К вопросу о специфических особенностях юношеской стадии онтогенеза у европейских неандертальцев

Эволюционные тенденции в развитии Homo sapiens. Особенности роста и созревания современных детей: роль половых гормонов. Связь конституции с гормональным статусом. Сравнительные аспекты темпов достижения взрослой формы: неандертальцы и кроманьонцы.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 27.10.2019
Размер файла 132,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

К вопросу о специфических особенностях юношеской стадии онтогенеза у европейских неандертальцев

Мария Борисовна Медникова

Исследование организма современного ребенка представляет особый интерес с точки зрения оценки влияния гормонального статуса на темпы полового созревания. Ключевыми являются период второго детства и подростковый возраст, на протяжении которых под воздействием гормональной регуляции происходит интенсивное соматическое и половое созревание. Обсуждаемые в научной литературе последних лет данные об особенностях индивидуального развития представителей среднего палеолита могут способствовать решению актуальных проблем изучения финальной стадии антропогенеза.

Неандертальский подросток Ле Мустье 1. Реконструкция М.М. Герасимова

Эволюционные тенденции в развитии homo sapiens

гормональный homo sapiens рост

Исследователи эволюционных аспектов онтогенеза подчеркивали, что характерной чертой индивидуального развития человека по сравнению с негоминидными приматами стало удлинение периода детства и отсрочка пубертатного спурта гормона тестостерона, приведшая к «растягиванию» во времени полового созревания [Хрисанфова, 2004, с.24]. Удлинение периода детства можно рассматривать как селективно выгодный процесс с позиций социальной адаптации гоминидов. В ходе эволюции увеличивалось время обучения, необходимое для передачи сложных навыков, к тому же, инфантильные особи вызывали меньшую агрессию со стороны взрослых членов социума и, в перспективе, имели больше шансов выжить, оставив в наследство потомкам свой генофонд [Bogin, 1997].

В недавнем исследовании М.Джарвена и Р.Уолкера [Gurven, Walker, 2006] обсуждаются энергетические аспекты феномена «медленного человеческого роста». Авторы проанализировали гипотезу, согласно которой медленный рост ребенка Homo sapiens в промежутке между отнятием его от груди вплоть до пубертата помогает снизить энергетические затраты по содержанию несамостоятельного потомства, лежащие на родителях. Если бы человеческий ребенок в раннем возрасте рос быстрее, это, по мнению Джарвена и Уолкера, привело бы к драматическому расходу энергии взрослых охотников и собирателей. Напротив, медленное увеличение размеров в детстве, сменяемое быстрым подростковым спуртом, могло способствовать увеличению рождаемости и социализации.

По одной из классификаций онтогенеза Homo sapiens, предложенной Б.Богиным [Bogin, 1997], он подразделяется на пять основных периодов: младенчество, детство, подростковую, юношескую и взрослую стадии. Подробная характеристика каждой из них помогает оценить сложность реализации уникальной программы роста и развития, характерной для современного человека. Достоинства схемы Богина, на наш взгляд, заключаются в попытке привязать важнейшие периоды в жизни каждого человека к объективным поведенческим, физиологическим и морфологическим критериям, имевшим несомненное эволюционное значение.

С этой точки зрения, младенчество определяется как период, когда очень молодое человеческое существо неразрывно связано со своей матерью и нуждается в грудном кормлении. Темпы роста организма, особенно увеличение объема головного мозга, в этот период человеческой жизни опережают таковые во все последующие периоды. Детство - это стадия, на которой молодой индивидуум получает от взрослых питание и защиту. На этой стадии не достигнута половая зрелость, хотя продолжается достаточно быстрый рост головного мозга. Ювенильная или подростковая стадия, по Богину, тоже еще предшествует половому созреванию и ознаменована медленным ростом головного мозга, достигающего к ее концу взрослых размеров. Юношеский или адолесцентный период начинается с ростового пубертатного спурта и заканчивается с остановкой лонгитудинального увеличения размеров тела после прирастания эпифизов длинных костей. Главная поведенческая особенность этого периода диктуется достижением половозрелости и адаптацией к «взрослому» поведению.

Особенности роста и созревания современных детей: роль половых гормонов

Процесс участия в темпах роста стероидных гормонов, по-видимому, чрезвычайно важен, хотя и до конца не изучен. При обследованиях современных детей и подростков активно изучаются уровни концентрации половых гормонов: эстрадиола (Э), тестостерона (Т) и их соотношения (Э/Т). В частности, на примере урбанизированного населения исследуется связь выработки андрогенов с соматическими признаками у детей и подростков в разные моменты полового созревания [например, Бец, Юнес, 2006].

У мальчиков с возрастом статистически значимо поднимается уровень «мужского» гормона тестостерона, особенно в подростковом периоде. Пик увеличения концентрации «женского» гормона эстрадиола у них также приходится на подростковый период; соотношение Э/Т с течением времени достоверно уменьшается [Бец, Юнес, 2006, с.212].

У девочек к концу второго детства уровень эстрадиола практически не увеличивается, хотя и отмечается некоторая тенденция в этом направлении. Активность эстрадиола достоверно возрастает к 15 годам. Уровень тестостерона статистически значимо увеличивается у 11-летних девочек по сравнению с 8-летними и у 15-летних по сравнению с 11-летними. Это отражается в росте значений индекса Э/Т. Кроме того, уже у 8-летних современных девочек наблюдается достоверная связь между уровнем секреции обоих половых гормонов и длиной тела. Показатели массивности костяка и развития мускулатуры у представительниц женского пола также определяются концентрацией обоих половых гормонов.

У мальчиков достоверной связи ни с одним половым гормоном в 8 лет еще нет. В этом возрасте определяющим для них является количество вырабатываемого эстрадиола. К 11 годам у девочек и к 12 годам у мальчиков связь секреции половых гормонов и соматических признаков становится более выраженной.

