вторник, 26 июля 2016 г.

ЭЛЕЙН МОРГАН: ГОЛЫЙ ДАРВИНИСТ - 5

Мои пояснения и подписи к иллюстрациям, не являющиеся (как и сами иллюстрации) частью текста оригинала на английском языке, выделены курсивом.
*  *  *
--

Элейн Морган:

"ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
Специфические особенности человеческого тела

Мы ходим в вертикальном положении

Хождение на двух ногах - это один из самых специфических изо всего множества признаков, отличающих наш вид из его ближайших родичей. Вполне возможно, что он был самым ранним из приобретенных - и, безусловно, является самым ранним из тех, о которых у нас есть фактические свидетельства. И он не имеет аналогов. Ни одно другое млекопитающее, ни на суше, ни в море, не сделало такое прямохождение своим обычным способом передвижения.
То, что это такая редкость, вовсе не удивительно. Человеческий способ передвижения влечет за собой массу недостатков. Из-за него детям требуется гораздо больше времени (чем детёнышам четвероногих) для того, чтобы научиться самостоятельно ходить. Повреждение только одной ноги может нас непоправимо покалечить, что на лоне дикой природы вполне может означать смертный приговор; напротив, четвероногие могут достаточно хорошо ходить на трех ногах, в то время как четвертая заживает. Прямохождение неустойчиво: при ходьбе по неровной поверхности мы можем споткнуться и упасть. Выпрямленная поза открывает уязвимые органы нападению противника, в то время как у четвероногих они надежно заслонены. Спустя примерно пять миллионов лет после переделки наших скелетов и других органов для специфических нужд такого способа передвижения, мы по-прежнему подвержены страданиям от хронических болей в спине и других связанных с этим расстройств, которые неведомы другим млекопитающим. Когда (предки человека) впервые прибегли к нему, двуногое хождение должно было быть более неуклюжим и гораздо менее эффективным, чем оно является сегодня. Следовательно, была необходима какая-то сильнейшая мотивация, чтобы побудить наших прародителей перейти к такому изрядно необычному методу передвижения из пункта А в пункт В.
Мы все можем согласиться с тем, что если такое может случится с любым животным, то человекообразные обезьяны были бы одним из наиболее вероятных кандидатов. Многие приматы обычно сидят прямо на ветвях деревьев, с позвоночником в вертикальном, а не горизонтальном положении. Большинство из них вполне способны ходить на двух ногах, если они того пожелают или это будет необходимо - так же легко, как мы можем скакать на одной ноге, если захотим. Тем не менее должны были существовать какие-то веские причины тому, что изо всех гоминид на свете только один вид постоянно ходит на задних лапах. Вопросом в духе Дарвина - в те дни, когда мы всё ещё задавали вопросы по-дарвински - было: "Каким образом бипедализм (двуногое хождение) оказался столь выгодным лишь для одного этого вида, а не для любого другого?" Ответы давно известны, но ни один из них никогда не был настолько убедительным, чтобы дело сочли решенным. Вот некоторые из них:
"Находясь в саванне, те, кто ходят выпрямившись, имеют возможность видеть намного дальше. Сурикаты постоянно делают это: благодаря этому вам легче увидеть приближающегося хищника". (Но благодаря этому и хищнику будет легче увидеть вас.) Это резонная причина для того, чтобы стоять в вертикальном положении, но не для ходьбы или бега в вертикальном положении. Когда сурикат видит хищника, он снова опускается на все четыре ноги, чтобы бежать, потому что бег на четырех ногах гораздо быстрее, чем бег на двух.
"В дикой природе шимпанзе на опушках джунглей иногда становятся на две ноги, чтобы рвать плоды." Становятся - да, согласна. Но они перемещаются на двух ногах не далее чем на несколько метров.
"Двуногость освобождает руки для других целей, таких как изготовление орудий труда." Она, возможно, освободила руки самцов, но загрузила руки самок на протяжении большей части их жизни: сохраняя вертикальное положение и не имея шерсти (за которую цеплялся бы ребенок), им приходится носить с собой детей на руках, куда бы они отправились. Шимпанзе иногда делают орудия, но они, точно так же, как люди, делают это сидя, а не на ходу.
