Ученые выяснили, что структура плечевого пояса у людей развилась, чтобы ограничить движения при лазании

Новости МирТесен

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.

Исследователи из Дартмутского университета (Великобритания) пришли к выводу, что обезьяны и древние люди, скорее всего, развили свободные движения в плечевом поясе и гибкие локти для контроля скорости спуска с деревьев, поскольку гравитация представляла серьезную угрозу. Когда первые люди покинули лесные массивы и перешли к жизни на травянистых саваннах, эти особенности тела оказались необходимыми для добычи пропитания и применения инструментов в процессе охоты и самозащиты. 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 исследования отмечают, что в предыдущих работах наблюдение за передвижениями животных проводилось преимущественно в лабораторных условиях. Тем не менее, результаты данной работы позволили одним из первых установить значимость процесса спуска в эволюции человекообразных обезьян и ранних людей, которые имеют более тесную генетическую связь друг с другом, чем с другими группами приматов.

«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.

В ходе работы ученые проанализировали анатомические особенности рук шимпанзе и мангабеев, используя коллекции скелетов, хранящиеся в Гарвардском университете и Университете штата Огайо (США). Как и у людей, плечевой сустав у шимпанзе имеет форму неглубокой чашеобразной структуры под округлой головкой плечевой кости. Такая конструкция делает его более подверженным вывихам, но при этом обеспечивает больший диапазон движений. Кроме того, шимпанзе способны полностью разгибать руки благодаря сокращению длины кости, расположенной непосредственно за локтем, известной как локтевой отросток.

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.

Проведенный анализ выявил, что угол наклона плеч у шимпанзе при спуске был на 14 градусов больше, чем при подъеме. В локтевом суставе при спуске с дерева их руки были развернуты наружу на 34 градуса больше по сравнению с подъемом. У мангабеев углы наклона плеч и локтей практически не отличались при подъеме и спуске – разница составляла всего четыре градуса или меньше.

Благодаря анатомии плечевого пояса, перешедшей от обезьян-предков, древние люди могли совершать ночные восхождения на деревья для обеспечения безопасности и спускаться при дневном свете без риска получения травм. С появлением у Homo erectus (человека прямоходящего) навыка использования огня для защиты от хищников в темное время суток, плечи стали шире и приобрели способность поворачиваться под углом девяносто градусов. В сочетании с широким диапазоном движений в плечевых и локтевых суставах это обеспечило нашим предкам высокую точность при метании копий – навыка, недоступного для обезьян.

«Мы наблюдаем схожую анатомию у ранних обезьян, однако с некоторыми модификациями. Теперь присутствует часть тела, позволяющая бросать копья или камни для самозащиты, добычи необходимых ресурсов или облегчения подъема наверх. Спуск с деревьев заложил анатомическую основу для развития, которое произошло миллионы лет спустя. Движение руки защитника в американском футболе при броске мяча – это наследие наших предков-обезьян», — заключили исследователи.