Ученые создали цифровую реконструкцию лица древнего австралопитека по прозвищу «Маленькая стопа». Исследователи отсканировали деформированный череп на синхротроне — мощнейшем рентгеновском микроскопе. А потом виртуально, по кусочкам, собрали кости заново, убрав искажения, которые накопились за 3,67 миллиона лет. Результаты опубликованы в журнале Comptes Rendus Palevol. Ранее мы писали о четырех причинах, которые привели к появлению человека.

Речь идет о скелете Australopithecus возрастом около 3,67 млн лет, найденном в пещерах Стеркфонтейн недалеко от Йоханнесбурга в ЮАР, на территории объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО «Колыбель человечества». «Маленькую стопу» часто называют самым полным из известных скелетов ранних гоминидов. Но с лицевым отделом черепа долгое время была проблема: геологические процессы искривили и смяли кости так, что привычные методы физической реконструкции почти не помогали.

Высокоточное сканирование позволило увидеть мельчайшие детали, не трогая хрупкие фрагменты руками. Затем команда применила виртуальные методы восстановления — выровняла смещенные части, соединила разломы и скорректировала деформацию. В результате получилось лицо, которое можно измерять и сравнивать.

После реконструкции исследователи использовали трехмерную геометрическую морфометрию — подход, который количественно сравнивает форму сложных структур. «Маленькую стопу» сопоставили с несколькими современными человекообразными обезьянами и с тремя другими ископаемыми австралопитеками: одним более молодым экземпляром из Южной Африки и двумя образцами из Эфиопии.

По нескольким параметрам строения лица гоминид «Маленькая стопа» был ближе именно к восточноафриканским находкам. Ученые отмечают сходство в общих размерах лицевого отдела, в форме и пропорциях глазниц, а также в том, что они называют общей «архитектурой» лица.

«Этот неожиданно, учитывая географическое происхождение “Маленькой стопы”, и предполагает более динамичную эволюционную историю, чем считалось ранее», — объяснила ведущий автор работы Амели Боде из Университета Витватерсранда (ЮАР).

Полные ископаемые лица встречаются крайне редко, поэтому выборка для сравнения невелика. Но даже при таком ограничении рисунок совпадений оказался достаточно заметным, чтобы поставить новые вопросы о том, как были связаны между собой популяции австралопитеков на разных концах континента.

Одна из интерпретаций такова: «Маленькая стопа» может представлять линию, тесно связанную с восточноафриканскими популяциями. Другая — более поздние южноафриканские гоминиды могли приобрести отличительные черты лица из-за местных факторов и со временем сильнее «разойтись» с ранними формами. В любом случае это плохо укладывается в представление о том, что группы ранних гоминидов развивались изолированно с четкими региональными границами. 

Отдельное внимание ученые уделили области вокруг глаз — орбитальной зоне. По их мнению, именно она могла испытывать особенно сильное эволюционное давление. Смена мест и образа жизни могла влиять на анатомию, связанную с глазами, сильнее, чем на другие черты лица.  О различиях между человеком и шипанзе можно почитать здесь.

Авторы вписывают наблюдения в более широкий тренд человеческой эволюции: со временем лица становились менее выступающими вперед и более «изящными». Лицо связано с питанием, дыханием, восприятием мира и социальными сигналами, и поэтому многое говорит о взаимодействии древних гоминидов со средой. Однако другие отделы черепа у «Маленькой стопы» все еще искажены.

«Другие части черепа потребуют похожей цифровой реконструкции, чтобы лучше понять размер и организацию мозга у этого раннего гоминида», — отмечает Боде.

По мере появления новых виртуальных реконструкций исследователи надеются точнее восстановить картину того, как расселялись ранние гоминиды.