"Это была защита от перегрева, потому что если вы находитесь в вертикальном положении, то палящие лучи полуденного солнца падают перпендикулярно на меньшую часть поверхности тела." Но (теперь) известно, что двуногость развилась в джунглях, в тени деревьев.
"Им приходилось переносить вещи." Это какие такие вещи? Надо полагать, что это должны быть большие вещи, так как шимпанзе легко носят предметы в одной руке, когда возникает необходимость, и используют оставшиеся три конечности для ходьбы. Обычный ответ: "Охотник несёт добычу домой своей семье"; однако это предполагает наличие оседлости, жилища, от которого охотники уходили бы далеко, а этому нет никаких доказательств, кроме как на миллионы лет позже того, как появилось прямохождение.
"Человек, идущий в вертикальном положении, потребляет меньше энергии, чем шимпанзе, идущий на четвереньках." Единственная причина того, почему мы в 2008 году потребляем меньше энергии при ходьбе - это потому, что на протяжении миллионов лет практиковали прямохождение, и организм постепенно изменялся, адаптируясь к этому. Шимпанзе на двух ногах использует столько же энергии, что и шимпанзе на четырех ногах, будь то при ходьбе или беге. Но наши прародители, когда они впервые прибегли к ходьбе выпрямившись, были бы в том же положении, что и шимпанзе, и для них это энергетическое преимущество не существовало. Надо заметить, что как только мы переходим с ходьбы на бег, мы и теперь потребляем при беге гораздо больше энергии, чем четвероногие.
"Это было нужно, чтобы дотягиваться до зёрен высоких трав." Но достаточно было только наступать на стебли, чтобы пригнуть их до уровня земли.
"Встать на дыбы на двух ногах - это был сигнал другим самцам, чтобы запугать их. Известно, что это делают, например, гориллы." Самцы разных видов имеют различные способы бросать вызов другим самцам, но, как правило, самкам совсем незачем имитировать эти сигналы. Такие сигналы наиболее характерны для видов, стаи которых организованы по типу гарема. Однако все черты человека - от его неразвитых клыков, относительно небольшой разницы между полами по величине тела, до размеров тестикулов (яичек) - убедительно свидетельствует в пользу того, что человек произошел от животного со слабо выраженной иерархичностью образа жизни.
"Пусть мы не в состоянии догнать оленя, но если мы будем преследовать его на протяжении двадцати или тридцати миль, у нас окажется больше выносливости, и мы сможем загнать его." Тут по сути явная бессмыслица - отчего это вдруг четвероногое животное якобы не способно выработать выносливость, преследуя добычу на всех четырёх. Во всяком случае, первые усилия двуногих в этом деле были бы безуспешны. Способность пробежать всего девять или десять миль была бы обречена на провал. Ни одно животное не упорствует в повторении бесплодного поведения - якобы в надежде на то, что настойчивость когда-нибудь принесёт ему или его потомству вознаграждение (положительное подкрепление).
К тому же, самые ранние двуногие гоминиды бегали и ходили вовсе не так, как это делаем мы. Их походка была куда менее элегантной - буквально на полусогнутых, которую специалисты называют BHBK (bent hip, bent knees) - с согнутыми бедренными и коленными суставами. Этот способ передвижения потребляет гораздо больше энергии, чем наша современная форма выпрямленного бипедализма. Поза BHBK энергетически обременительна для обезьяны, даже когда она стоит на месте. Кажется странным, что наши предки сочли нужным упорно практиковать её в течение столь длительного времени, перед тем, как (адаптировались к) прямохождению.
Существует только одна ситуация, в которой все человекообразные и прочие обезьяны прибегают к прямохождению. Все они делают это каждый раз, когда им надо пересечь вброд водную преграду, или зайти в воду, чтобы нарвать сочных растений, которые растут в воде. Как указывал Харди, если по какой-либо причине они зайдут вброд в море или озеро, пока вода не станет слишком глубокой, у них не будет иного выбора, кроме как идти выпрямившись, если они не хотят захлебнуться. Продолжать дышать - это нечто большее, чем мощный стимул. Это диктует инстинкт самосохранения.
