Эволюция следует по пути наименьшего сопротивления, создавая неидеальные черты
Новый анализ антрополога Питера Унгара из Университета Арканзаса показывает, что эволюция следует по пути наименьшего сопротивления. Это может приводить к появлению неоптимальных физических черт, не идеально соответствующих функциональной потребности.
Исследование, проведённое совместно с Лесли Хлуско из Калифорнийского университета в Беркли, опубликовано в журнале Science.
Парадокс формы и функции
Традиционно палеонтологи реконструируют поведение, предполагая, что функция следует за формой. Однако анализ зубов двух предков человека с похожим строением челюстей показал, что анатомия, исторически связываемая с диетой из твёрдой пищи, использовалась для питания в основном растительной пищей.
Сравнение двух видов Paranthropus
Paranthropus boisei (Восточная Африка) и Paranthropus robustus (Южная Африка), жившие 4.2–1.3 млн лет назад, имели схожую анатомию: крупные плоские зубы с толстой эмалью, мощные челюсти и жевательные мышцы.
- Анализ микроизноса зубов и данных по изотопам углерода показал, что P. robustus питался растениями, лишь изредка употребляя твёрдые объекты (орехи, коренья).
- P. boisei потреблял более мягкую, жёсткую и, возможно, абразивную пищу, например, травы.
Несоответствие анатомии и диеты
Таким образом, несмотря на сходную морфологию жевательного аппарата, диеты этих двух видов существенно различались. Ни одна из них не соответствовала прежним выводам о питании твёрдой, хрустящей пищей, на которые наталкивала мощная лицевая структура.
Эволюционный компромисс
Более гребневидные моляры (как у горилл) были бы эффективнее для разрывания волокнистого растительного материала. Однако в генетической летописи закрепились более плоские моляры с толстой эмалью (как у современных людей).
Форма зубов и челюстей в данном случае оказалась функциональной для реальных диет этих гоминин, но для её достижения потребовалось меньше генетических изменений. Более толстая эмаль с простой архитектурой зуба была адаптивнее для различных сложных диет в меняющихся условиях, поэтому эта черта сохранилась в процессе развития человеческого вида.
Вывод: Эволюция выбирает субоптимальные, но рабочие решения, если они требуют меньшего количества генетических мутаций, следуя по пути наименьшего сопротивления.