Анатомия неандертальца - Neanderthal anatomy

Реконструированный скелет неандертальца, Американский музей естественной истории

Неандерталец анатомия отличались от современных людей тем, что у них было больше крепкий строить и отличаться морфологический особенности, особенно на череп, который постепенно накапливал более производные аспекты, особенно в некоторых изолированных географических регионах.

Анатомические данные свидетельствуют о том, что они были сильнее чем современные люди[1] хотя они были немного ниже среднего человека, исходя из 45 длинных костей не более 14 мужчин и 7 женщин, оценки роста с использованием различных методов дали средние значения в диапазоне 164–168 см (65–66 дюймов) для мужчин и 152 см. (60 дюймов) для женщин.[2] Образцы из 26 особей в 2010 году показали, что средний вес мужчин составил 78–83 кг (172–183 фунтов), а для женщин - 63–66 кг (139–146 фунтов).[3] Генетическое исследование 2007 года показало, что некоторые неандертальцы могли иметь красные волосы.[4][5]

Отличительные физические черты

Сравнение лиц раннего европейца Homo sapiens (слева) и Homo neanderthalensis (справа) на основе судебно-медицинских реконструкций лица, представленных в Неандертальский музей.
Эшли Монтегю утверждал, что у людей больше неотенизированный черепа, чем неандертальцы.[6]
Анатомия черепа неандертальца
След неандертальца в Музее естественной истории в Прага

Величина аутапоморфный черты у экземпляров различаются во времени. По последним образцам аутапоморфия неясна.

Ниже приводится список физических черт, которые отличают неандертальцев от современных людей. Однако не все из них отличает определенные популяции неандертальцев из разных географических областей, периодов эволюции или других вымерших людей. Кроме того, многие из этих черт присутствуют у современных людей в той или иной степени из-за архаичной примеси и сохранения наследственный гоминид черты, общие с неандертальцами и другими архаичными людьми. Ничего не известно (по найденным костям) о форме мягких частей, таких как глаза, уши и губы неандертальцев.[7]

Хотя структура головы и лица не очень сильно отличалась от строения современных людей, все же были заметные различия. Примечательно, что голова неандертальца намного длиннее, с более выраженным лицевым фронтом. Подбородок и лоб неандертальца наклонены назад, а область носа выступает вперед больше, чем у современных людей. Общие формы носа неизвестны, но в целом он был, вероятно, более крепким и, возможно, немного больше, чем у современных людей. Мозговое пространство черепа, а значит, и сам мозг, были больше, чем у современного человека.

При сравнении черт неандертальцев со средними мировыми современными человеческими чертами, можно выделить следующие черты. Величина конкретного признака меняется на временной шкале 300 000 лет. Большое количество классических черт неандертальцев важно, потому что некоторые образцы палеолита и даже современного Homo sapiens может иногда проявлять одну или даже несколько из этих черт, но не большинство или все из них одновременно.

В октябре 2018 года ученые объявили 3-D виртуальная реконструкция, впервые, Неандерталец грудная клетка, что может помочь исследователям лучше понять, как этот древний человеческий вид двигался и дышал.[8][9]

В феврале 2019 года ученые сообщили о доказательствах того, что Неандертальцы ходили прямо, как современные люди.[10][11]

Теория адаптации к холоду

Некоторые люди[ВОЗ? ] считал, что большие носы неандертальцев были приспособлением к холоду,[20] но исследования на приматах и ​​арктических животных показали уменьшение размера пазух в местах с сильным холодом, а не увеличение в соответствии с Правило Аллена.[21] Тодд С. Рэй суммирует объяснения анатомии неандертальцев как попытку найти объяснение «парадокса», заключающегося в том, что их черты не адаптированы к холоду.[21] Таким образом, Рей приходит к выводу, что конструкция большого и обширного носа неандертальцев была разработана для более жаркого климата Ближнего Востока и осталась неизменной, когда неандертальцы вошли в Европу.[21] Однако неандертальцы в Испании появились 700000 лет назад, до того, как они жили на Ближнем Востоке. Рэй предполагает, что неандертальцам из-за повышенной физической активности и большой мышечной массы потребовалось бы повышенное потребление кислорода.