В частности, размеры грудной клетки - признак, во многом определяющий форму туловища, у современного человека, прежде всего, отражает половой диморфизм. У мальчиков отчетливо выражены корреляции по этому признаку, особенно связи сагиттального диаметра и обхвата груди с уровнем насыщенности организма андрогенами. Повышенная концентрация обладающего анаболическим действием тестостерона стимулирует белковый синтез в мышечной ткани и «наращивание» объема мускулатуры, начиная с периода второго детства и, особенно, в подростковом возрасте.

Другой важный показатель полового диморфизма - относительная и абсолютная ширина таза. Как показано многими исследованиями, ширина таза у девочек несколько больше уже в 8 лет, заметно увеличиваясь в 11 лет. По данным Л.В.Бец [Бец, 1970], уровень суммарных эстрогенов у 15-летних девочек и у молодых женщин демонстрирует высокую корреляцию с гребневой шириной таза.

Связь конституции с гормональным статусом

В контексте проблем эволюционной антропологии особое внимание следует уделить данным антропологии, описывающим характеристики мускульного конституционального типа, который, судя по сохранившимся скелетным останкам, может быть признан доминировавшим среди взрослых «классических» неандертальцев.

Современные дети мускульного типа демонстрируют большую длину и массу тела, больший обхват грудной клетки (последняя имеет цилиндрическую форму), повышенное жироотложение и развитие мускулатуры, мощный костяк. Антагонистом мускульного типа выступает астенический, представители которого, помимо всего прочего, характеризуются долихоморфным телосложением. Напомним, что линейная обозначенность пропорций, которой сопровождается долихоморфия - отличительная черта раннего кроманьонского населения Европы.

Если в современных городских группах астеноидный тип в возрасте 8 лет обнаруживает самые низкие концентрации половых гормонов в сочетании с повышенным Э/Т индексом, их ровесники-мальчики мускульного типа обладают очень высоким уровнем секреции тестостерона, самым высоким уровнем секреции эстрадиола и относительно высоким Э/Т соотношением. Эта тенденция сохраняется и в 12, и в 15 лет.

Девочки мускульного типа в 8 лет отличаются значимым уровнем повышения секреции эстрадиола, самым высоким уровнем тестостерона и «оптимальным» соотношением Э/Т. Таким образом, на современных материалах можно считать доказанной связь между уровнем секреции андрогенов и формированием определенного типа конституции [Бец, Юнес, 2006]. При этом подростки мускульного типа (и мужского, и женского пола) благодаря высокой концентрации половых гормонов попадают в категорию быстросозревающих.

Е.Н. Хрисанфова стояла у истоков палеоэндокринологических исследований, первой поставив вопрос о соотношении особенностей скелетной конституции и гормональным статусом ископаемых гоминидов. Этой теме посвящена и одна из ее последних публикаций. Е.Н.Хрисанфова [2004, с.27] подчеркивала, что биологическая природа архаического человека сформировалась, по крайней мере, несколько сотен тысяч лет назад как природа первобытного охотника-собирателя, унаследовавшего и развившего многие черты древнейшего гоминидного комплекса.

По мнению Хрисанфовой, морфотип мужчины-неандертальца представлял собой классический пример палеолитического охотника, сложившись на путях силовой адаптации, которую обычно связывают с экстремальными условиями существования (климатом, экономической стратегией и др.). Предполагается, что неандертальский вариант существования требовал больших физических усилий и был менее выгоден энергетически по сравнению с аналогичной деятельностью мустьерского сапиенса (имеется в виду ближневосточный регион). В современном масштабе неандертальские мужчины были подчеркнуто андроморфны: в них сочетался низкий рост с большой шириной плеч, и сильная мускулатура с предположительно ускоренным созреванием. Скелет неандертальца был матуризован. Строение относительное плотное, брахиморфное, что у современных европейцев сопряжено с повышенным уровнем мужских половых гормонов в пубертатном периоде [Хрисанфова, 2004, с.28].

Индивидуальное развитие неандертальских детей изучалось целым рядом специалистов. Обычно ученые фокусировали внимание на определении зубного возраста отдельных индивидуумов или на сопоставлении размерных показателей, характеристик формы и массивности с современными стандартами, а также на определении возраста появления взрослых морфологических особенностей. В частности, выделяются работы А.-М. Тилье [Tillier, 1986], основанные на сопоставлении уровня развития неполовозрелых неандертальцев и архаических гоминид и использовавшие первичные морфологические описания. В других работах применялся морфометрический и качественный анализ кранио-фациальных признаков у не достигших взрослого возраста представителей среднего - верхнего плейстоцена [Minugh-Purvis, 1995].

Подробностей о детстве неандертальцев известно все же немного. Высказывалось мнение, что эта стадия онтогенеза соответствовала по своим особенностям детскому возрасту современного человека [Mann et al, 1996]. В то же время о подростковой и юношеской фазах неандертальского развития до самого недавнего времени сведений вообще практически не было. Лишь недавно были опубликованы исследования, которые могут способствовать выяснению палеоауксологических аспектов. Эти материалы должны быть сопоставлены с характеристиками кроманьонского населения Европы, изученного в этом отношении более подробно.

Рассмотрим имеющиеся данные об особях перипубертатного возраста в эпохи среднего и верхнего палеолита.

