Таз людини: Не просто” наріжний камінь ” прямоходіння, а складна еволюційна історія
Ми часто чуємо, що таз – це наріжний камінь прямоходіння. І це дійсно так. Однак, за цією простою фразою ховається неймовірно складна і захоплююча еволюційна історія, яка, як показує нове дослідження, виявилася набагато більш радикальною і раптовою, ніж ми припускали раніше. Вивчення еволюції таза-це, по суті, вивчення того, як наші предки змогли звільнитися від необхідності лазити по деревах і перейти до більш ефективного пересування по землі.
Я, як людина, яка захоплюється анатомією та еволюційною біологією, завжди була вражена тим, наскільки унікальним є таз людини в порівнянні з тазом наших найближчих родичів – мавп. Шимпанзе, бонобо і горили мають тази, ідеально пристосованими для лазіння по деревах, з вузькими, високими Іллі, що забезпечують кріплення потужних м’язів, необхідних для утримання на гілках. У нас же, у людей, Ілля широкі і вигнуті, утворюючи чашу, що забезпечує баланс і підтримку при ходьбі і бігу. Але як саме відбувся цей перехід? Довгий час це залишалося загадкою.
Недавнє дослідження, опубліковане в Nature, проливає світло на це питання, розкриваючи два ключові генетичні зрушення, які кардинально змінили форму таза наших предків. І найдивовижніше в цьому-те, наскільки раптовими і несподіваними виявилися ці зміни.
Від несподіваного зсуву ростових пластинок до уповільненого окостеніння
Вчені на чолі з професором Теренсом капелліні з Гарвардського університету провели глибокий аналіз ембріональних тканин людини та інших приматів, використовуючи як старовинні зразки, так і сучасні методи, включаючи комп’ютерну томографію і просторову транскриптоміку. Результати виявилися вражаючими.
Виявляється, еволюція тазу людини не була поступовим процесом. Замість цього вона включала в себе два ключових етапи, пов’язаних з радикальними змінами у формуванні кісток.
Перший, і найбільш дивовижний, – це раптовий поворот ростових пластинок на 90 градусів. Уявіть, що кістка росте, як дерево, і замість того, щоб рости вгору і вбік, вона раптом повертається на 90 градусів, стаючи короткою і широкою. Саме це сталося з клубової кісткою наших предків. Цей зсув привів до вкорочення і розширення таза, що і стало основою для формування чашоподібної форми, характерною для людини.
Другий ключовий момент-це уповільнення процесу окостеніння. Більшість кісток формуються за принципом, коли хрящові клітини на ростових пластинках тверднуть і перетворюються в кістку. У людей, однак, процес окостеніння Ілія затримується на цілих 16 тижнів. Це дозволило кісткам зберігати свою форму в міру зростання, що і призвело до унікальної геометрії таза людини.
Гени, що визначають долю
Дослідники виявили понад 300 генів, що беруть участь у формуванні таза, але виділили трьох ключових гравців: SOX9, pth1r та RUNX2. Ці гени контролюють зсув ростових пластинок і зміну процесу окостеніння. Цікаво, що мутації в цих генах пов’язані з різними захворюваннями скелета, що підкреслює їх важливість для нормального розвитку таза.
Я особливо вражений тим, як це дослідження пов’язує генетику та палеонтологію. Вивчення викопних решток, таких як ардіпітек і Люсі, дозволяє нам простежити еволюцію таза протягом мільйонів років. А генетичні дослідження дозволяють нам зрозуміти, які молекулярні механізми стояли за цими змінами.
Акушерська дилема та еволюційний тиск
Дослідження також підкреслює важливість акушерської дилеми-конфлікту між вузьким тазом, необхідним для ефективного пересування, і широким тазом, необхідним для народження дітей з великим мозком. Здається, уповільнене окостеніння таза відбулося за останні 2 мільйони років, можливо, як реакція на збільшення розміру мозку.
Я думаю, що це чудовий приклад того, як еволюція часто не є прямим і передбачуваним процесом. Еволюційний тиск може призводити до несподіваних і навіть парадоксальних рішень. У випадку з тазом людини, збільшення розміру мозку, здавалося б, повинно було призводити до збільшення розміру таза. Але замість цього, еволюція знайшла спосіб зберегти вузький таз, уповільнивши процес окостеніння.
Висновок: таз-це більше, ніж просто “наріжний камінь”
Це дослідження є важливим кроком вперед у розумінні еволюції людини. Воно показує, що еволюція таза була набагато більш радикальною і раптовою, ніж ми припускали раніше. Воно також підкреслює важливість генетичних досліджень для розуміння еволюційних процесів.
Я думаю, що це дослідження змушує нас переосмислити наше уявлення про таз. Це не просто “наріжний камінь” прямоходіння, а складна і захоплююча історія еволюції, яка відображає унікальні адаптації людини до навколишнього середовища. Вивчення тазу – це вивчення нас самих, нашого минулого та нашого майбутнього. Майбутні дослідження, ймовірно, зосередяться на вивченні ролі інших генів і молекулярних механізмів, що беруть участь у формуванні таза, а також на вивченні впливу акушерської дилеми на еволюцію людини.
