Книга Остались одни. Единственный вид людей на земле - Крис Стрингер

Одной из первых окаменелостей, по которым начали изучать строение внутреннего уха неандертальцев, стал череп из коллекции Музея естественной истории в Лондоне. Это неполный и, судя по размеру, детский череп из местонахождения Девилс-Тауэр. Он был найден в 1926 году при раскопках под отвесным обрывом с северной стороны Гибралтарской скалы вместе с костями животных и каменными орудиями. От черепа сохранились три кости черепной коробки, часть верхней челюсти и почти полная нижняя челюсть, в которой были и молочные зубы, и формирующиеся коренные. Сейчас, когда надо выяснить, сколько лет ребенку, год рождения которого мы не знаем (а также при криминалистической экспертизе неопознанных жертв), то наилучшим образом возраст определяется по зубам. К гибралтарскому черепу подошли именно с этой меркой. Было точно установлено, что это ребенок, у которого еще не начал прорезываться первый моляр, – то есть ему не больше шести лет (при условии, что зубы у неандертальцев прорезывались в том же возрасте, что и у нынешних людей). Исследование, проведенное в 1928 году, показало, что, судя по зрелости зубов, ребенок умер в пятилетнем возрасте, но при этом размер его мозга, насколько можно было определить по сохранившимся фрагментам черепа, был несколько больше, чем у его теперешних сверстников. Все считали, что найденные фрагменты являются частями одного черепа, – все, кроме антрополога Анн-Мари Тилье. Она в 1982 году предположила, что височная кость может принадлежать другому ребенку – малышу, умершему в возрасте примерно трех лет.

Вернемся в 1970-е годы. Тогда с новыми техниками микроскопирования стало возможно изучать микроструктуру зубов. Согласно предложенной ранее гипотезе, на зубной эмали имеются суточные “линии нарастания”, и по этим линиям можно подсчитать, сколько дней рос зуб, а значит – вычислить возраст ребенка. Суточные линии нарастания соединяются в группы по восемь и проявляются на поверхности зубной эмали в виде поясков или поперечных валиков, перикиматий (от греческих слов, означающих “вокруг” и “волна”). В 1980-е годы мы с палеоантропологами Тимом Бромейджем и Кристофером Дином (позже к нам присоединился Боб Мартин) решили с помощью сканирующего электронного микроскопа определить возраст ребенка из Девилс-Тауэра по хорошо сохранившемуся верхнему резцу, а также изучить, как рос и развивался этот ребенок. Мы подсчитали перикиматии, добавили несколько месяцев на формирование зубных корней – и получили возраст около четырех лет. Насколько можно доверять таким оценкам? Мы это проверили на материале уникальной и очень ценной коллекции человеческих скелетов из крипты церкви Христа в Спиталфилдс в лондонском Сити. Для каждого похороненного в крипте известен возраст (он записан либо на табличке, укрепленной на гробе, либо в церковных книгах). Выяснилось, что метод определения возраста по зубным перикиматиям работает весьма надежно. На том же материале я изучил височные кости детей: мне нужно было понять, может ли височная кость в какой-то момент взросления ребенка выглядеть заметно менее зрелой, чем его зубы и другие кости, как в случае с височной костью ребенка из Девилс-Тауэра. В результате мне стало понятно, что и зубы, и челюсти, и височная кость принадлежат ребенку примерно четырех лет, так что нет никаких причин считать эту височную кость чужеродной из-за ее кажущейся незрелости. Так или иначе, поскольку височная кость относилась к одной стороне черепа, а имевшаяся часть теменной кости – к другой, их было невозможно совместить напрямую и доказать принадлежность одному и тому же человеку.

