Когда зубы отстают: удивительная история эволюции питания наших предков

Представьте: наши предки жевали грубые растения задолго до того, как их зубы подстроились под эту диету. Это не просто любопытный факт — это первый известный случай, когда поведенческие изменения запустили эволюцию у приматов. Антропологи из США и Канады провели анализ изотопов в зубах древних видов и пришли к удивительным выводам.

Почему поведение не всегда меняет физиологию?

В животном мире зубы обычно отражают диету: хищники с острыми зубами едят мясо, травоядные — траву. Но бывают исключения.

Пандам хватает хищных зубов для бамбука, а домашние капибары иногда лакомятся стейками. Однако такие поведенческие сдвиги редко приводят к физиологическим изменениям. Биологи считают, что-либо изменения совпадают по времени, либо вид выживает без них. Но как проверить это у вымерших видов, чье поведение не запечатлено в окаменелостях?

Исследование зубов древних приматов

Ученые изучили изотопный состав зубов австралопитека афарского (Australopithecus afarensis), теропитеков (Theropithecus) и небольших тонкотелых обезьян (Colobinae). Изотопы в зубах показывают, что ели эти существа: фрукты и насекомые уступили место травам и осокам около 3,4-4,8 миллиона лет назад. Эти растения жестче, требуют массивных зубов с толстой эмалью или даже постоянно растущих, как у грызунов, плюс более длинной пищеварительной системы.

• австралопитек афарский: Жил 2,9-3,9 млн лет назад, был предком рода Homo. Известен по находке Люси. Мозг чуть больше, чем у шимпанзе, рост 1-1,5 м, двуногий, возможно, хорошо бегал.
• теропитеки: Крупные родственники павианов, вымерли, но их диета менялась аналогично.
• тонкотелые обезьяны: Ели листья, но тоже перешли на грубую пищу.

Поворот у предков людей

Около 2,3 млн лет назад у предков Homo ситуация изменилась. Доля трав в диете снизилась, а изотопы указали на потребление воды из подземных частей злакоподобных растений — бедной кислородом. Homo rudolfensis, одни из первых людей, научились извлекать эти части из земли, чего не умеют другие приматы.

Предки людей встали на ноги уже семь миллионов лет назад. Стоило ли оно того? Чтобы объяснить загадку прямохождения человека, привлекали разные гипотезы — от энергетической эффективности ходьбы до вопросов, связанных с сексом и даже моногамией.

Зубы отставали от диеты

За миллионы лет зубы людей уменьшались на 5% каждые 5 млн лет, а коренные становились длиннее до 2,1 млн лет назад — признак адаптации к грубой пище. Но эта адаптация запаздывала: предки ели жесткую растительность на 700 тыс. лет раньше, чем зубы подстроились.

• Поведенческий сдвиг в диете предшествовал физиологическим изменениям.
• Это первый пример эволюции приматов.
• Изотопный анализ раскрыл тайны питания вымерших видов.