Переход к сельскому хозяйству повлиял на форму черепа людей

Считается, что появление сельского хозяйства изменило не только культуру и образ жизни человека, но и его биологию. Еще 40 лет назад ученые, исследуя различия в форме черепа древних жителей Нубии в разные периоды, выдвинули «жевательно-функциональную гипотезу». Согласно ей, переход к более мягкой пище снизил требования к жевательному аппарату и способствовал его уменьшению.

Однако, согласно другому объяснению, изменения черепа вызваны нейтральными эволюционными процессами, такими как дрейф генов и межгрупповое скрещивание. В дальнейшем исследовались либо изменения в небольших локальных группах, что не позволяло определить влияние различных факторов, либо большие выборки, которые не давали детальной картины изменений.

Чтобы избежать недостатков обоих подходов, авторы новой работы разработали собственный метод. Они изучили большую коллекцию черепов (559) и нижних челюстей (534) из более чем двадцати групп древних людей. Для каждой из групп по археологическим, изотопическим и этнографическим данным определялся тип питания. Авторы выделяли четыре класса: «жесткая» диета охотников-собирателей, «молоко» (молочные продукты), «каша» (кукуруза, пшеница, рис и другие злаки) и «мягкая» диета (и молочные продукты, и злаки).

На каждом черепе выбирали большое количество реперных точек. Их положение измеряли и анализировали, что позволило получить информацию об общей геометрии черепа. Затем с помощью статистических методов исключались побочные факторы (пол, температура среды обитания, внутригрупповая изменчивость и т.д.). В результате удалось доказать хотя относительно и небольшое, но достоверное влияние режима питания на форму черепа. Оказалось, что чем мягче пища, тем сильнее были изменения (больше всего для молочной, затем для «мягкой» диеты, меньше всего для «каши»). Эти данные подтверждают «жевательно-функциональную гипотезу».

Помимо этого, было показано, какие именно изменения происходили. Например, более короткая верхняя височная линия указывает на меньшую переднюю височную мышцу, а более узкое нижнечелюстное ветвление — на меньшие жевательную и медиальную крыловидные мышцы. Они играют главную роль при поднятии челюсти во время жевания.

Проведенное исследование поможет лучше понять, как изменение условий существования наших предков влияло на их эволюцию. В частности, оно проливает свет на то, почему человек, питающийся преимущественно мягкой пищей, обладает относительно развитым жевательным аппаратом.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA.

О том, как пищевые привычки наших предков изменили наши гены, читайте на «Чердаке».