Левантийские неандертальцы имели фенотипы, значительно более похожие на современных людей, чем европейские неандертальцы (классические неандертальцы).[22][23] Это может быть связано с потоком генов от ранних современных людей в левантийском коридоре или тем фактом, что европейский фенотип неандертальцев представляет собой специализированную климатическую адаптацию.

Патология

В западноазиатских и европейских отчетах есть пять широких групп патологий или травм, отмеченных в скелетах неандертальцев.

Переломы

Неандертальцы, по-видимому, часто страдали от переломов, особенно часто на ребрах (Шанидар IV, La Chapelle-aux-Saints 1 'Старик'), бедренная кость (Ла Феррасси 1 ), фибулы (La Ferrassie 2 и Табун 1), позвоночник (Кебара 2) и череп (Шанидар I, Крапина, Сала 1). Эти переломы часто заживают и практически не проявляют признаков инфекции, что позволяет предположить, что раненым оказывалась помощь во время потери трудоспособности.[нужна цитата ] Было отмечено, что у неандертальцев частота таких травм сопоставима с частотой современных родео профессионалы, демонстрирующие частый контакт с крупными боевыми млекопитающими. Характер переломов, наряду с отсутствием метательного оружия, предполагает, что они могли охотиться, прыгая на свою добычу и нанося удары ножом или даже борясь с ней о землю.[24]

Травма

Особенно связаны с переломами случаи травм, наблюдаемые на многих скелетах неандертальцев. Обычно они имеют форму колотых ран, как показано на Шанидар III, чье легкое, вероятно, было повреждено ножевым ранением в грудь между восьмым и девятым ребрами. Это могло быть умышленное нападение или просто несчастный случай на охоте; Так или иначе, мужчина выжил в течение нескольких недель после травмы, прежде чем погиб в результате падения камня в Шанидарская пещера. Другие признаки травмы включают удары по голове (Шанидар I и IV, Крапина), которые, казалось, зажили, хотя на поверхности черепа видны следы ран скальпа.

Дегенеративное заболевание

Артрит был распространен среди неандертальцев старшего возраста, особенно поражаясь суставами, такими как лодыжка (Шанидар III), позвоночник и бедра (La Chapelle-aux-Saints, «Старик»), руки (La Quina 5, Крапина, Feldhofer ) колени, пальцы рук и ног. Это тесно связано с дегенеративное заболевание суставов, который может варьироваться от нормальной дегенерации, связанной с употреблением, до болезненного, изнурительного ограничения движений и деформации и в разной степени проявляется в скелетах шанидара (I – IV).

Стресс развития

Ребенок неандертальца

Два неспецифических индикатора стресса во время развития обнаруживаются в зубах, которые фиксируют стрессы, такие как периоды нехватки пищи или болезни, которые нарушают нормальный рост зубов. Один индикатор гипоплазия эмали, который выглядит как ямки, бороздки или линии на твердом эмалевом покрытии зубов. Другой индикатор, колеблющаяся асимметрия, проявляется как случайные отклонения от симметрии в парных биологических структурах (например, правых и левых зубах). Зубы не увеличиваются в размерах после формирования и не образуют новую эмаль, поэтому гипоплазия эмали и колеблющаяся асимметрия являются постоянным свидетельством стрессов развития, возникающих в младенчестве и детстве. Изучение 669 коронок неандертальцев показало, что 75% людей страдали той или иной степенью гипоплазии. Два исследования,[25][26] сравнил неандертальцев с тигарами, прибрежными охотниками на китов из Пойнт-Хоуп, Аляска, обнаружив сопоставимые уровни линейной гипоплазии эмали (специфическая форма гипоплазии) и более высокие уровни колеблющейся асимметрии у неандертальцев.[неосновной источник необходим ] Расчетная продолжительность стрессового эпизода от линейной гипоплазии эмали неандертальцев позволяет предположить, что неандертальцы испытывали стрессы продолжительностью от двух недель до трех месяцев.[нужна цитата ]

Инфекционное заболевание

Признаки инфекции на скелетах неандертальцев обычно видны в виде поражений на кости, которые возникают в результате системной инфекции на участках, ближайших к кости. У Shanidar I есть признаки дегенеративных поражений, как и у La Ferrassie 1, чьи поражения на бедрах, голенях и малоберцовых костях указывают на системную инфекцию или карциному (злокачественная опухоль / рак).