Исследование, проведенное на содержащихся в неволе обезьянах бонобо, показало, что они проявляли двуногость в течение 2% времени, проводимого на земле, и более 90% времени, проводимого в воде. Альгис Кулюкас (Algis Kuliukas), который сделал это наблюдение, насколько мне известно - единственный ученый, исследовавший затраты энергии при ходьбе вброд по воде. Заинтересовавшись теорией ААТ, он сменил профессию, как и я это сделала, "ради самого дела". Но он сделал это так, как мне это часто советовали - поступив в университет, получив учёную степень в данной области и став полностью зависящим от жалованья ученым по сути и юридически. Так вот, он написал статью, где указывает, что разность энергозатрат между эффективными и неэффективными походками снижается при ходьбе вброд, из чего следует, что мелководье является скорее всего идеальным местом для того, чтобы ранние гоминиды практиковались в хождении на двух задолго до того, как у них эволюционно развились анатомические черты, которые сделали двуногое прямохождение эффективным и на суше.
Некоторые из нынешних ученых считают все вышеперечисленные аргументы устаревшими. Они веруют в то, что неоспоримые доказательства находятся в генах, и д-р Аарон Филлер (Dr. Aaron Filler) считает, что прямохождение возникло случайно - из-за чисто случайной мутации в одном из неких "модулей более высокого порядка" (Higher Order Modules) у обезьяны-прародителя.
Его книга озаглавлена: "The Upright Ape: a new Origin of the Species" - "Выпрямившаяся обезьяна или Новое Происхождение Видов". Он отыскал доказательство своей теории в виде ископаемого поясничного позвонка человекообразной обезьяны, названной моротопитек, которая жила в Африке около 19 миллионов лет назад, причиной которого был мутантный морфогенный ген Pax. Форма этого позвонка сделала бы хождение на четвереньках трудным и болезненным для животного. Он предполагает, что эта мутация "навязалась" (imposed itself) родословной линии, которая была предком всех ныне живущих человекообразных обезьян - гиббонов, орангутанов, горилл, шимпанзе и человека. Он верует, что прародители всех этих видов стали двуногими. Гораздо позже четыре из них, совершенно независимо друг от друга и с интервалами в миллионы лет, выработали по отдельности модификации "поясничной архитектуры Морото" (Moroto lumbar architecture), которая якобы "позволила им вернуться к хождению на четвереньках, успешность которого доказана." Прародители людей по каким-то причинам не смогли достичь того же. В результате мы обречены поневоле ходить на двух ногах.
Проблематичность (этого верования) заключается в том, что мутация первоначально должна была произойти в одном индивиде, и не стала бы распространяться по популяции, если бы не была адаптивной к той окружающей среде, в которой этот вид тогда обитал. Ключевое выражение тут - "окружающая среда." А Филлеру начхать на окружающую среду. Он никогда не упоминает слово саванна, но, что примечательно, пользуется такой фразой, как "возвращение в джунгли". Но возвращение откуда? И почему? Этого он нам не говорит. Он подразумевает, что все прародители гиббонов и прародители орангутанов провели эпоху формирования (этих видов) успешно разгуливая либо под деревьями, или в безлесных регионах Азии, на приводя никаких доказательств этого.
Этот сценарий порождает гораздо больше недоумения, чем ответов. Он не выдвигает никаких причин того, почему наши прародители остались на земле, тогда как гипотетически двуногие (прародители) шимпанзе и прочих человекообразных обезьян вернулись на ветви деревьев. Конечно, мутация Морото не была бы препятствием для того, чтобы стать или оставаться двуногими - но она не давала никакого стимула для этого. Существует много других физических факторов, никак не связанных с этим одним позвонком, которые сделали бы бипедализм тяжелым и маловероятным способом передвижения, если не было какой-то сильного стимула прибегнуть к нему. Значит необходимо узнать, каков был этот стимул. Возможным стимулом является вода. Так что Филлер не предлагает нам никакой лучшей альтернативы.

