ДЕТИ СЕВЕРА
Суровые природные условия накладывают свой специфический отпечаток как на образ жизни людей, населяющих высокоширотные районы, так и на их анатомию. Известно, что человеческие популяции, традиционно обитающие в районах с холодным климатом — например, саамы Кольского полуострова или эскимосы Гренландии, — отличаются от коренного населения низких широт целым рядом особенностей строения скелета.
Такими особенностями являются, например, укороченные по отношению к длине туловища конечности, сравнительно большая по отношению к росту масса тела, утолщённые трубчатые кости и т. д. Все эти черты наблюдаются и у неандертальцев, которые по форме и пропорциям тела намного ближе к современным жителям Чукотки, Аляски и Гренландии (речь, разумеется, о коренном населении этих регионов), чем к африканцам или, скажем, палеолитическим гомо сапиенс Европы — свежепри- бывшим мигрантам из той же Африки.Особенно показательны в этом отношении два индекса, широко используемые в физической антропологии. Один из них называется круральным и характеризует пропорции ног, а второй называется
брахиальным и характеризует пропорции рук. Первый высчитывается как процентное соотношение длины большеберцовой и бедренной костей (длину большеберцовой кости умножить на 100 и разделить на длину бедренной кости), а второй как процентное соотношение длины лучевой и плечевой костей (формула расчёта аналогична).
Давно замечено и многократно подтверждено специально проводившимися измерениями, что у коренных жителей высокоширотных регионов оба этих индекса значительно меньше, чем у жителей тропиков, субтропиков и даже районов с умеренным климатом. Иными словами, у саамов, эскимосов, чукчей и представителей других северных народов нога ниже колена и рука ниже локтя намного короче по отношению к верхним частям этих конечностей, чем, скажем, у центральноафриканских пигмеев, или аборигенов Австралии.
Совершенно очевидно, что неандертальцы по обоим этим показателям близки к жителям севера, а палеолитические гомо сапиенс — даже европейские — больше тяготеют к обитателям низких широт, как того и следовало бы ожидать от недавних выходцев из тропической зоны (рис. 4.5-4.7).Первым, кто обратил серьёзное внимание на существование комплекса сходных особенностей в анатомии ископаемых и современных обитателей северных областей, был американский антрополог К. Кун. Он же выдвинул и обосновал гипотезу, что размер и форма тела аборигенов высоких широт, включая неандертальцев — это следствие адаптации к холодному климату, где особое значение приобретает способность минимизировать потери тепла и энергии[87]. Массивность тела, имеющая следствием уменьшение площади его поверхности, приходящейся на единицу объёма, помогает сэкономить и то, и другое. Не случайно у людей наблюдается обратная связь между географической широтой обитания, с одной стороны, и отношением площади поверхности тела к его массе — с другой. Чем больше первая величина, тем в среднем меньше вторая (рис. 4.8). У широко расселённых форм млекопитающих тоже представители северных видов или подвидов, как правило, крупнее своих южных сородичей (так называемое правило Бергмана). Например, уссурийские тигры превосходят по размеру бенгальских и яванских, северные олени — благородных, белые медведи — бурых и т. д.
Рис. 4.5.Соотношение длины большеберцовой и бедренной костей у разных групп современных и ископаемых людей. Очевидно, что неандертальцы по этому показателю близки жителям севера, а палеолитические гомо сапиенс больше тяготеют к обитателям низких широт, как того и следовало бы ожидать от выходцев из тропической зоны (источник: Lewin and Foley 2004)
Рис. 4.6.Соотношение среднегодовой температуры с круральным индексом, рассчитанным для разных групп современных людей.