Ле Мустье 1: проблема определения биологического возраста

Уникальное открытие неандертальского подростка, сделанное швейцарским археологом Отто Хаузером в нижнем гроте Ле Мустье (департамент Дордонь, Франция) почти сто лет назад в последние годы вновь привлекло внимание большого числа специалистов. Останки, хранившиеся в Берлине, были разрознены и частично разрушены во время второй мировой войны. Только в 90-е годы ХХ века стало возможно совокупное хранение и изучение черепа и костей посткраниального скелета. Результаты, излагающие современные взгляды на археологию и антропологию мустьерской находки, были изложены в коллективной монографии, подготовленной интернациональным коллективом авторов (The Neandertal Adolescent Le Moustier, 2005).

На наш взгляд, одним из важнейших итогов повторного рассмотрения скелета Ле Мустье 1 стала ревизия оценки биологического возраста данного индивидуума.

Сразу надо подчеркнуть, что установлением биологического возраста этого «классического» неандертальца занимались многие известные ученые, которых трудно упрекнуть в недостаточной квалификации. Тем не менее, результаты диагностики слишком заметно отличались друг от друга (хотя большинство определений основывалось на описании степени кальцификации зубов и развитии нижней челюсти).

Определение пола, хотя и здесь существуют определенные методические проблемы, в случае Ле Мустье 1 вопросов не вызывало. Он единогласно признан мужским.

Последней по времени публикации предшествовало 25 работ, авторы которых обсуждали возраст смерти индивидуума Ле Мустье 1. Суждения специалистов варьировали от достаточно неопределенных («юный возраст» - Quenstedt, Quenstedt или «юношеский» Pivetau; Stringer, Gamble; Trinkaus, Shipman) до конкретных, хотя и разнящихся цифр: 20 лет (Koenigswald), 18 лет (работы Coles, Higgs; Heberer; Vallois, Movius), 16-18 (Hauser), 15-18 (Oakley at al), 16.5 (Minugh-Purvis), 16 (Keith и Hrdlicka), 15-16 (Gieseler). Наиболее многочисленна была группа специалистов, оценивавших возраст Ле Мустье 1 в 15 лет (среди них: Vandermeersch, Klaatsch, Schuchhardt, Weinert, Grahmann и Muller-Beck, а также Boule и Vallois - последний в более поздней публикации). 14-15 лет давал этому неандертальцу германский антрополог Dieck. Звучала оценка в 13 лет (Wolpoff или Stringer с соавторами). И, наконец, были ученые, осторожно относившие индивидуума к более широкой возрастной категории (среди них Hesse и Ullrich с оценкой 12-18 лет; Skinner - 13,9-19,9 лет) (сводки данных [Herrmann, 1977; Nelson, Thompson, 2005]).

Интересно, какие определения западных специалистов были восприняты российскими учеными. Так, Ю.А.Смирнов [1991, c.243], опираясь на мнение J.-L.Heim [1981], приводит возраст 16-18 лет. А.А.Зубов [2004, c.253] называет возраст 16-17 лет.

Эндрю Нельсон и Дженнифер Томпсон [Nelson, Thompson, 2005] использовали новые данные для всесторонней характеристики особенностей неандертальского онтогенеза. Объект оказался удивительно удачным: в отличие от более многочисленных останков неандертальских детей, Ле Мустье 1 принадлежит к более старшей возрастной категории. К тому же для него стало возможным совокупное рассмотрение элементов черепа и посткраниального скелета, в то время как другие неандертальские индивидуумы юношеского возраста известны нам по более фрагментарным останкам. Возраст Ле Мустье 1 подвергся повторному рассмотрению с учетом степени изношенности зубного ряда, прорезания зубов и их кальцификации, прирастания эпифизов трубчатых костей, параметров посткраниального скелета.

В итоге был получен парадоксальный результат: зубной возраст Ле Мустье 1 был 15,5+1,25 лет. Однако ветви седалищной и лобковой костей еще не срослись (у современного человека процесс прирастания этих элементов обычно завершается к 9 годам, хотя и есть исключения). Кроме того, и размеры тела индивидуума соответствуют параметрам 10-летнего ребенка Homo sapiens. (Результаты гистологического рассмотрения возраста Ле Мустье 1 настолько специфичны, что заслуживают отдельного анализа. Мы обратимся к ним позже.)

Как подчеркивают Томпсон и Нельсон [Thompson, Nelson, 2005, p.216], у современного человека возраст эпифизарного прирастания обычно коррелирует с пубертатом и с подростковым ростовым скачком.

Действительно, у современных мальчиков-подростков ростовой спурт начинается в 14-16 лет, завершаясь в 15,5-19,5 лет благодаря прирастанию эпифизов трубчатых костей. Поскольку у неандертальца Ле Мустье 1 эпифизы не приросли, получается, что он не достиг пубертата или находился в начальной стадии процесса роста. В любом случае, юношеского ростового скачка он не прошел, если предположить, что у европейских неандертальцев существовала такая стадия развития в онтогенезе.

На основании полученных данных авторы сделали вывод о принципиальном отличии ростовой кривой европейских неандертальцев от параметров развития, характерных для Homo sapiens.

Это важный вывод, который, на наш взгляд, нуждается во всестороннем обсуждении и обосновании, прежде всего, в контексте сведений о кроманьонских детях и подростках.

Сравнительные аспекты темпов достижения взрослой формы: неандертальцы и кроманьонцы

Рис.1. Сравнительная характеристика длины тела среди ископаемых гоминидов подросткового и юношеского возраста, определенная по методу Фельдесмана. Homo erectus: WT 15000 - 12 лет (по Feldesman, 1992), Homo neandhertalensis: Ле Мустье - 15,25 лет (по Thompson J.L., Nelson A.L., 2005), Homo sapiens: Сунгирь 2 - 12-14 лет, Дольни Вестонице 14 - 16-17 лет, Дольни Вестонице 13 - 17-19 лет, Дольни Вестонице 15 - 20 лет (наши вычисления)

Для сравнения особенностей процессов роста у населения Европы эпох среднего и раннего верхнего палеолита мы использовали различные показатели.

