Наши лица отличают нас не только от других людей, но и от других видов. У неандертальцев были крепкие челюсти и широкие носы, их черты лица выступали вперед, как костяные скалы. Шимпанзе, наши дальние родственники, носят лица, созданные для силы. Современные люди, напротив, имеют скромные и кроткие лица — маленькие, плоские и нежные.

В новом исследовании ученые обнаружили фундаментальную разницу в том, как растут человеческие лица по сравнению с нашими вымершими двоюродными братьями, неандертальцами, и нашими родственниками-приматами, шимпанзе. Используя комбинацию 3D-сканирования, геометрического моделирования и микроскопического анализа поверхности, команда составила карту развития средней части лица — части черепа, которая включает в себя нос и верхнюю челюсть — от младенчества до взрослого возраста.

Ученые из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Германии выяснили, что человеческое лицо, в отличие от неандертальцев или шимпанзе, перестает расти в подростковом возрасте.

«Наши результаты показывают, что изменения в развитии, особенно на поздних стадиях роста, привели к уменьшению лиц», — говорит первый автор исследования Александра Шух из Института эволюционной антропологии Макса Планка. «По сравнению с неандертальцами и шимпанзе, которые продолжают расти дольше, рост человеческого лица прекращается раньше, примерно в подростковом возрасте, что приводит к уменьшению взрослого лица».

Повесть о трех лицах

Человеческие лица, как известно, более плоские, чем у других приматов. Неандертальцы, напротив, имели выдающиеся, выступающие средние лица с широкими носами и массивными скулами — черты, которые часто описываются как «крепкие». Шимпанзе тоже носят морду дальше вперед.

В этом новом исследовании рассматривалось «как» стоят эти различия.

Используя черепа 128 современных людей со всего земного шара, 33 шимпанзе и 13 неандертальцев — некоторые из них были еще младенцами, другие уже полностью выросли, — исследователи проследили, как меняется лицо с течением времени. Они измерили не только форму и размер костей, но и клеточную активность, происходящую на их поверхности.

Кости лица формируются двумя процессами: формированием костей и резорбцией костей. Представьте себе крошечных скульпторов, добавляющих и удаляющих материал, клетку за клеткой. Изучив, где и как эти молекулярные скульпторы работали на разных этапах жизни, команда смогла реконструировать рост лица (даже у вымерших неандертальцев).

У шимпанзе и неандертальцев перестройка лица происходила в течение длительного времени. Их лица продолжали расти и проецироваться вперед в подростковом возрасте. Неандертальцы, в частности, проявляли сильную активность в областях вокруг носа и щек, которые выталкивали среднюю часть лица наружу, что согласуется с более ранними исследованиями, предполагающими, что их форма лица, возможно, помогала им лучше дышать в холодном климате или жевать с большой силой.

Но у человека?

«Мы обнаружили, что рост резко замедляется в раннем подростковом возрасте», — пишут ученые. Это замедление происходит не только во времени — оно видно под микроскопом. У современных людей наблюдалась меньшая резорбция костей по всему лицу, что является признаком сниженной клеточной активности.

Грациозные люди

Это раннее замедление является частью более широкой эволюционной тенденции, известной как грацилизация — тенденция современных людей становиться более хрупкими по форме. Наши кости тоньше, мышцы меньше, а лица более плоские, чем у прежних гомининов.

Но почему?

Некоторые антропологи указывают на изменения в рационе питания. Поскольку инструменты и приготовление пищи облегчали жевание пищи, мы, возможно, утратили необходимость в больших, устойчивых к нагрузке челюстях и зубах. Другие связывают изменения с развитием мозга. По мере того, как наш мозг рос, а черепа перестраивались, чтобы приспособиться к ним, лицо могло быть сдвинуто вниз и внутрь.

Третьи предполагают нечто еще более неожиданное: нашу собственную личность. Согласно гипотезе «самоодомашнивания», люди, возможно, на протяжении поколений отбирали более общительных, менее агрессивных особей. Точно так же, как у собак развились висячие уши и более короткие морды в процессе одомашнивания, у людей, возможно, развились более плоские морды как побочный продукт того, что они стали более приятными. Эта последняя идея, безусловно, спекулятивна (почти комично), но и все остальное тоже. Правда в том, что мы не знаем, «почему» человеческие лица перестали расти раньше, чем у неандертальцев; Опять же, это исследование о том, «как».

«Определение ключевых факторов развитияHanges позволяет нам понять, как видоспецифичные черты проявлялись на протяжении всей эволюции человека», — говорит Шух.

Что, если бы человеческие лица выросли, как у неандертальцев?

Исследователи задавались вопросом, что произойдет, если лицо неандертальского ребенка вырастет в соответствии с человеческой временной шкалой или если лицо шимпанзе станет как у неандертальца. Поэтому они провели несколько симуляций, чтобы выяснить это.

Когда неандертальские младенцы росли как современные люди, их взрослые лица становились необычно маленькими и втянутыми — по сути, они выглядели более человечными. Переверните сценарий, и у человеческих младенцев, выросших на неандертальской временной шкале, развились массивные, выступающие лица.

«Видоспецифичные различия в росте и ремоделировании костей в значительной степени формируют морфологию взрослой особи», — говорится в исследовании.

Другими словами, выбранный путь — темп и модель роста — высекает лицо так же уверенно, как это делает генетика.

Результаты исследования были опубликованы в Журнал эволюции человека .