Предки людей стали прямоходящими благодаря мутации

Сопоставив форму скелетов двухсот организмов, живших на Земле последние 250 миллионов лет, с соответствующими генетическими изменениями, антрополог Аарон Филлер из гарвардского музея сравнительной зоологии и института болезней спины Cedars Sinai предложил новую гипотезу возникновения прямохождения. По его мнению, древние предки людей смогли распрямить спину в результате случайной мутации так называемого гомеотического гена, отвечающего за формирование в эмбрионе повторяющихся элементов. Обычно такие мутации приводят к страшным уродствам вроде вырастающих на месте рук ног в духе «Последнего короля Шотландии».

Однако именно такая мутация позволила одной из обезьян в центре Африки стать предком самого совершенного на настоящий момент существа Земли – человека.

И произошло это не менее 20 миллионов лет назад.

Переход с четырех лап на две стал возможен благодаря смещению центра тяжести назад и вниз: к крестцовому отделу и за позвоночник. Давно считается, что это позволило удерживать равновесие, необходимое для двуногого образа жизни, и, в конечном итоге, носить на плечах непропорционально тяжёлую по меркам животного мира голову. Однако механизм такого перехода оставался неясен.

Разобраться в этом вопросе помогли останки самого древнего из известных двуногих – моротопитека (Morotopithecus bishopi), возраст которых насчитывает более 20 миллионов лет. Обнаруженный в Уганде еще в 1960-х годах новый вид поначалу заинтересовал только узких специалистов. Однако в 1997 году палеонтолог Лора Маклетчи из нью-йоркского университета Брука доказала прямохождение моротопитека, а в 2006 году выяснилось его сходство с возможными предками человека.

Все классы позвоночных принципиально отличаются по количеству и составу всех отделов позвоночника, достигая наивысшего развития у млекопитающих. Раньше Филлер сообщал об особенностях позвонков, а точнее их отростков, у прямоходящих. Поперечные отростки, к которым крепятся мышцы спины, у четвероногих «направлены» вперед.

У моротопитека часть этих отростков оказалась развернута назад, и это позволило ему за счет тонуса мышц хотя бы частично распрямить свою спину.

Остальные особенности скелета двуногих, такие как прикрепление ребер и изгибы позвоночника, появились позднее как приспособление для компенсации нагрузки и облегчения движения. Подобное строение и положение тела в пространстве сделало возможным развитие не только современного специализированного плечевого пояса человекообразных обезьян, но и большого мозгового отдела черепа.

Как смогла возникнуть необычная мутация, до сих пор оставалось непонятным. Отгадка нашлась на стыке эмбриологии, генетики и сравнительной анатомии.

Сопоставив данные о форме позвонков и изменений в отвечающих за их формирование генах, Филлер проследил изменение опорного аппарата позвоночных за последние 250 миллионов лет. И оказалось, что большая часть эволюционных скачков, не имевших прежде четкого обоснования, связаны с мутациями в упомянутой выше группе гомеотических генов.

У всех животных они отвечают за закладку в эмбрионе повторяющихся сегментов тела, таких как позвонки и мышцы спины. Мутации в этих генах приводят к тяжелейшим аномалиям развития, но, как выяснилось, именно эти мутации сыграли ключевую роль в развитии человека

Сбои в наследовании генетической информации и естественный отбор уже больше века считаются главной движущей силой эволюции, способствующей развитию организмов.

Удивительно, но в данном случае мутация вызвала скорее движение в прошлое – ведь животный мир к тому моменту давно преодолел стадию хождения на двух ногах. Самые совершенные звери того времени уже многие миллионы лет ходили на четырёх ногах, и кто мог знать, что для нас эта обычно несовместимая с жизнью «мутация в прошлое» окажется такой важной.

Поиск по сайту: