Балканите и по-точно България, а не Африка: Вкаменелост на 7,2 млн. години пренаписва историята на човечеството

Счита се, че еволюционната линия, водеща до човека, е възникнала единствено на африканския континент. Тази парадигма се основаваше на находките на най-древните изправени примати – кенийския орорин на възраст около 6 милиона години и чадския сахелантроп, живял преди около 7 милиона години. Предполагаше се, че именно там, в условията на намаляващите тропически гори на Африка, нашите предци за първи път са се изправили на два крака.

Но нови данни карат научната общност да преразгледа не само хронологията, но и мястото на появата на първите двуноги (правоходящи) хоминини. Международна група изследователи публикува подробен морфологичен анализ на бедрена кост на възраст 7,2 милиона години, открита в местността Азмака в южната част на България. Находката, класифицирана като принадлежаща към вида Graecopithecus freybergi, демонстрира комплекс от анатомични характеристики, които недвусмислено сочат способност за изправено ходене.

Този вкаменен фрагмент, получил лабораторния индекс FM3549AZM6, е по-стар от африканските находки и предоставя по-надеждни биомеханични доказателства за вертикална походка, пренасяйки фокуса на вниманието на изследователите към Източното Средиземноморие.

Проблемът с африканските предшественици

За да разберем значението на българската находка, трябва да разгледаме проблемите, свързани с предишните „рекордьори“. Доскоро за основен претендент за статута на най-ранния изправен хоминид се считаше сахелантропът (Sahelanthropus tchadensis). Сред учените обаче се водят ожесточени дискусии дали той наистина е ходил на два крака.

Съмненията са породени от морфологията на бедрената му кост. Първо, стволовата част на костта на сахелантропа има изразена извивка в предно-задно направление. Подобна кривина е типична за съвременните човекоподобни маймуни, които се придвижват, като се опират на кокалчетата на пръстите си, или се катерят по дърветата. Второ, критично важната част на задната повърхност на костта, където при хоминините се закрепват мускулите, отговарящи за вертикалното положение на тялото, липсва. Преди милиони години тази част от костта е била унищожена от гризачи. Поради тези повреди е невъзможно да се направи еднозначно заключение за биомеханиката на сахелантропа и много специалисти са склонни да го считат за четирикрако животно.

За разлика от африканския образец, бедрената кост от Азмака (местното име на река Сребра в България в нейното долно течение, ляв приток на Марица) е запазена доста добре. Нейният ствол е практически прав, което е нехарактерно за дървесните примати, а състоянието на повърхността позволи на палеонтолозите да изследват подробно зоните на закрепване на мускулите и вътрешната структура на костната тъкан.

Биомеханика на вертикалното положение

Определянето на начина на придвижване на изчезнало животно се основава на законите на физиката и анатомията. Костната тъкан е пластична в еволюционен мащаб: тя се уплътнява и променя формата си под въздействието на редовни физически натоварвания. Изследователите подложиха българската находка на микрокомпютърна томография и установиха няколко независими признака, потвърждаващи адаптацията към ходене на два крака.

Разпределение на кортикалната костна тъкан. Кортикалният слой е плътната външна обвивка на костта. При маймуните, които се придвижват по клоните, крайниците работят в най-различни равнини, поради което натоварването върху шийката на бедрото се разпределя равномерно, а дебелината на костните стени е приблизително еднаква от всички страни. При изправено ходене тежестта на цялото тяло постоянно натиска шийката на бедрото отгоре надолу. За да се противопостави на това вертикално налягане и да избегне счупвания, организмът удебелява долната стена на костта. Томографията на бедрената кост от Азмака зафиксира именно такава строга асиметрия: долната част на кортикалния слой на шийката на бедрената кост е значително по-дебела от горната. Това е пряко доказателство за редовни вертикални натоварвания.