Нельсон и Томпсон, обсуждая проблему реконструкции длины тела у Ле Мустье 1, обратились к методу пропорций, предложенному М.Фельдеcманом для изучения индивидуумов в возрасте 12-18 лет [Feldesman, 1992]. По мнению этого автора, данный метод является более корректным по сравнению с известным способом Троттер, Глезер, хотя и существенно занижает результаты по сравнению с уже известными цифрами.

Мы использовали формулу Фельдесмана для вычисления длины тела сунгирского подростка, а также привлекли данные о длине тела индивидуума юношеского возраста, стоявшего на гораздо более ранней стадии эволюционного развития. Как можно заметить (рис.1), индивидуум Ле Мустье 1 уступает по длине тела и древнейшему 15-летнему питекантропу (Homo erectus из Нариокотоме), и даже более молодому представителю верхнепалеолитического кроманьонского населения (мальчик Сунгирь 2).

Далее, Томпсон и Нельсон использовали длину тела по Фельдесману для соотнесения со средней длиной тела у неандертальских мужчин (162,8 см). Согласно этой реконструкции, Ле Мустье 1 достиг 85,1% размеров тела взрослого неандертальского мужчины.

На наш взгляд, при оценке степени достижения размеров взрослой формы не менее информативным может стать обращение к абсолютным продольным размерам бедренной кости в соотнесении с индивидуальными данными по взрослым неандертальцам мужского пола. Такой подход позволяет нам минимизировать статистическую погрешность, неизбежно возникающую при использовании реконструированных при помощи средних значений показателей, подобных длине тела, и, с другой стороны, помогает учитывать индивидуальную и территориальную вариабельность неандертальского населения Европы. Ведь, при сравнении с «германским» экземпляром Неандерталь 1, «французские» мужчины Спи 2 и Ля-Шаппель-о-Сен более миниатюрны. Если мы учтем территориальную близость подростка (или юноши?) Ле Мустье последним, получится, что, возможно, правильнее говорить о более полной реализации программы достижения размеров взрослой формы (табл.1).

Таблица 1. Сравнительная характеристика темпов достижения размеров взрослой формы у неандертальцев и кроманьонцев (использована длина бедра), %

Ле Мустье 1

(зубной возраст 15,25 лет)

Сунгирь 2

(12-14 лет)

Дольни-Вестонице 14 (16-17 лет)

Дольни Вестонице 13 (17-19 лет)

89,31*

92,23**

85,97***

84,03**** (c эпифизами)

75,85 (без эпифизов)

102,27 (а)*****

110,74 (б)

91,73 (а)*****

99,33 (б)

В качестве «взрослой формы» использованы данные по *Спи 2, **Ля-Шаппель-о-Сен, ***Неандерталь 1; **** В качестве «взрослой формы» использованы данные по Сунгирь1, введена поправка, устраняющая последствия искажения продольных размеров ренгеновского изображения; ***** В качестве «взрослой формы» использованы данные по наиболее высокорослому взрослому представителю моравских кроманьонцев Пшедмости 3 (а) и наиболее низкорослому Пшедмости 9 (б)

Впрочем, среди неандертальцев на территории Франции встречались и более крупные экземпляры, подобные мужчине Ля Ферраси 1. Не исключено, что именно в таком морфотипе была более полно реализована генетическая программа «неандертальского роста».

Как же соотносятся с возрастом аналогичные показатели у кроманьонцев?

Уникальным сравнительным материалом служат сунгирские находки, среди которых присутствуют детская, подростковая и взрослая формы. Замечательная сохранность позволяет сопоставлять размеры разных сегментов посткраниального скелета сунгирских детей с размерами взрослого мужчины Сунгирь 1, получая, таким образом представление о темпах роста в конкретной группе верхнепалеолитического населения [Медникова, 2000, сс.371-372].

Рассмотрение рентгенограмм длинных костей и стандартных остеологических измерений показало, что в 12-14 лет мальчик Сунгирь 2 находился в процессе активного начала пубертатного ростового скачка. У Ле Мустье, судя по степени дифференцировки посткраниального скелета (к сожалению, разрушенного во время второй мировой войны), интенсификации темпов роста, характерных для подросткового спурта, не наблюдается. Однако, как можно видеть, итоги достижения сунгирцем взрослых размеров сопоставимы с соответствующим показателем у юного мустьерца, полученным при соотнесении с наиболее миниатюрными взрослыми особями неандертальцев (табл.1).

Другие данные о верхнепалеолитических юношах из Дольни Вестонице свидетельствуют о полной реализации размеров взрослой формы к 16-17 годам. Таким образом, мы можем предположить, что наиболее интенсивный продольный рост в длину происходил у мужчин верхнего палеолита в 14-15 лет (в принципе, это соответствует стандартам развития современных мальчиков). У «классического» неандертальца Ле Мустье 1 пубертатное увеличение размеров тела в 15 с лишним лет, напомним, еще не наступило.

Нельсон, Томпсон подчеркивают в своих работах, что особенности соматического роста у неандертальцев в значительной степени совпадают с со свойственными для анатомически современного человека. Но некоторые черты их развития были уникальны и характерны только для этой группы гоминидов. Наиболее фундаментальное различие заключается в характерном для мустьерца значительном расхождении уровней зрелости зубной системы и посткраниального скелета. Развитие зубов опережало рост тела в длину на годы. (Заметим в скобках, что опережающее формирование зубной системы, в свете данных об исключительной плотоядности неандертальского населения, было селективно выгодным феноменом - см. подробный обзор о пищевой специализации неандертальцев [Добровольская, 2005]).

