Естественный отбор давно считается движущей силой эволюции человека.

Однако знаковое исследование 87 ископаемых черепов за последние два миллиона лет показывает, что история гораздо сложнее, чем когда-то думали учёные.

Исследователи обнаружили, что эволюция более крупных мозгов и меньших лиц в человеческой линии нельзя объяснить только естественным отбором.

Вместо этого они утверждают, что случайное генетическое разнообразие, биологические ограничения и культурные инновации сыграли ключевую роль, и одни из самых больших эволюционных скачков произошли именно после снятия этих ограничений.

Команда считает, что такие достижения, как улучшенное использование инструментов, большая зависимость от продуктов животного происхождения и, в конечном итоге, готовка, могли помочь создать более крупные мозги, обеспечивая энергией, необходимой для их поддержки.

Чтобы прийти к выводам, исследователи проанализировали 87 ископаемых черепов, представляющих почти все основные виды Homo, и сравнили результаты с шестью конкурирующими моделями эволюции.

Они обнаружили, что случайность и длительные периоды эволюционной стабильности часто объясняют ископаемую запись лучше, чем непрерывный естественный отбор.

Вместо медленного, устойчивого движения, вызванного естественным отбором, исследователи отметили, что эволюция человека развивалась через естественный отбор, случайную генетическую вариативность, биологические и развивающие ограничения, периоды эволюционной стабильности и крупные культурные инновации.

Вместо постоянной эволюции в одном направлении человек переживал долгие периоды незначительных изменений, прерываемых всплесками эволюции, когда биологические ограничения смягчались культурными достижениями, такими как усовершенствованные инструменты и кулинария.

Исследователи под руководством греческого палеоантрополога Катерины Харвати из Тюбингенского университета в Германии изучили 63 ископаемых черепа вымерших представителей рода Homo вместе с 24 черепами современного человека, создав один из самых полных наборов данных, когда-либо созданных для изучения эволюц

Чтобы проверить свою теорию, они разделили окаменелости на две эволюционные ветви: одну привела к современному человеку, а другую — неандертальцам, и сравнили каждую с шестью разными моделями эволюции.

Среди них были постепенный естественный отбор, случайные генетические изменения, эволюционная стабильность, прерывистое равновесие и эволюция к адаптивному пику, согласно исследованию, опубликованному в Nature.

Вместо того чтобы сосредотачиваться только на размере черепа, команда проанализировала как мозговую капсулу, так и лицо, измеряя десятки анатомических ориентиров в трёх измерениях, чтобы отслеживать, как каждый из них менялся со временем.

Исследователи обнаружили, что окаменелости чаще всего совпадают с моделями, основанными на случайных генетических изменениях и эволюционной стабильности, а не на непрерывном естественном отборе.

Они пришли к выводу, что многие определяющие черты человеческого черепа накапливались в течение длительных периодов незначительных изменений, прерываемых периодическими эволюционными изменениями.

Эта закономерность была справедлива как для размера мозга, так и для структуры лица: хотя черепа ясно показывают, что люди эволюционировали с большими мозгами и более маленькими, плоскими лицами на протяжении миллионов лет, исследование выявило мало доказательств того, что эти тенденции были вызваны постоянным, направленным движением только естественного отбора.

 

Вместо медленного, устойчивого движения, вызванного естественным отбором, исследователи отметили, что эволюция человека развивалась через естественный отбор, случайную генетическую вариативность, биологические и развивающие ограничения, периоды эволюционной стабильности и крупные культурные инновации (stock)

Вместо этого авторы утверждали, что эволюция человека формировалась сочетанием эволюционных ограничений и случайности, при этом значительные анатомические изменения происходили при их ослаблении.

Они предположили, что эти сдвиги могли совпадать с важными культурными изменениями, включая большую зависимость от животных продуктов, улучшенное использование инструментов и, в конечном итоге, готовку, что увеличило количество энергии, доступной для поддержки более крупных мозгов.

Учёные подчеркнули, что их результаты не исключают естественный отбор, но свидетельствуют о том, что учёные придают ему слишком большое значение как основному двигателю эволюции человека.

«Наши результаты согласуются с предыдущими исследованиями, указывающими на ограниченную роль постепенного направленного отбора в эволюции человека», — написали авторы.

Вместо этого они «подчёркивают важность стабилизации отбора и ограничений» в формировании эволюции рода Homo.

Они пришли к выводу, что будущие исследования должны быть сосредоточены не столько на определении единого селективного давления, сколько на понимании времени и причин снятия эволюционных ограничений, что позволило произойти значительные скачки в эволюции человека.

По мнению авторов, культурное поведение могло помочь популяциям Homo «обойти эволюционные ограничения, ограничивающие их потенциал для эволюции новых фенотипов».

Daily Mail