История человеческого тела
Эволюция, здоровье и болезни
Для кого эта книга?
«История человеческого тела» – невероятно увлекательное путешествие по вехам развития одного из самых совершенных механизмов, созданных природой: нашего организма. Почему мы такие, какие есть? Об этом и рассказывает нам профессор эволюционной биологии Дэниел Либерман. Например, вы когда-нибудь задумывались, почему почти у всех людей с возрастом становится больная спина? Потому что прямохождение – это слишком недавнее «изобретение» эволюции. Наш позвоночник попросту не рассчитан на такой вид нагрузки. Потребуются еще тысячи, а, возможно, миллионы лет удачных мутаций, чтобы он перестал разрушаться от вертикальной нагрузки. Так вот представьте, что каждый, самый маленький и, казалось бы, незначительный орган в вашем теле – результат миллионов лет адаптации и отбора. Узнайте о том, как и почему мы все выглядим так, как мы выглядим.
История человечества от гоминидов до Homo sapiens.
Природа развивается медленно. Она измеряет время не столетиями, а тысячелетиями. История развития человеческого тела продолжается миллионы лет.
Но в эпоху индустриализации социальная история и биологическое время рассинхронизировались. Сегодня у человека масса возможностей в разных сферах жизни, мы слишком много едим и слишком мало занимаемся спортом.
Это создало несоответствие между нашими давно сформировавшимися телами и миром, в котором мы живем. В самых богатых и развитых странах растет численность людей с ожирением, диабетом и остеопорозом.
Для того чтобы изменить ситуацию, мы должны понять, что такое человеческое тело на самом деле, и как оно стало таким, утверждает гарвардский палеоантрополог Дэниел Либерман. «История человеческого тела» помогает нам в этом разобраться.
Это далеко идущая эволюционная история Homo sapiens (человека разумного), которая прослеживает развитие человечества с самых его истоков в Центральной Африке миллионы лет назад вплоть до сегодняшнего дня.
Из этого обзора вы узнаете:
- как естественный отбор связан с изменениями окружающей среды;
- как осанка может повлиять на судьбу целого вида;
- и почему появление сельского хозяйства было одновременно и благословением, и проклятием.
Эволюция работает в соответствии с адаптацией видов и логикой естественного отбора.
В 1859 году в книге «Происхождение видов» Чарльз Дарвин выдвинул теорию, потрясшую мир. Спустя века главенства религии представления об истории человечества перевернулись с ног на голову.
О чем же говорится в знаменитой книге Дарвина?
Давайте начнем с основ.
Согласно Дарвину, движущей силой эволюции является естественный отбор. Это означает, что наиболее приспособленные представители определенного вида «отбираются» природой. Благодаря этому они выживают и продолжают размножаться.
Естественный отбор можно разделить на три отдельных, но взаимосвязанных компонента.
Первый из них – изменчивость: каждый отдельный организм отличается от других представителей того же вида.
Далее идет генетическая наследуемость: каждый отдельный организм передает свои генетические признаки потомству.
И третий компонент – дифференцированный репродуктивный успех. Это означает, что разные организмы будут производить разное количество потомства, которое, в свою очередь, продолжит размножаться таким же образом.
Естественный отбор обычно управляется негативным отбором, что означает наличие у организма «негативных» наследуемых признаков. Например, как при генетическом заболевании, которое называется гемофилия. «Негативные» наследуемые признаки снижают шансы на репродуктивный успех.
Организм с негативными наследуемыми признаками реже производит потомство в сравнении со здоровым организмом. Это потому, что, как и люди с гемофилией, такой организм был бы менее приспособлен к выживанию – если бы не современная медицина!
Таким образом, отрицательный отбор поддерживает статус-кво. Ему нравится оставлять все как есть. Организмы без новых существенных наследуемых признаков выходят на первое место.
По сути, это биологический процесс. Но как насчет влияния окружающей среды?
Когда происходят сильные изменения окружающей среды, естественный отбор пользуется другим инструментом – адаптацией.
Этот механизм объясняет процесс развития у индивида новых наследуемых признаков, которые помогают ему адаптироваться к новому окружению. Они помогают как первоначальному организму, так и его потомству благополучно развиваться.
Ярким примером крупномасштабного изменения окружающей среды, способного вызвать такого рода эволюционную адаптацию, является изменение климата.
Если кратко, именно в этом и заключается теория эволюции Дарвина! Далее мы копнем немного глубже и узнаем, как вписывается в эту теорию история развития человеческого тела.
