было бы гораздо полезнее приставить еще одну кость не к низу челюсти, а к внутренней ее части, ближе к языку.

Он помогал соблазнять?

Третья гипотеза состоит в том, что у подбородка нет никакой непосредственной функции, а возник он в результате полового отбора как эволюционная адаптация.

В природе примерами таких адаптаций могут служить ветвистые рога у самца лося или широкие скулы орангутана.

У орангутанов нет подбородка, но зато у самцов - широкие скулы

Обеим этим чертам отдавалось предпочтение особями противоположного пола при выборе партнера для спаривания. Что и обеспечило устойчивость этих черт в будущих поколениях, даже при отсутствии прямой пользы.

И здесь опять возникает проблема, замечает Пэмпуш. У всех других видов млекопитающих признак, отобранный в результате половой селекции, появляется только у одного пола. А подбородок есть и у мужчин, и у женщин.

По мнению Пэмпуша, три представленных выше гипотезы несостоятельны, и никто пока не знает точно, зачем нам нужен подбородок: Всякий, кто говорит, что знает, на самом деле лукавит .

Нефункциональная, но, как считают многие, привлекательная часть лица

Большая часть предложенных до сих пор гипотез разваливается при внимательном рассмотрении, а некоторые просто невозможно протестировать, считает американский исследователь.

Получается, что мы, к сожалению, так не приблизились к пониманию того, зачем человеку подбородок.

И да, подбородки представляются нам не очень функциональными. Но тогда, может быть, стоит зайти с другой стороны и исследовать, почему они такие выпуклые?

Это результат уменьшения нашего лица?

Подбородок может быть и неадаптивным элементом, который появился как побочный продукт другой, реальной адаптации.

Эту идею высказали в 1979 году биологи Стивен Гульд и Ричард Левонтин. Они сравнили подбородок с тем, что в архитектуре называется антрвольтом (или пазухой свода).

Это архитектурный элемент под куполом здания, который порой украшен столь вычурно, что кажется, будто именно он и являлся отправной точкой всего проекта.

В действительности же антрвольты существуют только потому, что помогают поддерживать купол. Иначе говоря, антрвольты - архитектурные или биологические - являются, по сути, побочными продуктами какого-то другого, более значимого изменения.

Антрвольт у нас на лице, возможно, стал таким выпуклым из-за того, что оно сократилось в размерах, полагает Натан Холтон из Университета штата Айова, в США.

По его словам, подбородок образовался вследствие уменьшения человеческого черепа.

У вида homo sapiens нижняя челюсть слабее, чем была у наших вымерших родственников из подсемейства гомининов.

В ходе эволюции люди покорили огонь и научились готовить себе пищу, и тогда у них отпала необходимость в сильных челюстях. И в результате общая крепость челюсти действительно сократилась за ненадобностью.

В ходе эволюции у человека изменились и другие анатомические характеристики. К примеру, пропала выдающаяся вперед надбровная дуга, но появилась впадина под скулами, называемая собачьей ямкой .

Это тоже связано с уменьшением лица, говорит Холтон. Наличие подбородка, возможно, также является следствием данного изменения. И тогда понимание его функции сводится к объяснению причины уменьшения размеров человеческого лица .

Флоре Грёнинг эта идея нравится; она добавляет, что подбородок, возможно, понадобился для того, чтобы поддержать наши когда-то чрезвычайно крепкие нижние челюсти.

Неандертальцы и homo erectus , человек прямоходящий , имели сильную нижнюю челюсть; у них была достаточно мощная кость в районе подбородка, и им дополнительного утолщения не требовалось , - замечает она.

Археологи используют признак наличия/отсутствия подбородка для того, чтобы при раскопках различить неандертальцев и представителей человека разумного

У современного (в анатомическом отношении) человека, напротив, кости весьма тонкие.

Подбородок может дать дополнительную резистентность для поддержания механической силы, однако общую крепость он не увеличивает .

Просто случайность?

С другой стороны, появление подбородка-антрвольта может быть связано с каким-то произвольным событием или несчастным случаем, а вовсе не являться побочным продуктом неких полезных адаптаций в другой части лица.

Я сомневаюсь, что это адаптация , - говорит Пэмпуш. Однако, по его словам, и первая часть утверждения - будто бы подбородок возник вследствие случайности - тоже пока никем не доказана. У нас на данный момент нет для этого соответствующего инструментария .

Ключ к пониманию событий эволюции

Но если ни одна из выдвинутых гипотез относительно назначения подбородка не дает удовлетворительного объяснения, и мы не можем доказать теорию антрвольта, зачем же тогда Пэмпуш столько лет занимается этой темой?

Хотя подбородки и вправду довольно странно выглядят, их изучение помогает высвечивать те эволюционные процессы, благодаря которым современные люди устроены именно так, а не иначе.

Исследования в данной области демонстрируют также, что эволюция - штука весьма разноплановая.

Подбородки представляются нам довольно бесполезными. Однако как бы мы выглядели без них?

К тому же, признак, присущий в биологическом мире лишь человеку, - это большая редкость.

Большинство имеющихся у нас признаков можно найти и у других видов. Так что подбородок не только выделяется у людей на лице, но и выделяет их среди всех других млекопитающих, включая высших приматов.

И изучение того, как он возник, может дать нам ключ к пониманию других эволюционных событий, приведших к появлению вида homo sapiens.