Детство

Дети неандертальцев могли расти быстрее современных человеческих детей. Современные люди имеют самый медленный рост тела среди всех млекопитающих во время детство (период между младенчество и половое созревание ) с отсутствием роста в этот период, которое компенсируется позже в подростковом возрасте. скачок роста.[27][28][29] Возможность того, что детский рост неандертальцев отличался от других, была впервые поднята в 1928 году археологами Мустье каменное убежище молодой неандерталец.[30] Артур Кейт в 1931 году писал: «По-видимому, дети неандертальцев приобрели вид зрелости в более раннем возрасте, чем современные дети».[31] Скорость созревания тела может быть определена путем сравнения зрелости окаменелых останков молодых особей и предполагаемого возраста смерти.

Wezmeh Детский верхний правый премолярный зуб (P3 или, возможно, P4) человека в возрасте 6–10 лет из пещеры Wezmeh

Возраст, в котором молодые особи могут быть косвенно определены по их морфология зубов, развитие и появление. Об этом говорили как в поддержку[32] и вопрос[33][34] существование разницы в созревании неандертальцев и современных людей. С 2007 года возраст зубов можно рассчитывать напрямую, используя неинвазивную визуализацию структур роста зубной эмали с помощью рентгеновская синхротронная микротомография.[35]

Это исследование подтверждает наличие у неандертальцев более быстрого физического развития, чем у современных человеческих детей.[36] Рентгеновская синхротронная микротомография раннего H. sapiens sapiens утверждает, что это различие существовало между двумя видами еще за 160000 лет до настоящего времени.[37]

Более недавнее исследование, опубликованное в сентябре 2017 года и основанное на более полном скелете неандертальского подростка (7,7 лет), обнаруженного на участке возрастом 49000 лет в Северной Испании, показывает, что дети неандертальцев на самом деле росли с той же скоростью, что и современные люди. . Исследователи смогли изучить стоматологический, черепной и посткраниальный материал, что позволило оценить созревание зубов и скелета с возрастом. Фактически, основная разница между неандертальцами и современными людьми заключалась в позвоночнике. Некоторые особенности также указывали на продолжающийся рост мозга. Было замечено, что модель созревания позвонков и расширенного роста мозга может отражать широкую форму тела и физиологию неандертальцев, а не фундаментальные различия в общей скорости роста неандертальцев по сравнению с современными людьми.[38]