(В частности, согласно данным Бошерена и соавторов, относительно питания позднего неандертальца из пещеры Маррилак, по степени плотоядности он напоминал гиену [Bocherens et al, 2001]. Исследователи отмечали, что уже в 4 года структура питания неандертальского ребенка соответствовала взрослому рациону [Thompson, Nelson, 2000]. Как подчеркивает М.В.Добровольская [2005], энергетические затраты занятых тяжелым физическим трудом неандертальцев превышали таковые у эскимосов - людей с наибольшими энергетическими затратами среди современного человечества. Поэтому неандертальцы с малых лет нуждались в высококалорийном мясном питании. Как мы можем предположить, своевременное или даже несколько опережающее формирование элементов зубного ряда становилось, таким образом, одним из важнейших факторов успешного выживания неандертальских особей).

Рис.2. Соотношение определений биологического возраста у неандертальца из Ле Мустье и кроманьонских детей из Сунгиря: зубной и скелетный возраст

Этот тезис находит подтверждение, когда мы сравниваем определения биологического возраста, произведенные по зубам и посткраниальному скелету, у мустьерца и сунгирских детей (рис.2). В отличие от неандертальского юноши у сунгирских детей определения признаков по зубам и костям скелета в значительной степени совпадают. Причем, если говорить о размерах сунгирских детей, было установлено, что они заметно опережают детей сходного возраста из разных палеопопуляций современного человека [Медникова, 2000]. При этом размеры костяка Сунгирь 3 соответствуют таковым у 14-16-летних подростков, а параметры костяка Сунгирь 2 совпадают со скелетным развитием 15-20-летних молодых людей.

В итоге, можно предполагать, что темпы роста сунгирских детей, скорее, соответствуют тенденциям, характерным для процесса акцелерации, подробно изученного на материалах обследований детей и подростков последних ста лет.

Примечательно, что самыми близкими сунгирцам по морфологии оказались их ровесники (по критериям зубного возраста) - урбанизированные и акселерированные дети ХХ века европеоидного происхождения. Именно благодаря этому совпадению мы можем говорить о точном соответствии степени развития зубной и посткраниальной систем у сунгирцев с темпами роста современных представителей нашего вида, выделяющихся крупными размерами тела.

Кроме того, в отличие от европейского мустьерца дети Homo sapiens эпохи верхнего палеолита демонстрировали скорее обратную тенденцию: опережающий рост тела в длину по сравнению с развитием зубной системы.

Сравнительный материал для соотнесения зубного и скелетного возраста у подростков Homo sapiens, живших в эпоху камня невелик. Поэтому интерес могут представлять и сведения, характеризующие особенности гораздо более позднего, неолитического населения. В частности, детская выборка из германского могильника Вандерслебен была описана П.Карли-Тиле [Carli-Thiele, 1996, S.149-150, Abb.7]. В целом характеризуя эту серию, исследовательница обращает внимание на некоторое опережение темпов соматического развития по сравнению с зубным возрастом (т.е. имеет место тенденция, ранее отмеченная нами для кроманьонских детей). Эта закономерность наиболее отчетливо выражена у детей неолитической Германии в 5-12 лет. Но, справедливости ради, отметим, что некоторые индивидуальные данные, приводимые П.Карли-Тиле свидетельствуют: в 13 и 14 лет степень зубного развития могла слегка опережать развитие посткраниального скелета. Однако эта разница не была такой большой, как у неандертальца Ле Мустье 1.

Впрочем, данных о продолжительности юношеского возраста у европейских неандертальцев пока нет и неизвестно, как быстро могло быть преодолено подобное отставание скелетного от зубного возраста. Очевидно лишь, что в случае Ле Мустье 1 увеличение длины тела отодвигалось на более поздний возраст по сравнению с кроманьонцами.

Итак, воссоздаваемая картина соматического развития неандертальского юноши 15 (судя по зубной зрелости) лет выглядит достаточно противоречивой. При этом, как мне кажется, миниатюрные размеры скелета Ле Мустье 1 напрасно смущают исследователей. Выше отмечалось, что длина его бедренной кости достигает 92,23% от размеров взрослого неандертальца Ля-Шаппель-о-Сен, так что отставание в темпах увеличения размеров тела, возможно, преувеличено (табл.1).

Однако отсутствие следов синостозирования, прирастания эпифизов, задержка срастания элементов тазового пояса необычны для такого возраста.

Раньше исследователи предполагали, опираясь на морфологию взрослых неандертальцев с их выраженными признаками андроморфии, что для них было характерно ускоренное по сравнению с кроманьонцами созревание, в том числе половое. Но такой набор показателей, как у Ле Мустье 1, означает совершенно особый гормональный статус.

Мы упоминали данные о современных мальчиках мускульного конституционального варианта, обладающих в 15 лет высоким уровнем мужского полового гормона тестостерона и максимально высоким уровнем эстрадиола. Эти маскулинизированные подростки относятся к быстро созревающей категории мальчиков. Напротив, юный индивидуум Ле Мустье 1, несмотря на некоторые андроморфные черты (широкие, как и у всех неандертальцев, плечи), по состоянию посткраниальной системы был еще слишком далек от полового созревания.

Если бы приходилось опираться только на определения биологического возраста по визуальным описаниям его скелета, неандертальцы выступали бы как гиперсапиентная группа, в которой морфологическое детство продолжалось очень долго. Ведь, вопреки ожиданиям, половое созревание неандертальского индивида оказалось отложенным, а не ускоренным.