Прямохождение сделало людей такими, какие они есть. Оно принесло с собой как недостатки, так и одно большое преимущество.
Что отличает нас от остального животного мира? Наверное, наш большой мозг, или, может, уникальные противостоящие большие пальцы?
Вообще-то, правильный ответ – осанка!
Наш эволюционный путь начался в тот момент, когда наши предки перестали ползать на четвереньках и начали ходить на двух ногах. Именно это сделало нас доминирующим видом на земле.
Но данное изменение имело последствия. Принять наше новое двуногое существование означало утратить другие способности.
Возьмем шимпанзе. 98% их генов идентичны нашим. 2% могут показаться небольшим отличием, но они имеют решающее значение. Мы слабее, медленнее и менее проворны, чем наши обитающие в джунглях родственники.
Шимпанзе не только вдвое быстрее человека, он также способен поднимать предметы вдвое тяжелее, чем смог бы поднять самый сильный человек. Это удивительно, учитывая, насколько шимпанзе мал по сравнению с человеком!
Таким образом, как вы видите, наше эволюционное расхождение с шимпанзе имело свои недостатки. Тем не менее, были и некоторые важные преимущества.
Первым плюсом прямохождения была его эффективность.
Как мы уже поняли, адаптация происходит в периоды быстрых изменений окружающей среды. Именно так все и было: люди эволюционировали в эпоху интенсивных климатических изменений.
Все больше распространялась засуха, и нашим предкам приходилось преодолевать большие расстояния, чтобы найти пропитание.
Ходьба на двух ногах оказалась весьма полезной. Если шимпанзе ходит прямо, он переваливается с боку на бок, потому что его ноги находятся далеко друг от друга. В итоге, на такую ходьбу тратится много энергии. Поэтому неудивительно, что шимпанзе не ходят много – обычно они преодолевают не более 2–3 км в день.
Человеческое туловище во время ходьбы, наоборот, в основном неподвижно. Потому за путь в 3000 м шимпанзе потратит столько же энергии, сколько человек за 12 км!
Во время засухи этот факт сыграл важную роль. Поскольку люди могли ходить на большие расстояния, они легко находили пищу, необходимую для выживания и размножения.
Изменения в питании сделали нас еще на один шаг ближе к тому, чтобы стать современными людьми.
Давайте в качестве примера снова рассмотрим шимпанзе. Средний шимпанзе тратит на жевание около половины своего времени бодрствования. Отчасти так происходит из-за пищи, которой эти приматы питаются. Плоды пальм, дикий инжир и виноград – их любимые блюда. Но пища шимпанзе не похожа на те фрукты, которые мы видим на прилавках магазинов. Она менее сладкая и более волокнистая.
Это значит, что потребление пищи – тяжелая работа для примата. Для того, чтобы в полной мере насытиться, шимпанзе должен каждый час потреблять около килограмма пищи и тратить следующие два часа на ее переваривание!
После того, как человек научился прямохождению, следующим шагом на его эволюционном пути стало изменение рациона питания. Наши предки перестали тратить так много времени на жевание фруктов.
Поговорим об австралопитеках – это древние люди, обитавшие на территории Африканского континента примерно 4 млн лет назад. Самый известный австралопитек – Люси. Она жила на территории современной Эфиопии около 3 200 000 лет назад.
Австралопитеки не сильно отличались от шимпанзе. За одним исключением: они были гораздо менее разборчивы в еде.
Это позволило им разнообразить свой рацион. Археологические находки (окаменелости зубов и челюстей), говорят о том, что австралопитеки предпочитали есть семена, а также клубни и стебли растений.
Древние люди пошли по принципиально новому пути. Их рацион был основан на продуктах, которых шимпанзе обычно избегали.
Это было особенно важно в условиях дефицита еды. У большинства животных есть так называемые «резервные продукты» – легкодоступная, но менее питательная еда, которую животные употребляют, если не могут найти свою любимую пищу. Для шимпанзе это обычно смесь листьев, стеблей и трав.
Наши предки-австралопитеки, как правило, жили в лесах с меньшим количеством фруктовых деревьев, чем в джунглях, где жили шимпанзе. А значит, дефицит еды для австралопитеков был более распространенным явлением. В результате им чаще, чем шимпанзе, приходилось прибегать к вторичной пище.
А это, в свою очередь, открывало новые пути для эволюции. В поисках пищи голодные австралопитеки начали копаться в земле. Они нашли более калорийные деликатесы – корни растений, клубни и луковицы – гораздо более питательную еду, чем плоды деревьев.