Знание-сила, 1999 № 04 (862) - [35]
В положении канатоходца. Двуногое передвижение для такой конструкции крайне невыгодно. Приходится постоянно удерживать тело от падения и толкать при ходьбе всю массу не только вперед, но и вверх. В организме гоминид мышцы и кости перестроились так, чтобы решить проблему «как удержаться на дыбах», экономя силы. Для этого развились приспособления балансировки, амортизации и пирамидального распределения массы опорных структур.
Трансформация таза. Те мышцы, которые толкают тело четвероногих вперед, у человека стали поддерживать корпус. Большая ягодичная мышца постоянно удерживает от падения вперед туловище, получающее импульсы при каждом шаге. Малые разные факторы и преадаптации. Среди них выделяют преимущества наземного образа жизни (в условиях отягодичные мышцы, напрягающиеся по бокам, предотвращают «падение тела в образовавшуюся из-под убранной ноги яму». Чем сильнее эти мышцы. тем больше энергии перелается от ноги к позвоночнику и тем меньше механические потери. А сохранить энергию в этой жесткой конструкции легче, если таз узкий.
Однако ширина таза крайне важна для рождения детей с крупной головой. Оба этих требования – быстрота бега и деторождение – вступают в конфликт, оба они жизненно необходимы.
Одно из решений этого конфликта – усиление полового диморфизма. Мужчины больше приспособлены к бегу, а в организме женщины все силы брошены на деторождение, поэтому у них широкий таз, который еше и обернут в защитный слой жировой клетчатки.
Но у ранних гоминид эта проблема была далеко не такой острой: они рождали детенышей с почти такой же маленькой головой, как шимпанзе. И лишь намного позже, на втором этапе эволюции, нарастающий объем головы стал противоречить требованиям локомоции, причем расплатой за узкий родовой канал была смерть матери или ребенка.
Восстановить живой облик из пригоршни окаменевшего праха – скрупулезный процесс, требующий глубокого знания анатомии. Этот «портрет» афарского австралопитека потребовал семисот часов работы у специалистов из Аддис-Абебы, Цюриха и Денвера.
Марафонец. Другие механизмы упругой балансировки – изгибы позвоночника, свод стопы, коленный рефлекс, удерживающий тело от падения, мошь четырехглавой мышцы, равномерное распределение массы вокруг оси тела за счет округления головы, «втягивания» челюстного аппарата, уплощения грудной клетки… Значительная часть энергии уходит на этот баланс и толкание тела вверх. Поэтому человек остается скверным спринтером. Человек – прирожденный марафонец. Передвигаясь пружинящим шагом по целым дням, охотники способны загонять копытных до изнеможения.
Внешние причины. Формированию двуногости способствовали самые естественные причины (отступания леса), обитание в саваннах (так суслики и сурикаты часами сидят на задних лапках), малые размеры первопредов (легче выпрямлять корпус), разные роли верхних и нижних конечностей (одновременно стали нужны тонкий манипулятор и грубые ходули), перетаскивание в руках орудий, пищи и детенышей, демонстрация гениталий (агрессивный знак у приматов), зашита от теплового стресса (на четвереньках жарче), регулярное бросание камней (в гиен-конкурентов), условия стресса (в которых крысы чаще принимают «стойку»), игровая локомоция и другие, порой весьма причудливые варианты.
Следует помнить, что эти факторы действовали в сумме и что они не вызвали двуногость, а лишь поддержали ее закрепление. А сама она – результат относительного укорочения рук и общей инфантилизаиии, вызванных изменением регулярных генов.
Как они выпрямились. Предки гоминид жили в толстоствольных лесах и редколесьях. Они ходили и подвешивались к веткам, принимая выпрямленную позу в тысячу раз чаше, чем лошадь. Это важная предпосылка ортоградности, то есть двуногости. Попадая на землю, они могли двигаться и на четырех, и на двух ногах. Так поступают и некоторые современные обезьяны – носачи, ревуны, бонобо. Может создаться впечатление, что вначале все ходили сгорбленные, а затем очень стройные. Нет, накапливалось время, проведенное на земле в ортоградной позе. Кстати, способность к ходьбе – вопрос тренировки. Ребенок работает три года, чтобы сносно научиться ходить.
«Лишенный когтей и крыльев». Приспособления
Нестабильность условий. Итак, процесс превращения из четвероногих в двуногих выглядел довольно прозаично, хотя, конечно, здесь кроется некоторая необычность. Но в мире живых существ встречаются и большие чудеса. А те условия, в которых обитали прегоминиды, были и сами по себе очень необычными. Рифтовая зона той эпохи крайне мозаична: это и обилие водоемов, соседствующих с раскаленными полупустынями, и постоянный вулканизм, и повышенная радиация, и сезонные контрасты, разнообразная фауна, и обилие хищников… Эти условия очень нестабильны, особенно в сравнении с экосистемой дождевого леса, где даже осадки выпадают «по расписанию». Но плотные леса стали редеть, повинуясь климатическим сдвигам надвигающегося оледенения.
Природное вооружение человека В этих условиях все их параметры пришли в движение: питание, взаимодействие с пространством, с объектами внешней среды, воспроизводство, конкуренция и симбиоз, потребность в ресурсах…