Но присутствие черепа позволяет сильно повысить биологический возраст Ле Мустье 1. Мало того, даже среди авторов последней коллективной монографии нет окончательного единства относительно возраста, определяемого по черепу. Особое мнение высказали Тэттерсолл, Шварц [Tattersall, Schwartz, 2005, p.350], считающие Ле Мустье 1 даже не юношей, а молодым взрослым в возрасте около 20 лет. Как полагают эти авторы, определяющим следует принимать закрытие швов, а не зубную зрелость. Все же хочется добавить, что современный сапиенс в этом возрасте готов к репродукции, чего, по-видимому, нельзя было сказать о Ле Мустье.
Что же могло вызвать столь сильную разбалансировку разных систем и частей организма, очевидное замедление темпов полового созревания?

Ответ на этот вопрос, не исключено, кроется в ошеломляющих результатах гистологического исследования, выполненного Хитер Рэмси, Дэвидом Вивером и Хорстом Зайдлером [Ramsay, Weaver, Seidler, 2005].

Гистологические срезы были взяты из трубчатых костей (плечевой и бедренной). Средний возраст для среза №4 плечевой кости был получен по формуле регрессии Yoshino и соавторов 1994 года и составил 41,58 лет (!) по числу остеонов и 10,02 по числу фрагментов остеонов. Близкие результаты дало применение уравнения регрессии по Stout - 42,24 года (!). определения возраста для среза №3 плечевой кости дали соответственно 52,27 и 10,47 лет (по Стауту 49,63 число интактных остеонов).

Напротив, на срезе диафиза бедренной кости количество остеонов соответствует 14,64 годам (фрагментов остеонов 6,08 годам).

Итак, число интактных остеонов в плечевой кости почти в четыре раза увеличивает возраст Ле Мустье 1, превращая его из ребенка в настоящего старца (применительно к эпохе камня, разумеется). Получив столь необычные данные, авторы особое внимание уделили проверке методических основ своего исследования и тафономическому состоянию образцов. Они последовательно исключили эти факторы из числа причин редкого явления.

В качестве вероятных остались факторы болезней и биомеханического стресса. Вторичный гиперпаратиреоидизм или гипертиреоидизм теоретически могут быть ответственными за ускоренную перестройку остеонов. Однако если Ле Мустье 1 страдал системным заболеванием, следы последнего должны были быть распределены на скелете равномерно, затрагивая и верхнюю, и нижнюю конечность.

Таким образом, в качестве основной причины перестроек костной ткани выступает биомеханический стресс.

Увеличенное число неразрушенных остеонов могло стать результатом запредельной физической нагрузки, приходившейся на плечевую кость. Сами гистологи отмечают, что имело место постоянно повторявшееся движение, затрагивавшее верхнюю часть туловища, но не детализируют его.

Впрочем, еще Клаач [Klaatsch, 1909] обращал внимание на сильное развитие дельтовидной бугристости плечевой кости, поэтому мы можем допустить, что речь идет об интенсивных элеваторных нагрузках.

Нижняя конечность таких нагрузок не испытывала, и поэтому ее «биологический возраст» ближе к большинству определений. То же можно сказать и о подсчетах большинства остеонов - остатках перестроенных старых клеток, вытесненных новыми структурными единицами. Возраст 10,2-10,47 очень близок к макроскопически определяемому по морфологическим критериям посткраниального скелета.

Особенности юношеского периода у европейского неандертальца: таксономические отличия или влияние среды

Итак, основываясь на данных об особенностях скелетного развития Ле Мустье 1, мы можем выделить черты его своеобразия и соотнести их со схемой Б.Богина, цитированной в начале нашей статьи.

1) Рост головного мозга, по-видимому, закончен, как и дифференцировка зубов (соответствие юношескому или адолесцентному периоду современного человека);

2) Ростовой пубертатный скачок еще не начат (соответствие ювенильной или, судя по дифференцировке скелета, даже детской стадии современного человека);

3) Гипертрофия костно-мускульного рельефа и «изношенность» скелета, выявленная гистологическим методом, свидетельствуют о том, что индивидуум сам себе добывал пропитание (отличие от «современного» детства, ювенильная или адолесцентная характеристика);

4) Интенсивность биомеханических нагрузок могла способствовать преждевременному развитию процессов старения (!) костной ткани (отличие от современного периода детства?).

Насколько подобная картина специфична для неандертальцев? Или даже представитель современного Homo sapiens, будучи поставлен в неблагоприятные условия, требующие от него долговременного напряжения физических сил, будет демонстрировать сходную противоречивость темпов возрастных изменений разных систем организма?

Ответить отчасти на этот вопрос помогает обращение к характеристикам ребенка из Тешик Таша.

Физиологический костный возраст этого юного неандертальца был подробнейшим образом изучен таким крупным специалистом как Д.Г.Рохлин [Рохлин, 1949, сс.109-111]. Сделанные им наблюдения не утратили научной значимости и по прошествии полувека.

Принадлежность тешикташского скелета ребенку была с очевидностью установлена по размерам костей, по состоянию окостенения скелета и по характеру зубной системы. При этом Д.Г.Рохлин изначально предполагал, что нормы для определения возраста, разработанные по отношению к современному человеку, не могут быть безоговорочно применены к неандертальцу. Темп развития скелета и зубной системы, а также характер дифференцировки и соотношения отдельных элементов могли существенно отличаться от современных.

По состоянию окостенения атланта, в соответствии с современными критериями, тешикташцу было 7-9 лет (передняя и задняя дуги незадолго срослись с боковыми массами).

Рассмотрение костного кольца вокруг запирательного отверстия, точнее, места схождения лонной и седалищной костей, показало, что синостоз здесь завершился примерно за год до смерти ребенка. Д.Г.Рохлин описал микроструктуру в области синостоза, характеризуемую большим количеством костных пластинок. Подобная фаза «физиологической костной мозоли» типична для нормальных современных детей в 7-9 лет. (Примечательно, что у Ле Мустье 1 синостозирование элементов таза еще не наблюдалось).