Удължаване шийката на бедрото. Друг важен параметър е дължината и ъгълът на наклона на шийката на бедрото. При българския образец тази част на костта е силно удължена. В механиката на тазобедрената става подобна анатомия играе решаваща роля. Удължената шийка на бедрото увеличава разстоянието между точката на опора (ставата) и мястото на закрепване на малките седалищни мускули. Това дава на мускулите по-голямо механично предимство: те се нуждаят от по-малко усилия, за да поддържат таза в стабилно хоризонтално положение. Именно този механизъм предотвратява падането на торса настрани, когато при ходене човек отлепя единия крак от земята.

Промяна във функцията на големия седалищен мускул. При съвременните шимпанзета и горили големият седалищен мускул се закрепва към бедрото отстрани. При свиване той отвежда крака встрани, което е жизнено необходимо за обхващане на широките дървесни стволове. При изправените видове функцията на този мускул кардинално се променя. Мястото на неговото закрепване (така наречената седалищна изпъкналост) се измества към задната повърхност на бедрото и се изтяга вертикално. В резултат мускулът започва да работи като разгъвач — той със сила издърпва крака назад, осигурявайки мощен тласък за придвижване на тялото напред по равната повърхност. На костите на Graecopithecus е открита ясно изразена вертикална седалищна издатина, разположена на задната страна на ствола, което напълно съответства на биомеханиката на двукраката походка.

Екологичните причини за еволюционните промени

Въпреки ясните признаци на изправеност, Graecopithecus не е бил абсолютно двуног в съвременния смисъл на думата. Анализите показват, че анатомията му е била преходна. Някои особености на структурата на горния край на бедрената кост показват, че този хоминин все още е запазил способността си да се катери по дърветата доста ефективно.

Причините за тези анатомични преустройства се крият в промените в околната среда. В края на миоцена, преди около 7,2 милиона години, районът на днешните Балкани и Източното Средиземноморие е бил много различен от днешния. Палеоекологичните данни показват, че климатът е ставал все по-сух. Гъсто залесените площи са деградирали, отстъпвайки място на открити ландшафти – така наречения „пикермийски биом“, който е представлявал рядка горска и храстова савана.

Намаляването на горите е лишило ранните хоминини от техните местообитания. Налагало се те все по-често да слизат на земята, за да се придвижват между отдалечените участъци от дървета в търсене на храна. В откритите пространства изправената стойка е давала голямо предимство при оцеляването. Тя им позволявала да забелязват по-рано хищниците над високата растителност и най-важното – освобождавала напълно предните им крайници. Способността да пренасят храна и малки на дълги разстояния е била решаващ фактор в еволюционния подбор.

Преразглеждане на миграционните маршрути и произхода

Наличието на изправен хоминид в Южна Европа преди 7,2 милиона години изисква сериозно преразглеждане на глобалния модел на разселване на нашите предци. Традиционната хипотеза предполага, че еволюцията на хоминините е протекла в Африка, откъдето впоследствие те са се разпространили по света. Изследването на българската кост предлага алтернативен сценарий.

Според геологията и палеоклиматологията преди 7 до 6 милиона години в Близкия изток и Западна Азия започват да се формират обширни сухи и пустинни зони. Тези радикални климатични промени предизвикват мащабни миграции на различни видове бозайници. Животните напуснали сухата Евразия и се придвижили на юг към Африка, където условията останали по-благоприятни.

Авторите на изследването предполагат, че потомците на Graecopithecus са извършили именно такъв преход. След като се озовали на африканския континент, различните групи мигранти се сблъскали с различни екологични ниши. Популациите, които мигрирали към районите на завръщащите се гъсти тропически гори, в крайна сметка се адаптирали към дървесния начин на живот, загубили уменията за редовно изправено ходене и дали началото на съвременните африкански човекоподобни маймуни. Втората група обаче, която останала в условията на откритите африкански савани, продължила да развива приспособления за ходене на два крака. Именно този клон по-късно довел до появата на австралопитека, а милиони години по-късно – и на първите представители на рода Homo.

По този начин еволюцията на човешкия начин на придвижване се явява не като локално африканско явление, а като сложен процес, възникнал на друг континент под натиска на климатичните промени и завършил с междуконтинентална миграция.