Сноски

  1. ^ «Неандерталец». BBC. Получено 18 мая 2009.
  2. ^ Хельмут Х (1998). «Рост, масса тела и площадь поверхности неандертальцев». Zeitschrift für Morphologie und Anthropologie. 82 (1): 1–12. PMID  9850627.
  3. ^ Froehle, Andrew W; Черчилль, Стивен Э (2009). «Энергетическое соревнование между неандертальцами и анатомически современными людьми» (PDF). Палеоантропология: 96–116. Получено 31 октября 2011.
  4. ^ Лалеуза-Фокс, Карлес; Хольгер Ремплер; и другие. (25 октября 2007 г.). "Аллель рецептора меланокортина 1 указывает на различную пигментацию среди неандертальцев". Наука. 318 (5855): 1453–5. Bibcode:2007Научный ... 318.1453Л. Дои:10.1126 / science.1147417. PMID  17962522. S2CID  10087710.
  5. ^ Ринкон, Пол (25 октября 2007 г.). «Неандертальцы» были рыжеволосыми'". Новости BBC. Получено 25 октября 2007.
  6. ^ а б Монтегю, А. (1989). Растет молодым. Бергин и Гарви: CT.[страница нужна ]
  7. ^ Сойер Г.Дж., Малей Б. (март 2005 г.). «Неандерталец реконструирован». Анатомический рекорд, часть B: новый анатом. 283 (1): 23–31. Дои:10.1002 / ar.b.20057. PMID  15761833. Сложить резюме – LiveScience (10 марта 2005 г.).
  8. ^ Вашингтонский университет (30 октября 2018 г.). «Исследование реконструирует грудную клетку неандертальца, предлагает новые ключи к анатомии древнего человека». Phys.org. Получено 31 октября 2018.
  9. ^ Гомес-Оливенсия, Азиер; и другие. (30 октября 2018 г.). «Виртуальная трехмерная реконструкция грудной клетки неандертальца Kebara 2». Nature Communications. 9 (4387): 4387. Bibcode:2018НатКо ... 9,4387G. Дои:10.1038 / s41467-018-06803-z. ЧВК  6207772. PMID  30377294.
  10. ^ Haeusler, Мартин; и другие. (25 февраля 2019 г.). «Морфология, патология и положение позвоночника у неандертальцев Ла Шапель-о-Сен». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 116 (11): 4923–4927. Дои:10.1073 / pnas.1820745116. ЧВК  6421410. PMID  30804177.
  11. ^ Касселла, Карли (1 марта 2019 г.). «Мы ошибались относительно ключевой особенности внешности неандертальцев». ScienceAlert.com. Получено 1 марта 2019.
  12. ^ Гунз П., Харвати К. (март 2007 г.). «Шиньон неандертальца: вариация, интеграция и гомология». Журнал эволюции человека. 52 (3): 262–74. Дои:10.1016 / j.jhevol.2006.08.010. PMID  17097133.
  13. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 8 сентября 2008 г.. Получено 17 июля 2010.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  14. ^ Бауэр, Брюс (11 апреля 1992 г.). «Неандертальцы исследователям: можем ли мы поговорить? - вокальные данные у доисторических людей». Новости науки. Получено 29 апреля 2014.
  15. ^ Аренсбург Б., Шепарц Л.А., Тиллье А.М., Вандермерш Б., Рак Y (октябрь 1990 г.). «Переоценка анатомической основы речи гоминидов среднего палеолита». Американский журнал физической антропологии. 83 (2): 137–46. Дои:10.1002 / ajpa.1330830202. PMID  2248373.
  16. ^ Тринкаус, Эрик (25 марта 2014 г.). «Длина ключицы неандертальца». Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (12): 4438–4442. Дои:10.1073 / pnas.1402439111. ЧВК  3970543. PMID  24616525.
  17. ^ "Ученые создали скелет неандертальца" Франкенштейн ".
  18. ^ а б Де Гроот I (октябрь 2011 г.). «Нижняя рука неандертальца». Журнал эволюции человека. 61 (4): 396–410. Дои:10.1016 / j.jhevol.2011.05.007. PMID  21762953.
  19. ^ Бауэр, Брюс (3 февраля 2011 г.). «Подпружиненные каблуки сделали шаг вперед для первых людей». Проводной.
  20. ^ Финлейсон, С. (2004). Неандертальцы и современные люди: экологическая и эволюционная перспектива. Издательство Кембриджского университета. стр.84. ISBN  978-0-521-82087-5.
  21. ^ а б c Rae TC, Koppe T., Stringer CB (февраль 2011 г.). «Лицо неандертальца не адаптировано к холоду». Журнал эволюции человека. 60 (2): 234–9. Дои:10.1016 / j.jhevol.2010.10.003. PMID  21183202.
  22. ^ "СЛАЙДЫ Классический против левантийских неандертальцев | Неандерталец | Череп".
  23. ^ Ayala, Francisco J .; Села-Конде, Камило Дж. (1 марта 2017 г.). Процессы эволюции человека: путь от ранних гомининов до неандертальцев и современных людей. ISBN  9780191060458.