У ребенка из Тешик Таша уже имелась точка окостенения для малого бугра бедренной кости (часть малого бугра, окостеневающая за счет диафиза отличается фестончатостью): эта фаза окостенения начинается с 8 лет.

Пневматизация лобной пазухи и системы височной кости также соответствуют современному возрасту 7-9 лет.

Тешикташский ребенок находился в фазе замены молочных зубов постоянными. Из постоянных зубов на нижней челюсти вышли оба первых моляра и все четыре резца.

Корни первого молочного премоляра резорбированы под давлением растущего зуба новой генерации, так же как и корни молочных клыков. Аналогичны изменения на верхней челюсти.

Таким образом, заключает Д.Г.Рохлин, состояние зубов соответствует современному возрасту 9 лет или чуть старше. По его словам, если состояние уже прорезавшихся постоянных зубов соответствует костному возрасту, то состояние зубов, еще не прорезавшихся, допускает, что в следующем возрастном периоде выпадение молочных зубов и появление постоянных должно было происходить раньше, чем у современных подростков. По состоянию непрорезавшихся постоянных зубов тешикташский ребенок соответствовал современному ребенку 9-10 лет.

Но, главный вывод Д.Г.Рохлина: у неандертальского индивидуума из грота Тешик Таш между костным и зубным возрастом наблюдался тот же параллелизм, что и у современных детей соответствующего возраста.

Рис.3. Соотношение определений биологического возраста у неандертальцев из Ле Мустье и Тешик Таш: зубной и скелетный возраст

Таким образом, сопоставление показателей биологического возраста у двух неполовозрелых неандертальских форм позволяет убедиться, что неравномерность развития, характерная для Ле Мустье 1, скорее всего, не служила отражением его таксономического ранга. Дисгармоничность созревания этого европейского неандертальца могла быть обусловлена спецификой его образа жизни, крайне жестким давлением внешних условий.

Впрочем, слабое опережение темпов развития зубов наблюдается и у тешикташца, что не исключает существования у неандертальцев некоторых общих генетических предпосылок для реализации подобной закономерности развития (рис.3).

Заключение

Суммарное рассмотрение информации о результатах обследования наиболее полного юношеского неандертальского скелета Ле Мустье 1 позволяет нам предположить весьма специфический гормональный профиль по сравнению с современными подростками того же возраста.

Отмеченная задержка ростового спурта и полового созревания, несогласованность параметров биологического возраста в разных частях организма являются убедительными свидетельствами жесткого давления внешних условий, тормозивших реализацию генетической программы ускоренного соматического развития, в целом характерной для мускульных конституциональных вариантов, к которым, по оценкам специалистов, принадлежало европейское неандертальское население.

Без всякого преувеличения «классические» неандертальцы в поздний период своего существования в Европе (в данном случае около 40 тысяч лет назад) выживали на пределе своих физических возможностей. Их дети старели (если понимать под началом старения ускоренную перестройку остеонов под действием колоссальной биомеханической нагрузки), не успевая достичь стадии полового созревания. В этом отношении они, по-видимому, отличались от представителей азиатских неандертальцев (Тешик Таш), демонстрирующих вполне современные темпы дифференциации зубной и скелетной системы.

Нам представляется вероятным, и это предположение не столь гипотетично, что именно интенсивный способ существования поздних европейских неандертальцев, неблагоприятно влиявший на свойственные этой группе особенности роста и развития подростков и юношей, мог послужить основной причиной их исчезновения.

Литература

1. Бец Л.В. Эстрогенная активность организма и состояние некоторых морфологических признаков у детей в норме и патологии. Дис… канд. биол. наук, М.: МГУ, 1970.

2. Бец Л.В., Юнес В.В.. Морфо-гормональные соотношения в перипубертатном периоде онтогенеза человека // Вестник антропологии: Альманах. - М.: Оргсервис2000, 2006. - Вып. 14. - С.211-216.

3. Добровольская М.В. Человек и его пища. М.: Научный Мир, 2005. - 368с.

4. Зубов А.А. Палеоантропологическая родословная человека. М.: Инстиут этнологии и антропологии РАН, 2004. - 551 с.

5. Медникова М.Б. Сравнительный анализ рентгеноструктурных особенностей сунгирцев: палеоэкологические аспекты // Homo sungirensis. Верхнепалеолитический человек: экологические и эволюционные аспекты исследования. / Отв. ред. Т.И.Алексеева, Н.О.Бадер. - М.: Научный Мир, 2000. - С.259-386.

6. Смирнов Ю.А. Мустьерские погребения Евразии: возникновение погребальной практики и основы тафологии, М.: Наука, 1991. - 341 с.

7. Хрисанфова Е.Н. Антрополого-эндокринологические исследования как способ познания биосоциальной природы человека (историческая филогения) Проблемы современной антропологии. М.: Флинта, Наука, 2004. - С.23-39.

8. Bogin B. Evolutionary hypothesis for human childhood // Yearbook of physical anthropology, 1997. - v.40. - P.63-89.

9. Bocherens H., Billiou D., Mariotti A., Toussant M. New isotopic evidence of dietary habits of Neandertals from Belgium // Journal of Human Evolution, 2001. - v.40. - P. 497-505.

10. Carli-Thiele P. Spuren von Mangelerkrankungen an steinzeitlichen Kinderskeleten. Goettingen: Verlag Erich Goltze, 1996. 267 S.

11. Gurven M., Walker R. Energetic demand of multiple dependents and the evolution of slow human growth // Proceedengs of the Royal Society B., 2006. - v.273. - P.835-841.

12. Hermann B. Uber die Reste des postcranialen Skeletes des Neandertalers von Le Moustier // Zeitschrift fur Morphologie und Anthropologie, 1977. - v. 68. - P.129-149.

