Сравнительный анализ трехмерных компьютерных томограмм черепов японцев, умерших в последние годы, и черепов, принадлежавших жителям этой страны в начале XX века, показал, что их форма претерпела незначительные изменения. Также было установлено, что различия между черепами мужчин и женщин стали более заметными, однако эволюционное объяснение этого явления в современном мире остается неясным.
В физической и судебной антропологии давно используют коллекции черепов конца XIX — начала XX века как эталонные образцы «современного» человека. Но за последнее столетие во многих странах люди в среднем стали выше и крупнее, что обычно связывают с улучшением питания, здравоохранения и условий жизни. Японский антрополог Сиори Усуи ( Shiori Usui) из Научно-исследовательского института полицейских наук в Тибете совместно с коллегами высказала предположение о том, что эти же факторы могли оказать влияние и на строение черепа.
Усуи и ее коллеги поставили перед собой задачу установить, насколько анатомическое строение людей, живших в прошлом, соответствует современным особенностям. Для этого они провели сопоставление: 56 черепов японских мужчин и женщин, существовавших в период с 1900 по 1920 год, были сравнены с 56 посмертными компьютерными томограммами (КТ) японцев, умерших в 2022–2024 годах. Эти последние были переданы на медицинский факультет Университета Киото для использования в анатомических практических занятиях, а затем поступили в музейную коллекцию.
Ученые не проводили измерения черепов с помощью линейки, определяя их длину и ширину. Вместо этого они построили трехмерные модели каждого образца и обозначили на них фиксированные ориентиры — 161 точку, соответствующие конкретным анатомическим координатам.
Применяя методы геометрической морфометрии, исследователи сопоставляли координаты всех точек на черепах людей. Это дало возможность обнаружить некоторые отличия в общей форме, такие как выпуклость лба, ширина черепа и характеристики лицевого отдела.
Анализ анатомии черепов показал, что за последние сто лет произошли заметные изменения: они приобрели более округлые очертания. Ранее череп чаще имел вытянутую форму – он был длиннее в передне-заднем направлении и уже в боковом. В настоящее время эта черта менее выражена.
На этом изменения не прекратились. Скулы у современных людей стали уже, верхняя челюсть – шире, а носовая кость – больше и заметнее. Лоб приобрел более вогнутую форму, и его линия сместилась немного выше. Костные наросты позади ушей, известные как сосцевидные отростки, увеличились в размере и сильнее выступают.
Авторы научной работы считают, что произошедшие изменения затронули организм слишком стремительно, чтобы объяснить их только эволюционными процессами. Гораздо более вероятно, что на них повлияли факторы окружающей среды, изменения в образе жизни и питании. В частности, речь идет об улучшении качества детского питания, повышении общего уровня здоровья и переходе на более мягкую пищу, требующую меньших усилий при жевании. Сбалансированный рацион, ставший более калорийным, богатым белком и микроэлементами, мог способствовать интенсивному росту костной ткани, включая кости челюсти.
Изменение строения черепа было отмечено исключительно у японцев, хотя ученые не исключают, что этот процесс может иметь более широкое распространение. Усуи высказала предположение, что в других регионах анатомические особенности могут отличаться, но общая закономерность, скорее всего, будет наблюдаться глобально.
В ходе исследования была обнаружена и дополнительная неожиданность. Отличия между строением мужских и женских черепов в наши дни более выражены, чем в начале двадцатого столетия. У мужчин стали более заметными надбровные дуги, увеличились области за ушами, и более выражен лицевой отдел черепа.
Усуи и ее соавторы были уверены в ином исходе. Изначально они полагали, что из-за близкого образа жизни мужчин и женщин анатомические различия между ними будут менее заметны. Тем не менее, полученные данные продемонстрировали усиление полового диморфизма. Эти результаты согласуются с данными, представленными в предыдущей работе, опубликованного в 2020 году. Тогда они выявили похожие анатомические различия между черепами мужчин и женщин.
Изменение формы черепа в течение последних ста лет — не уникальное открытие, сделанное японскими исследователями. Ещё в 2000 году американские ученые опубликовали работу, в которой, наоборот, сообщали об общей тенденции к более овальной форме головы, а не к округлой.
Американские ученые могли получить иные выводы по двум основным причинам: возможно, они применяли менее совершенные методики, чем группа Усуи, или же это объясняется особенностями демографической ситуации в США. В XX веке страну неоднократно затрогали масштабные миграционные процессы, что оказало непосредственное воздействие на структуру населения. Включение в выборку людей различного происхождения могло исказить антропологические показатели (если за десятилетие состав населения претерпевает значительные изменения, то и средние антропологические характеристики, такие как форма черепа, рост, пропорции лица и другие признаки, могут изменяться).
По мнению ряда специалистов, включая итальянского криминалиста Франческо Каппелло ( Francesco Cappello) из Университета Палермо, считают, если современные черепа демонстрируют отличия от черепов, существовавших столетие назад, то ранее используемые формулы для определения пола могут оказаться менее точными. В связи с этим, методы судебной антропологии требуют модернизации.
Несмотря на интересные результаты, полученные группой Усуи, к ним стоит подходить с определенной долей скептицизма. Прежде всего, размер выборки оказался недостаточным: всего 112 человек – слишком мало для обобщения данных о населении Японии за столетие.
Во-довом числе исследователи рассматривали исключительно черепа японцев, и экстраполяция полученных данных на жителей Южной Америки, Европы или Африки была бы некорректной. Генетические особенности, питание и медицинские практики различаются у разных этнических групп. Следовательно, заключения относительно трансформации формы черепа применимы лишь к той популяции, которая была предметом исследования.
Научная работа вышла в журнале American Journal of Biological Anthropology.