У человека произошло смещение гортани

Виктор Негус (Victor Negus) исследовал гортань в двадцатом веке так, как Дарвин изучал усоногих рачков (Cirripedia) в девятнадцатом. Он стремился найти и зарегистрировать все, что могло быть известно об этом предмете, настолько исчерпывающе, что никто не смог бы ничего добавить. Дарвин затратил около десяти лет жизни на Cirripedia, а Негус всю свою жизнь на гортань. Их книги доступны для любого, кто заинтересуется, но они получились настолько всеобъемлющими, что в течение длительного времени молодые ученые, надеющиеся сказать своё слово в мире науки, не видели смысла возвращаться к этим предметам.
Гортань - это верхний конец трахеи (дыхательного горла). У большинства млекопитающих он стабильно расположен в носовой полости выше нёба, так чтобы воздух, поступающий через ноздри, мог поступать прямо в легкие. Любая пища или жидкость, поступающая в рот, должна пройти по одну или другую сторону от неё перед тем, как войти в пищевод и далее в желудок. Однако, когда животное, например собака, издаёт звуки, оно временно оттягивает гортань вниз в полость рта, так что воздух и звук выходят изо рта вместо носа; после этого гортань возвращается в обычное положение через небольшое отверстие в нёбе и удерживается на месте с помощью сфинктера. То же временное перемещение происходит тогда, когда собака (сопя) дышит через рот, спасаясь от перегрева.
Однако у взрослых людей гортань постоянно смещена вниз, прямо в глотку, ниже задней части языка. Она полностью утратила контакт с нёбом, и никогда не возвращается вверх. Такое её положение традиционно считалось уникальным для человека. Дарвин недоумевал по этому поводу, потому что это положение кажется исключительно плохим, не дающим никаких преимуществ. Иметь отверстия трахеи и пищевода, расположенные рядом в нижней части горла - это значит, что существует опасность опасеность того, что частицы пищи "заблудятся" и попадут в лёгкие. Это объясняет, почему люди иногда захлёбываются своей собственной рвотой - что никогда не может случиться с собакой.
Кроме того, почти обязательная практика носового дыхания у большинства млекопитающих гарантирует то, что воздух всегда нагревается, увлажняется и слегка дезинфицируется перед тем, как достигнет нежной ткани, выстилающей лёгкие. А дыхание через рот, более обычное у человека, приносит это преимущество в жертву и увеличивает опасность возникновения лёгочных инфекций. У большинстве животных дыхание ртом означает, что одно из самых важных чувств - чувство обоняния - временно отключается, как отключается зрение, когда мы закрываем глаза.
Но почему это произошло именно с нами как биологическим видом? Естественно приходит на ум, что люди являются единственными животными с таким положением и единственными, обладающими даром речи: возможно, это произошло для того, чтобы мы могли говорить? Но в этом предположении не больше смысла, чем в заявлении, что наш нос эволюционировал для того, чтобы на нём держались очки. Ничто не эволюционирует ради того, чтобы впоследствии произошло что-то ещё. После того, как гортань опустилась, она может быть (а может быть и нет) способствовала нашей членораздельной речи, улучшала её; но почему вообще это произошло? И почему только с нами?
Вот как это объяснил Негус: У многих человекообразных обезьян, которые жили на деревьях, туловище стало пребывать в вертикальном положении, а головы были обращены вперед. Это изменение угла наклона головы (вниз) было бы само по себе достаточно, чтобы сместить гортань несколько назад и вниз. Это первое смещение, или первый этап, начинается очень рано, еще до рождения, и происходит у младенцев всех человекообразных и прочих обезьян. А затем у людей, в игру вступает еще один фактор.
У большинства млекопитающих язык лежит плоско на дне ротовой полости и простирается вперед в морду, где для него есть много места. Наши прародители, как и другие обезьяны, первоначально имели морды, вытянутые вперед, но позже они превратились в более плоское лицо. Негус считал, что когда это случилось, язык уменьшился в размерах, но не пропорционально уменьшению размеров полости рта, в результате чего задняя часть выдавилась вниз в горло и вытолкнула вместе с ним гортань вниз, причём так далеко вниз, что надгортанник (epiglottis) - клапан в верхней части гортани - навсегда утратил контакт с нёбом. Это был второй этап.