13. Feldesman M.R. Femur/stature ratio and estimates of stature in children // American Journal of Physical Anthropology, 1992. - v.87. - P..447-459.

14. Klaatsch H. Diagnose des Skellets // Homo mousteriensis Hauseri / H.Klaatsch, O.Hauser (eds.). - Archiv fur Anthropologie, 1909. - v.35. - S.293-297.

15. Mann A., Lampl M., Monge J.M. The evolution of childhood: dental evidence for the appearance of human maturation patterns (abstract) // American Journal of Physical Anthropology, 1996. - Supplement 21. - P.156.

16. Minugh-Purvis N. Odontogenetic patterning through childhood and adolescence in the mandible of the late Pleistocene Homo sapiens (abstract) // American Journal of Physical Anthropology, 1995. - Supplement 20. - P.55.

17. Nelson A., J., Thompson J., L. Le Moustier 1 and the interpretation of stages in Neandertal growths and development // The Neandertal Adolescent Le Moustier 1. New Aspects, New Results / H.Ullrich (Ed.). Berliner Beitrage zur Vor - und Fruhgeschichte, N.F., Bd.12. Berlin, 2005. - P.328-338.

18. Tattersall I., Schwartz J. Le Moustier and Homo neanderthalensis // The Neandertal Adolescent Le Moustier 1. New Aspects, New Results / H.Ullrich (Ed.). Berliner Beitrage zur Vor - und Fruhgeschichte, N.F., Bd.12. Berlin, 2005. - P.349-355.

19. Tillier A.-M. Quelque aspects de l' ontogenese du skelette cranien des Neandertaliens // Antropos (Brno), 1986. - v.23. - P. 207-216.

20. Ramsay H.,L, Weaver D.S., Seidler H. Bone histology in the Le Moustier Neandertal child // The Neandertal Adolescent Le Moustier 1. New Aspects, New Results / H.Ullrich (Ed.). Berliner Beitrage zur Vor - und Fruhgeschichte, N.F., Bd.12. Berlin, 2005. - P.282-292.

21. Thompson J.L., Nelson A.L. The place of Neandertals in the evolution of the hominid patterns of growth and development // Journal of Human Evolution, 2000. v.38. - P.475-495.

22. Thompson J.L., Nelson A.L. Estimated Age at death and Sex of Le Moustier 1// The Neandertal Adolescent Le Moustier 1. New Aspects, New Results / H.Ullrich (Ed.). Berliner Beitrage zur Vor - und Fruhgeschichte, N.F., Bd.12. Berlin, 2005. - P.208-222

23. The Neandertal Adolescent Le Moustier 1. New Aspects, New Results / H.Ullrich (Ed.). Berliner Beitrage zur Vor - und Fruhgeschichte, N.F., Bd.12. Berlin, 2005 - 354 p.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Ведущие гипотезы о происхождении Homo sapiens. Виды внутри рода Ноmo, их характеристика. Самые ранние свидетельства существования гомо сапиенс современного типа. Кроманьонский человек: предполагаемый внешний вид, основные занятия, ареал распространения.

    контрольная работа [18,8 K], добавлен 09.06.2009

  • Антропосоциогенез как происхождение и эволюция человека, становление Homo sapiens как вида в процессе формирования общества. Основные этапы данного процесса и факторы, на него повлиявшие. Место Homo sapiens в иерархии живого. Особенности эволюции мозга.

    презентация [169,7 K], добавлен 07.04.2011

  • Основные черты сходства и различия Homo sapiens в системе животного мира. Морфологическая характеристика, география расселения, экология и демография Homo sapiens. Система уровней организации структуры тела животных на современном этапе эволюции.

    контрольная работа [25,0 K], добавлен 26.11.2010

  • Нижний палеолит. Человек гейдельбергский. Мустьерская стадия. Неандертальский человек. Верхний палеолит. Homo sapiens. Процессы сапиентации в Старом Свете. Развитие человеческого мозга и способности действовать рукой.

    реферат [21,6 K], добавлен 22.05.2007

  • Начало научного представления о происхождении человека. Идеи Дарвина и их революционная роль в учении об антропогенезе. Австралопитек как прямой предок рода Homo. Эволюция приматов до человека, ее движущие силы. Виды рода Homo и появление Homo sapiens.

    реферат [613,2 K], добавлен 09.09.2012

  • География обнаружения останков древнего человека (гоминида) и их исследование (объем черепа, изотопный анализ и анализ строения зубов и костей скелета, пищевые предпочтения). Эволюционные изменения при переходе от Homo habilis к Homo rudolfensis.

    презентация [1,2 M], добавлен 21.04.2015

  • Процесс созревания половых клеток. Жизненный цикл ряда простейших, водорослей, споровых, голосеменных растений и многоклеточных животных. Развитие мужских половых клеток, происходящее под регулирующим воздействием гормонов. Сперматогенез у человека.

    презентация [1,3 M], добавлен 01.04.2013

  • Эволюционные аспекты научения животных. Особенность формы "сопряженного созревания", при котором процессу развития сопутствует приобретение определенного опыта. Формирование феномена "autoshaping" и значимость стимула. Научение животных избегать врагов.

    реферат [597,5 K], добавлен 26.08.2009

  • Физиологические и психические особенности, делающие вид Ноmо sapiens уникальным. Сходство строения тела человека и некоторых современных и вымерших животных. Волосы, покрывающие тело человека. Строение нервной системы. Эмбриональное развитие человека.

    реферат [30,9 K], добавлен 21.06.2011

  • Определение понятия "гормон". Ознакомление с историей изучения эндокринных желез и гормонов, составлением их общей классификации. Рассмотрение специфических особенностей биологического действия гормонов. Описание роли рецепторов в данном процессе.

    презентация [144,7 K], добавлен 23.11.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.