Стрелками показано, какое место занимали бы в этой картине неандертальцы, ранние гомо сапиенс Ближнего Востока (возраст около 100 тыс. лет назад) и верхнепалеолитические гомо сапиенс Восточной Европы (возраст около 25 тыс. лет назад). Источник: Lewin and Foley 2004, с изменениями и дополнениями
Рис. 4.7. Соотношение среднегодовой температуры с брахиальным индексом, рассчитанным для 12 разных групп современных людей. Звёздочка и исходящая из неё пунктирная линия показывают, какое место занимали бы в этой картине неандертальцы
Кстати, коль уж я упомянул медведей, обязательно нужно сказать хотя бы несколько слов о самом, может быть, знаменитом представителе этого славного семейства, который был «земляком» и современником неандертальцев, а очень часто ещё и их ближайшим соседом «по квартире». Речь, разумеется, о пещерном медведе — Ursus spelaeus.Количество совпадений и общих черт в истории и биологии этих двух видов настолько велико, что человек, склонный к мистике, вполне может заподозрить здесь некую сверхъестественную связь.
Начнём с того, что пещерные медведи, как и неандертальцы, происходят от европейских представителей вида, имевшего более широкое распространение (медведь Денингера — Ursus deningerι). Их ареалы в значительной степени перекрываются, а периоды существования совпадают почти полностью, если не полностью: от конца среднего плейстоцена до последнего ледникового макси-
Рис. 4.8.Соотношение площади поверхности тела и его объёма у жителей высокоширотных районов и жителей регионов с умеренным или жарким климатом (источник: Lewin and Foley 2004)
мума11. Пик процветания и тех, и других, судя по численности ископаемых находок, тоже приходится на одно и то же время, а именно на конец изотопной стадии 4 и первую половину стадии 3 (примерно от 65 до 35/40 тыс.
лет назад). В отличие от предковых видов — человека гейдельбергского и медведя Денингера, предпочитавших, за редкими исключениями, равнины и низкогорья, неандертальцы и пещерные медведи питали явную склонность к жизни высоко в горах: следы их пребывания часто встречаются на высоте более 2000 м над уровнем моря. Наконец, нельзя не отметить и ещё одно совпадение: оба вида не только исчезли примерно синхронно, но и были замещены более грацильными формами с более разнообразным, как считает большинство исследователей, рационом. При этом обращает на себя внимание то обстоятельство, что среди анатомических особенностей, отличающих пещерных медведей от сменивших их бурых {Ursus arctos), есть целый ряд черт, по которым и неандертальцы тоже отличались от пришедших им на смену гомо сапиенс. Кроме большей массив- [88]ности тела, список таких черт включает ещё, например, относительно укороченные дистальные сегменты конечностей, увеличенные размеры суставов трубчатых костей, утолщённые фаланги, сравнительно крупные коренные зубы и некоторые другие признаки[89]. В обоих случаях часть этих особенностей явно была вызвана к жизни необходимостью обеспечить их обладателям более эффективную терморегуляцию.
Но достаточно о медведях (впрочем, нам ещё предстоит встретиться с ними в главе 7), вернёмся к неандертальцам. Можно не сомневаться, что помимо размеров и пропорций тела они должны были иметь и какие-то чисто физиологические средства приспособления к холодному климату. Первым эту идею тоже развил К. Кун, и он же указал на некоторые анатомические детали, которые её подтверждают. В частности, Кун обратил внимание на необычайно крупный размер подглазничных отверстий на верхних челюстях неандертальцев, с одной стороны, и эскимосов Гренландии — с другой. Поскольку через эти отверстия проходят сосуды, обеспечивающие приток крови к щекам, логичным кажется предположение, что их увеличение у коренных жителей севера было связано с необходимостью более интенсивного обогрева во избежание обморожения.
Аналогичным образом можно истолковать и ещё несколько специфических черт в строении неандертальских костей.Таким образом, есть все основания считать, что суровый и притом крайне нестабильный климат плейстоценовой Европы действительно оказал большое воздействие на эволюцию и анатомию неандертальцев. Это воздействие отразилось, в частности, в пропорциях их скелета, в некоторых деталях системы кровоснабжения и раде других признаков, адаптивный смысл которых кажется более или менее понятным. Со многими другими неандертальскими особенностями, однако, ясности гораздо меньше. Какова была их адаптивная роль, и играли ли они вообще такую роль, остается неизвестно.