В определенный момент в прошлом веке гортань временно стала горячей темой, когда Эдмунд Крелин (Edmund Crelin) обнаружил к своему удивлению (никто не посоветовал ему прочитать об этом у Негуса), что человеческие младенцы рождаются с гортанью, всё ещё расположенной высоко в носовой полости, как и у других млекопитающих. Он заметил, что большинство случаев синдрома внезапной детской смерти (Sudden Infant Death Syndrome - SIDS), в просторечии называемого смертью в колыбели, происходят в возрасте от трех до шести месяцев, в период, когда гортань совершает своё смещение вниз, и её верхний конец не зафиксирован ничем и может качаться во все стороны и при этом быть закупорен нёбным язычком (uvula), если ребенок спит в неправильном положении. Это открытие не устранило полностью SIDS, но в Голландии с 1987 по 1988 год, когда все клиники стали советовать родителям класть детей спать на спину, произошло снижение числа смертельных случаев SIDS на 40%. Этот совет в настоящее время стал стандартным в пособиях по уходу за детьми.
В последнее время интерес к этой теме возродился в очередной раз благодаря изобретению МРТ - магнитно-резонансной томографии. Ученые теперь могут видеть "в разрезе" то, как человек разговаривает или животное глотает, и видеть точно, в режиме реального времени то, что происходит при этом с гортанью. Это оставило далеко позади старого беднягу Негуса с его допотопным оборудованием - скальпелем и микроскопом. Теперь можно делать действительно потрясающие открытия. Так что же нового?
Новость на данный момент - это не решение проблемы, а тенденция предполагать, что, возможно, проблемы никогда не существовало. В Японии была опубликована работа, показывающая, что гортань детёнышей шимпанзе начинает опускаться точно так же, как и у человеческих младенцев. Хорошо, но вопрос ведь в том, почему этот процесс у шимпанзе останавливается в младенчестве, а у человека - нет. Из США поступило сообщение, что мы не одни такие. Homo sapiens - не единственное наземное млекопитающее, имеющее опущенную гортань. Гортань взрослого самца благородного оленя опущена по меньшей мере так же, как и у нас, а на самом деле ещё ниже. Эти откровения надо, очевидно, считать обнадеживающими. Та особенность человека, которая была загадкой для нас в течение 150 лет, оказывается, не так уж и важна.
Извините, но я этого не понимаю. Всё это очень интересно про самца благородного оленя - так интересно, что мы должны надеяться узнать намного больше об этом в ближайшее время. Но что с гортанью у самки? Обычно ли для этого оленя дыхание через рот? Наблюдается ли у него недоразвитость надгортанника (epiglottis)? Как опущение гортани повлияло на его чувство обоняния? Приобрел ли он подвижный велюм (velum), как и мы, и если да, то какого размера? И что у нас общего с этим оленем - та причина, которая могла вызвать эту адаптацию только у этих двух видов изо всего животного мира?
В случае оленя эту причину убедительно объясняют. Статья завершается предположением, что "опускание гортани служит для удлиннения голосового тракта, что позволяет ревущим самцам в сезон гона преувеличивать воспринимаемый на слух размер своего тела." Ну а газетные писаки добавили комментарий, который не был явно выражен в самой статье: "Это открытие повышает вероятность того, что подобный же "блеф" был первоначальной причиной опускания гортани в ходе эволюции человека."
Это, разумеется, гораздо более спорно. У оленей опускание гортани происходит в период полового созревания и сцеплено с полом, но у нас она опускается у обоих полов, причем в детстве. При достижении половой зрелости у человека, как у многих других видов, это снижает тембр голоса у мужчин, опускаясь ещё немного дальше, чем у женщин. Но гортань маленькой шестилетней девочки никак не предназначена для того, чтобы позволить ей пугать до смерти соперниц, рыча на них. Идея, что она скопировала этот вторичный половой признак у своего отца, так же неправдоподобна, как и идея, что у неё может вырасти борода только потому, что у него она есть.
Вы, пожалуй, уже недоумеваете: что всё это может иметь общего с водой. Пусть с некоторым трепетом, но я позволю себе не согласиться с Негусом. Я не верю, что язык затолкнул гортань вниз. (Сэр Артур Кит (Arthur Keith) тоже этому не верил.) Я думаю, что если языку было нужно больше места, то это было достигнуто выгибанием нёба у людей - и, возможно, является его причиной. У обезьян нёбо плоское.
