Новое исследование учёных Королевского колледжа Лондона показало, что эволюция костей коленей приматов может иметь значение для эволюции прямохождения у людей.
Исследователи из Королевского колледжа Лондона проанализировали наличие латеральной фабеллы — кости в колене размером с кунжутное семя — у 93 различных видов приматов.
Они обнаружили, что, хотя у большинства приматов есть эти кости, они часто отсутствуют у гоминоидов — группы приматов, к которой относятся люди наряду с шимпанзе, гориллами, гиббонами и другими.
В ходе эволюции у людей эта кость развилась иначе, чем у большинства приматов, и встречается не у всех. Исследователи утверждают, что этот особый эволюционный путь фабеллы у людей может указывать на эволюционное изменение, которое помогло предкам людей ходить прямо.
«Использование этой кости новым способом могло помочь древним людям, таким как австралопитеки, перейти от хождения на четвереньках к прямохождению».
Доктор Майкл Бертаум.
Доктор Майкл Бертаум, преподаватель инженерного дела в Королевском колледже Лондона и автор научной статьи, сказал: «Наше исследование показывает, что эта часто неправильно понимаемая кость могла эволюционировать у приматов несколькими путями, а у людей наблюдается особая форма эволюции, которая началась с самого начала существования всех гоминоидов. Использование этой кости новым способом могло помочь ранним людям, таким как австралопитеки, перейти от хождения на четвереньках к прямохождению».
Латеральная фабелла — это сесамовидная кость, расположенная позади колена, которая встречается вдвое чаще у людей с остеоартритом коленного сустава. Сесамовидные кости, как и надколенник, — это небольшие кости, расположенные в сухожилиях или связках, которые иногда присутствуют в скелете млекопитающих. Это означает, что у некоторых млекопитающих они могут отсутствовать, но присутствовать у других представителей того же вида.
Несмотря на сотни лет исследований, до сих пор мало что известно об эволюции и развитии сесамовидных костей, а также о том, почему у одних людей они есть, а у других нет.
В новой научной статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B, учёные рассказывают, что использовали статистическое моделирование для изучения наличия трех сесамовидных костей в колене — циамеллы, медиальной фабеллы и латеральной фабеллы — с использованием исследований, опубликованных за последние сто лет.
Учёные обнаружили, что у приматов с фабеллами вероятность иметь предков, у которых они также были, в 50 раз выше. Команда также обнаружила, что медиальная и латеральная фабеллы почти всегда развиваются парами, за исключением редких случаев, например, у людей, у которых есть только латеральная фабелла.
Дальнейшие исследования показывают, что у гоминоидов, возможно, развился особый способ роста фабелл, отличный от других приматов. Это может объяснить, почему у людей может расти латеральная фабелла без медиальной, а у других приматов — нет. Это может объединить более чем столетие исследований, в которых учёные спорят о том, как эволюционировали эти кости.
«Интересно, что это «разъединение» может быть признаком экзаптации, когда что-то в организме уже существует, а затем начинает использоваться для другой цели – в данном случае для прямохождения. Для подтверждения этого необходимы дальнейшие исследования биомеханики фабеллы, но предварительные результаты обнадёживают».
Доктор Майкл Бертаум.
Отличительный эволюционный путь «возрождения» фабеллы у людей может указывать на эволюционные изменения, которые помогли предкам людей ходить прямо.
Доктор Бертаум сказал: «Почти во всех остальных случаях, за исключением людей, мы знаем, что у приматов фабеллы развивались парами. Мы также знаем, что способ передвижения приматов не обязательно влияет на эволюцию этих костей, так почему же люди отличаются? Интересно, что это «разъединение» может быть признаком экзаптации, когда что-то в организме уже существует, а затем начинает использоваться для другой цели — в данном случае для прямохождения. Для подтверждения этого необходимы дальнейшие исследования биомеханики фабеллы, но предварительные результаты обнадёживают».