  24. ^ Т.Д. Бергер и Э. Тринкаус (1995). «Паттерны травм среди неадертальцев». Журнал археологической науки. 22 (6): 841–852. Дои:10.1016/0305-4403(95)90013-6.
  25. ^ Гуателли-Штейнберг Д., Ларсен С.С., Хатчинсон Д.Л. (2004). «Распространенность и продолжительность линейной гипоплазии эмали: сравнительное исследование неандертальцев и инуитов-собирателей». Журнал эволюции человека. 47 (1–2): 65–84. Дои:10.1016 / j.jhevol.2004.05.004. PMID  15288524.
  26. ^ Барретт К.К., Гуателли-Штайнберг Д., Скиулли П.В. (октябрь 2012 г.). «Пересмотр зубной флуктуирующей асимметрии у неандертальцев и современных людей». Американский журнал физической антропологии. 149 (2): 193–204. Дои:10.1002 / ajpa.22107. PMID  22791408.
  27. ^ Уокер Р., Хилл К., Бургер О, Уртадо А.М. (апрель 2006 г.). «Новый взгляд на жизнь в медленном переулке: онтогенетическое разделение шимпанзе и человека». Американский журнал физической антропологии. 129 (4): 577–83. Дои:10.1002 / ajpa.20306. PMID  16345067. S2CID  27486661.
  28. ^ Богин, Барри (1997). «Эволюционные гипотезы детства человека». Американский журнал физической антропологии. 104 (S25): 63–89. Дои:10.1002 / (SICI) 1096-8644 (1997) 25+ <63 :: AID-AJPA3> 3.0.CO; 2-8. HDL:2027.42/37682. S2CID  12791423.
  29. ^ Богин, Барри (1999). Модели роста человека. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-56438-0. OCLC  39692257.[страница нужна ]
  30. ^ Гаррод Д.А.Э., Бакстон Л.Х.Д., Эллиот-Смит Г., Бейт Д.М. А. (1928). "Раскопки мустьерского убежища в скалах в Башне Дьявола, Гибралтар". Журнал Королевского антропологического института. 58: 33–113. JSTOR  4619528.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  31. ^ Кейт, Артур (1931). Новые открытия, касающиеся древности человека. Лондон: W. W. Norton & Company. п. 346. OCLC  3665578.
  32. ^ Рамирес Роззи Ф.В., Бермудес Де Кастро Дж. М. (апрель 2004 г.). «Удивительно быстрый рост неандертальцев». Природа. 428 (6986): 936–9. Bibcode:2004Натура.428..936р. Дои:10.1038 / природа02428. PMID  15118725. S2CID  4407445.
  33. ^ Маккиарелли Р., Бондиоли Л., Дебенат А. и др. (Декабрь 2006 г.). «Как росли коренные зубы неандертальца». Природа. 444 (7120): 748–51. Bibcode:2006Натура.444..748М. Дои:10.1038 / природа05314. PMID  17122777. S2CID  4399439.
  34. ^ Гуателли-Штайнберг Д., Рид Д. Д., Епископ Т. А., Ларсен С. С. (октябрь 2005 г.). «Периоды роста передних зубов у неандертальцев были сопоставимы с периодами роста современных людей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 102 (40): 14197–202. Bibcode:2005PNAS..10214197G. Дои:10.1073 / pnas.0503108102. ЧВК  1242286. PMID  16183746.
  35. ^ Таффоро П., Смит TM (февраль 2008 г.). «Неразрушающая визуализация гоминоидной стоматологической микроструктуры с использованием фазово-контрастной рентгеновской синхротронной микротомографии». Журнал эволюции человека. 54 (2): 272–8. Дои:10.1016 / j.jhevol.2007.09.018. PMID  18045654.
  36. ^ Smith TM, Toussaint M, Reid DJ, Olejniczak AJ, Hublin JJ (декабрь 2007 г.). «Быстрое развитие зубов у бельгийских неандертальцев среднего палеолита». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (51): 20220–5. Bibcode:2007ПНАС..10420220С. Дои:10.1073 / pnas.0707051104. ЧВК  2154412. PMID  18077342.
  37. ^ Smith TM, Tafforeau P, Reid DJ и др. (Апрель 2007 г.). «Самые ранние свидетельства современной истории человеческой жизни в Северной Африке ранних Homo sapiens». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (15): 6128–33. Bibcode:2007ПНАС..104.6128С. Дои:10.1073 / pnas.0700747104. ЧВК  1828706. PMID  17372199.
  38. ^ Росас, Антонио; Риос, Луис; Эстальрих, Альмудена; Ливерсидж, Хелен; Гарсия-Табернеро, Антонио; Huguet, Rosa; Кардосо, Хьюго; Бастир, Маркус; Лалуэса-Фокс, Карлес (22 сентября 2017 г.). "Схема роста неандертальцев, реконструированная по скелету подростка из Эль-Сидрона (Испания)" (PDF). Наука. 357 (6357): 1282–1287. Bibcode:2017Научный ... 357.1282R. Дои:10.1126 / science.aan6463. ISSN  0036-8075. PMID  28935804. S2CID  206661070.

внешняя ссылка