Однако несколько лет спустя невозможное стало возможным: специалисты по КТ Кристоф Цолликофер и Марсия Понс-де-Леон создали трехмерную цифровую реконструкцию данного черепа, выявив тонкие анатомические детали его строения. Как выяснилось, височная кость, безусловно, принадлежала тому же человеку, что и все остальные фрагменты черепа. Для реконструкции потребовалось зеркально отразить имеющиеся части взамен утерянных симметричных структур, а вовсе недостающее восполнить с помощью сохранившихся элементов других детских неандертальских черепов примерно того же возраста, виртуально отмасштабированных до нужного размера. Чтобы доказать, что этот путь вполне пригоден для реконструкции черепов, исследователи виртуально “разобрали” изображение черепа современного ребенка примерно такого же возраста, а потом снова собрали, использовав при этом только те части черепа, которые сохранились у гибралтарского ребенка. Получилось очень точно.

Мало того, что гибралтарский череп удалось воссоздать виртуально, на экране, но ученые изготовили и его осязаемую, материальную версию, применив для этого технологию, которая называется стереолитография. Эта технология была разработана для нужд промышленности, ее используют, когда требуется понять, насколько хорошо совмещаются друг с другом различные детали какого-либо объекта; вместо того чтобы вырезать прототипы деталей или отливать их в форме, их изготавливают, последовательно накладывая очень тонкие слои специального жидкого полимера, затвердевающего под действием лазерного луча. Процесс выглядит чистой магией: под ультрафиолетовым лазерным лучом, управляемым компьютером в соответствии с КТ-образом, из разлитой прозрачной лужи полимера постепенно вырастает твердый объект. Луч скользит по жидкому пластику, и там, куда он попадает, пластик затвердевает, выстраивая предмет слой за слоем; таким способом можно реконструировать череп или челюсть. Подобный метод изготовления реплик имеет множество преимуществ перед традиционным литьем и слепками: он не портит поверхность ценной окаменелости (поскольку никакого контакта с подлинником нет), он весьма точен и не приводит к искажениям, а кроме того, воспроизводятся и внутренние структуры, такие как воздушные полости или непрорезавшиеся зубы, и их можно увидеть, если реплика выполнена из прозрачного пластика.

А с гибралтарским черепом открытия продолжались. Были чрезвычайно тщательно исследованы его зубы (включая и еще не прорезавшиеся, сидящие в челюсти), и особое внимание ученые обратили на деталь, которая прежде не была отмечена, – на несимметрично расположенные зубы. Передние зубы нижней челюсти обычно попарно симметричны – зубы справа и слева представляют собой зеркальное отражение друг друга, а на гибралтарской челюсти зубы правой половины выглядели несколько смещенными со своих позиций. Как показали КТ-модели, мальчик из Девилс-Тауэра в какой-то момент своей жизни получил травму – трещину в челюсти, однако она благополучно зажила, так что вряд ли могла быть причиной ранней смерти ребенка. Как мы уже говорили, ребенок был большеголовым, по реконструкциям удалось рассчитать объем его мозга – от 1370 до 1420 см3. С небольшой поправкой на дальнейшее увеличение мозга по мере взросления эта величина вполне сопоставима с цифрами для нынешних взрослых европейцев.

Или взять текущие дебаты о том, как взрослели неандертальцы – в том же темпе, что и нынешние люди, или как-то иначе. Детский череп из Девилс-Тауэра стал важной частью этой дискуссии. Начать с того, что у обезьян мозг растет ускоренными темпами до рождения, но в следующие несколько лет после рождения его рост замедляется. У сегодняшнего человека не так: наш мозг растет очень быстро и до, и после рождения. Размер нашего мозга при рождении (приведенный к размеру тела) примерно на треть больше, чем у человекообразных обезьян, но у взрослого человека он уже в три раза больше, чем у взрослой обезьяны. Человеческому мозгу приходится быстро расти после рождения, такова необходимость, продиктованная размерами и формой родовых каналов и строением тазовых костей: они определяют пределы размеров головы новорожденного. По всей вероятности, предельный объем мозга новорожденного для нормальных родов – примерно 500 см3, остальной объем наращивается в течение довольно продолжительного времени уже после рождения.