Палеонтология

Работа международной команды ученых позволила увидеть, как выглядело лицо знаменитого австралопитека по прозвищу Литтл Фут (Маленькая Стопа) — одного из наших древнейших предков, жившего в Южной Африке более 3,5 миллиона лет назад. Его скелет — самый полный из всех скелетов австралопитеков, когда-либо обнаруженных.

Литтл Фут получил свое прозвище в середине 1990-х годов, когда южноафриканский палеоантрополог Рональд Кларк по четырем небольшим костям левой стопы, найденным ранее в гроте Сильберберг (пещерная система Стеркфонтейн, Южная Африка), определил, что эти кости принадлежали одной и той же особи прямоходящего гоминина.

Дальнейшие раскопки в гроте, продолжавшиеся на протяжении двух десятилетий, с 1997 по 2017 год, позволили постепенно извлечь из известняковой породы вмурованный в нее лицом вниз скелет австралопитека. Он включал череп с черепной коробкой и нижней челюстью, кости таза, ребер, позвоночника, целую плечевую кость и большую часть костей нижних конечностей.

Скелет Литтл Фут сохранился более чем на 90% — на сегодня это самый полный скелет австралопитека из когда-либо обнаруженных. Для сравнения, скелет знаменитой Люси, афарского австралопитека из Восточной Африки, сохранился лишь на 40%.

Продолжая изучение анатомии Литтл Фут, Рональд Кларк и его коллеги — международная команда ученых — выполнили цифровую реконструкцию лицевой части черепа австралопитека. Результаты их работы опубликованы в журнале Comptes Rendus Palevol, а 3D-изображение черепа Литтл Фут можно изучить онлайн на платформе MorphoSource.

Реконструкция оказалась очень сложной задачей, поскольку за 3,7 миллиона лет, проведенных под землей, кости окаменевшего лица австралопитека растрескались и сместились, особенно в районе лба и глазниц. Кроме того, в черепе — там, где когда-то были мягкие ткани — образовались полости, заполненные осадочными породами, через которые с трудом проникали рентгеновские лучи.

Поэтому для восстановления лица Литтл Фут ученым пришлось использовать новейшее технологическое достижение в области визуализации — сканирование в синхротронном томографе. Оно позволяет получать изображения в сверхвысоком (микронном или даже субмикронном) разрешении.

Для сканирования всего черепа с разрешением 21 микрон потребовалось несколько дней. В итоге исследователи получили более девяти тысяч высококачественных изображений, раскрывающих мельчайшие детали анатомии черепа Литтл Фут. Для обработки терабайтов данных даже пришлось задействовать суперкомпьютер Кембриджского университета.

3D-модели фрагментов черепа расположили в соответствии с их анатомическим положением, воссоздали недостающие части, и в итоге получили полное трехмерное изображение лица. Ученые сравнили его лицо с лицами современного человека, человекообразных обезьян и других австралопитеков и сделали два важных наблюдения. Так, их поразил большой, по сравнению с другими гомининами, размер глазниц Литтл Фут.

Поскольку у приматов размер глаз сильно зависит от необходимости использовать зрение для поиска пищи, ученые предположили, что Литтл Фут и его собратьям большие глаза нужны были именно для этого. Эта гипотеза подтверждается результатами предыдущего исследования, показавшими, что его зрительная кора была более развита, чем у современных людей.

Кроме того, авторы научной работы обнаружили, что Литтл Фут, обитавший в Южной Африке, в большей степени похож на восточноафриканских, чем на более поздних южноафриканских австралопитеков. Это сходство может указывать на то, что Литтл Фут имел общих близких предков с восточноафриканскими популяциями, а у его вероятных потомков в Южной Африке позже, в результате локальной эволюции, развились анатомические особенности, предположили исследователи.