Негус упустил из виду несколько ключевых обстоятельств. Например, он заметил, что мы - не единственные млекопитающие, у которых чувство обоняния значительно ослаблено, и у которого надгортанник (epiglottis - клапан на верхней части гортани) недоразвит. Он назвал и другие примеры - морской лев, морж, дюгонь и ламантин. Но он не обратил внимания на тот факт, что эти четыре вида имеют ещё нечто общее помимо недоразвитости их надгортанника.
С другой стороны, он нарисовал диаграмму - разрез в профиль голов двадцати шести различных видов позвоночных. У двадцати пяти из них он проиллюстрировал пунктирными линиями направление воздуха, проходящего через ноздри на пути в легкие. У одного единственного вида пунктирной линии не было, потому что, как заметил в примечании Негус: "(Птица) олуша (Sula) не имеет видимых ноздрей". Но она не имеет и невидимых ноздрей. Он никогда не спрашивал: "Почему?" и никогда не упоминал того (возможно, он так никогда этого и не заметил), что некоторые другие птицы, например бакланы (Phalacrocorax), имеют ноздри, которые видны, но не функциональны, потому что наглухо заросли изнутри.
Так почему же?- Потому что все они являются ныряющими птицами, и для всех них облигатно дыхание ртом. Для людей дыхание ртом не является облигатным, но мы довольно много дышим через рот. Негус сам указывал, что нам гораздо легче дышать через рот, чем через ноздри. Мы автоматически переключаемся на этот режим всякий раз, когда испытываем большую физическую нагрузку, например при беге, в то время как скаковая лошадь просто раздувает ноздри. Я думаю, что стоит исследовать возможность того, что опускание гортани в первую очередь способствует тому, что не имеет ничего общего с голосом - это дыхание ртом. Оно значительно расширяет и укорачивает канал, по которому воздух поступает в легкие.
Кстати, я считаю, но не имею возможности доказать, что мы - единственный наземный вид, обладающий рефлексом глубокого вздоха, который заставляет нас реагировать на внезапное замешательство резким вдохом. Это как если бы наша вегетативная реакция на внезапную опасность была такой: "Мигом набери полные легкие воздуха. Может оказаться, что только через некоторое время тебе удастся вздохнуть снова." Ни одно наземное животное не подготовлено эволюцией к такого рода ситуациям.
Хотя Негус неоднократно подчеркивал, что чувство обоняния у человека ослаблено, он никогда не приводил примеров (других видов) с этой же тенденцией. Однако чувство обоняния дегенерировало у всех морских млекопитающих. Обонятельные луковицы в их мозге уменьшены. У китов они исчезли совсем, а у нас они уменьшены более чем в два раза по сравнению с таковыми у обезьян.
Ныряющие птицы и млекопитающие нуждаются в способности вдохнуть большое количество воздуха очень быстро, и в этом отношении дыхание ртом - явное преимущество. Опущенная гортань - это один из наилучших способов повысить его эффективность, что особенно актуально в нашем случае, так как носовые дыхательные пути у Homo sapiens, возможно, самые извилистые и суженные во всем животном мире. На недостатки дыхания ртом часто указывают. Но если бы его недостатки не компенсировались каким-то важным преимуществом, то как бы оно смогло пройти через (эволюционный) отбор? Мне напоминали, что хотя у ряда морских млекопитающих гортань опущена, то у китов она переместилась в обратную сторону - вверх. Я не думаю, что этим опровергается моя точка зрения. Это лишь подтверждает идею о том, что когда млекопитающее становится ныряющим, то становятся необходимыми изменения дыхательного канала, в то время как у большинства наземных млекопитающих его стандартная схема остается практически неизменной на протяжении свыше шестидесяти миллионов лет.
Спросите любого пловца-рекордсмена, не помешает ли ему при заплыве на длинную дистанцию кролем, если его рот будет наглухо заклеен скотчем. Я подозреваю, что это очень негативно повлияет на его результат. Вот вам идея, которую можно очень легко проверить на опыте."
--


Дед Мороз (Санта Клаус) по AAT
(Картина Михаила Совы)

 (Продолжение следует)

Комментариев нет:

Отправить комментарий