Результаты нового исследования показали, что скелеты современных людей приобрели свою облегчённую форму относительно недавно, около 12 тысяч лет назад, в начале голоцена.
В ходе научной работы была измерена и сопоставлена плотность ткани суставов современных людей и шимпанзе, а также окаменелостей вымерших видов протолюдей. Как оказалось, в течение миллионов лет вымершие виды имели достаточно плотные кости, и только у современного человека скелет изменился.
"Несмотря на столетия исследований в области человеческого скелета, это первая работа, которая показала: скелеты современных людей имеют существенно меньшую плотность в суставах, – рассказывает автор исследования Брайан Ричмонд, профессор университета Джорджа Вашингтона. – Это касается даже древних земледельцев, которые много трудились в поле".
Если сравнивать современных людей с ближайшими родственниками (шимпанзе) и вымершими предками, то мы отличаемся увеличенным размером тела и суставных поверхностей нижних конечностей, а также относительно лёгким скелетом.
Однако до сих пор учёные не обращали внимания на то, что суставы человеческих костей значительно менее плотные по сравнению с суставами других животных, а также не знали, когда именно в процессе эволюции у человека появилась эта уникальная особенность.
При этом у любых современных людей плотность костей ниже, чем у близкородственных видов, и не имеет значения, живёт ли человек в индустриальном обществе или же в земледельческом.
Чтобы разобраться в причинах такой особенности, Ричмонд и международная команда исследователей использовали компьютерную томографию высокого разрешения и микротомографию для измерения трабекулярной костной ткани (или губчатого вещества) суставов конечностей у современных людей, шимпанзе и ископаемых гоминидов – австралопитека африканского (Australopithecus africanus), массивного парантропа (Paranthropus robustus), неандертальца (Homo neanderthalensis) и раннего человека разумного (Homo sapiens).
Результаты показали, что лишь современные люди приобрели низкую плотность губчатого вещества во всех суставах конечностей. Особенно снижение плотности заметно в нижних суставах (бедре, колене, лодыжке), нежели в верхних (плечо, локоть, рука). Появление этого анатомического изменения в конце нашей эволюционной истории, вероятно, было результатом перехода от кочевого образа жизни к оседлому.
"К большому нашему удивлению мы увидели, что на протяжении всей нашей прошлой истории предки и родственники человека, обитавшие в естественных условиях, обладали очень плотными костями. И даже ранние представители нашего вида, жившие около 20 тысяч лет назад, обладали плотными костями. Однако плотность резко начала падать в более поздние времена, когда люди начали селиться в одном месте, выращивать там пищу и использовать сельскохозяйственные инструменты", - сказал Ричмонд.
Это исследование даёт антропологическое объяснение современному состоянию костей, в том числе остеопорозу —болезни, распространённой в современной популяции людей.
"Большую часть человеческой предыстории наши предки занимались гораздо больше физической активностью и путешествовали на более дальние расстояния, нежели современные люди. Однако мы не можем полностью понять здоровье современного человека, не зная, как эволюционировали наши тела. Именно поэтому важно понять, как наши скелеты развивались в контексте тех высоких уровней активности", - сделал вывод Ричмонд.