Одной из наиболее трудноразрешимых проблем является объяснение специфического строения неандертальского носового отверстия — более широкого и глубокого, чем у современных людей. Популярная некогда гипотеза, согласно которой это было необходимо для предотвращения попадания слишком холодного и сухого воздуха в легкие при дыхании, вступает в непреодолимое противоречие с тем фактом, что у современных людей широкий нос в норме гораздо больше характерен для обитателей регионов с мягким климатом,
нежели для жителей севера. Про неандертальское носовое отверстие написаны десятки статей, но какие именно факторы обусловили его специфический формат — по-прежнему непонятно. Возможно, что холод, как и климат вообще, тут был совершенно ни при чём, а определяющую роль сыграли чисто анатомические закономерности и требования, накладываемые общими особенностями строения лицевого скелета неандертальцев. Например, не исключено, что широкий нос был всего лишь механическим следствием свойственного им среднелицевого прогнатизма[90]. Правда, носовое отверстие неандертальцев характеризуется ещё и возросшей по сравнению с их предшественниками высотой, и эта черта, по мнению ряда авторов, могла быть результатом взаимодействия структурных ограничений, налагаемых особенностями исходного (предкового) состояния, с одной стороны, и адаптивных изменений в ответ на специфические требования природной среды — с другой[91].
Многие другие особенности неандертальского скелета, возможно, представляют собой результат адаптации не столько к холодному климату, сколько к большим физическим нагрузкам. Таковы, например, толстые стенки трубчатых костей, сравнительно сильно изогнутые проксимальные сегменты конечностей, хорошо выраженные (рельефные) участки крепления мускулов, широкие (как бы расплющенные) фаланги пальцев ног и некоторые другие признаки. Не исключено, что, по крайней мере, некоторые из них не были предопределены на генетическом уровне, а образовывались (или, по крайней мере, усугублялись) в течение жизни человека вследствие частых и долгих переходов, транспортировки тяжестей без вспомогательных средств, выслеживания и преследования охотничьей добычи, столкновений с крупными и опасными животными и т. д.
Наконец, ещё какая-то часть свойственных всем неандертальцам или отдельным их группам признаков могла закрепиться у них просто случайно, в результате процесса, который биологи называют дрейфом генов[92]. Воздействию этого процесса более всего подвержены небольшие по численности популяции, особенно когда они оказываются в условиях полной или частичной изоляции от других популяций своего вида. В таких условиях аллели (т. е. варианты состояния или, иначе говоря, формы генов), бывшие ранее редкими, могут быстро стать преобладающими. Например, при дроблении
популяции в ходе расселения или резком уменьшении её численности вследствие какой-либо катастрофы генетический состав вновь образовавшихся или уцелевших групп почти наверняка будет во многом отличаться от первоначального, предкового. Первопроходцы, уходящие на новые земли, унесут с собой лишь часть существующих аллелей, часть исходного генетического разнообразия, и чем меньше их (первопроходцев и аллелей) будет, тем больше вероятность того, что в основанной ими новой популяции нормой станет то, что раньше было отклонением от неё. Точно так же норма и отклонение на уровне вида, популяции, или хотя бы отдельной группы могут поменяться местами после массовой гибели в результате, скажем, извержения вулкана, слишком холодной и долгой зимы, схода снежной лавины, обвала в пещере, либо каких-то ещё природных катаклизмов. Более чем вероятно, что нечто подобное не раз происходило и с неандертальцами, которые, напомню, ведут своё происхождение от группы (скорее всего, очень небольшой) переселенцев из Африки, и которым выпало жить далеко не в самом благодатном краю и не в самые лёгкие времена.