Внутреннее ухо ископаемой обезьяны помогло понять развитие прямохождения
Ученые исследовали размеры и форму полукружных каналов во внутреннем ухе вымершего примата рода Lufengpithecus с помощью 3D-мультимасштабирования и мультимодальной визуализации. Полученные данные они сопоставили с информацией о строении внутреннего уха у других ископаемых и современных обезьян. В результате ученые сделали вывод, что эволюция прямохождения у приматов проходила в три этапа. Исследование опубликовано в журнале The Innovation.
Люди и наши ближайшие родственники, человекообразные обезьяны, демонстрируют удивительное разнообразие двигательных способностей: от прямохождения и лазания до карабканья на деревья и хождения на четырех конечностях. Самый уникальный и важный их всех способов перемещения — прямохождение. Однако ученые до сих пор не могут точно сказать, как и почему приматы научились стоять на двух ногах. Большинство исследований сконцентрировано на анализе костей конечностей, плеч, таза и позвоночника у современных и ископаемых обезьян. В рамках новой работы биологи решили обратиться к менее очевидному источнику информации — внутреннему уху. Оно состоит из трех отделов. Два из них — преддверие и полукружные каналы — отвечают за чувство равновесия и положения тела в пространстве. Именно поэтому анализ внутреннего уха может рассказать об эволюции прямохождения.
Ученые анализировали строение внутреннего уха у ископаемых обезьян рода Lufengpithecus. Они жили в периоде между 6,2 и 12,5 миллиона лет назад на нынешней территории юго-запада Китая. До настоящих дней сохранилось несколько черепов этих животных. Исследователи сканировали черепа с помощью системы 3D-мультимасштабирования и мультимодальной визуализации.
Это позволило биологам подробно визуализировать структуры внутреннего уха луфенгпитека. Хоть ископаемые кости и были повреждены, ученые все же смогли оценить параметры тонких структур костных каналов и сделать выводы о строении внутреннего уха у этих обезьян. Затем ученые сравнили полученные данные с результатами сканирования черепов других современных и древних обезьян.
Научная группа обнаружила, что ранние обезьяны двигались примерно одинаково. При этом их локомоторное поведение отличается от поведения современных обезьян и людей. Это означает, что скелеты ныне живущих обезьян, возможно, слабо подходят для реконструкции способов движения вымерших видов.
Также ученые предположили, что прямохождение появилось в три этапа. Сначала самые ранние обезьяны передвигались по деревьям примерно так же, как современные азиатские гиббоны. Затем более поздние приматы — последние общие предки обезьян и людей — научились и лазать, и карабкаться, и висеть на руках, и перемещаться на двух и четырех ногах. Наконец, именно от этого широкого репертуара двигательных движений и развилось человеческое прямохождение.
Текст: Анна Гуль
Zhang, Y., Ni, X., Li, Q., Stidham, T., Lu, D., Gao, F., Zhang, C., & Harrison, T. (2024). Lufengpithecus inner ear provides evidence of a common locomotor repertoire ancestral to human bipedalism. The Innovation, 5(2), 100580. https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100580