По всей видимости, способность вращать плечи и разгибать локти, благодаря которой люди могут доставать предметы с высоких полок или играть в мяч, изначально развилась у наших предков-приматов как способ контролировать спуск с деревьев и избегать травм.
Ученые из Дартмута (Великобритания) выяснили, что обезьяны и древние люди, скорее всего, приобрели свободно двигающиеся плечи и гибкие локти, чтобы контролировать скорость спуска с деревьев, поскольку быстрый спуск из-за гравитации мог оказаться фатальным. Когда первые люди покинули лесные массивы и перешли в травянистые саванны, эти части тела стали необходимы для сбора продовольствия и применения орудий для охоты и самозащиты. Исследование опубликовано в журнале Royal Society Open Science.
Используя специализированное программное обеспечение для спортивного анализа и статистики, эксперты провели сопоставление видеозаписей и стоп-кадров. На этих материалах запечатлены шимпанзе и дымчатые мангабеи (Cercocebus atys), лазающие по деревьям в естественной среде обитания. Анализ показал, что способ подъема на деревья у них был схожим: при этом плечи и локти в основном оставались согнутыми и прижатыми к телу. Однако при спуске шимпанзе вытягивали руки над головой, чтобы удерживаться за ветки, подобно тому, как человек спускается по лестнице, поскольку вес тела тянул их вниз.
Авторы отмечают, что предыдущие исследования фокусировались на наблюдении за перемещениями животных в контролируемых экспериментах. Однако результаты нового исследования предоставили одну из первых возможностей установить роль спуска в эволюции человекообразных обезьян и ранних людей, имеющих более тесную генетическую связь между собой, чем с другими группами обезьян.
«Автор исследования, Люк Фаннин, отмечает, что идея спуска является недостаточно изученным, но ключевым фактором, объясняющим анатомические различия между обезьянами и людьми. По его словам, учитывая габариты обезьян и древних людей, процесс спуска вниз представлял собой значительную физическую трудность, и естественный отбор мог привести к изменениям в их строении тела в связи с риском падений.
Изучая коллекции скелетов в Гарвардском университете и Университете штата Огайо (США), исследователи проанализировали анатомию рук шимпанзе и мангабеев. Подобно людям, шимпанзе обладают плечевым суставом, имеющим форму неглубокой чашеобразной впадины, в которой располагается округлая головка плечевой кости. Такая конструкция делает сустав более подверженным вывихам, но при этом обеспечивает более широкий диапазон движений. Кроме того, благодаря сокращению длины костной структуры, расположенной непосредственно за локтем (локтевой отросток), шимпанзе способны полностью разгибать свои руки.
Мангабеи и другие обезьяны анатомически напоминают четвероногих, характеризующихся выраженными грушевидными плечевыми впадинами и локтями с выступающим локтевым отростком, придающим сустав форму буквы L. Такая конструкция обеспечивает большую стабильность, но ограничивает гибкость и амплитуду движений.
Анализ выявил, что при спуске с дерева угол наклона плеч шимпанзе был на 14 градусов больше, чем при подъеме. При спуске руки этих животных также были вытянуты наружу в локте на 34 градуса больше, чем при подъеме. Мангабеи при подъеме на дерево использовали углы расположения плеч и локтей, которые отличались от углов, применяемых при спуске, лишь незначительно – на четыре градуса или менее.
Благодаря анатомии плечевого пояса, унаследованной от наших обезьяньих предков, древние люди могли безопасно взбираться на деревья в ночное время и спускаться при дневном освещении. С появлением у Homo erectus способности использовать огонь для защиты от ночных хищников, плечи стали более широкими и приобрели способность поворачиваться под углом 90 градусов. Такая особенность, в сочетании со свободой движений в плечевых и локтевых суставах, сделала наших предков превосходными метателями копий – навыка, недоступного обезьянам).
«Ученые отметили, что речь идет об идентичной анатомии ранних обезьян, но с некоторыми изменениями. Теперь у них появилась возможность метать копья или камни для самообороны, добычи ресурсов или облегчения подъема. Спуск с деревьев заложил анатомическую основу для эволюционных изменений, произошедших миллионы лет спустя. Движение, которое выполняет защитник в американском футболе при броске мяча, восходит к нашим предкам-обезьянам.