05.11.2016

Неандертальский молоточек длиннее

Можем ли мы узнать, на каких частотах слышали древние люди? Оказывается, можем. Хотя от доисторических гоминид до нас дошли только кости, из ископаемых останков можно извлечь много полезной информации — если мы знаем, как работает слуховой аппарат современных млекопитающих. Изучив косточки среднего уха неандертальцев, учёные реконструировали их слуховой диапазон. Результаты опубликованы в журнале PNAS.

Исследования показали, что у нас и у человекообразных обезьян разная восприимчивость к звукам на определённых частотах. По отношению к нашим ближайшим родственникам мы хуже слышим на высоких частотах, но лучше — на низких и средних. Такие различия учёные связывают с особенностями «вокального репертуара», то есть необходимостью распознавать характерные звуковые сигналы, подаваемые друг другу представителями данного вида. Характеристики слуха напрямую связаны со строением слухового аппарата, и в частности, косточек среднего уха, находящихся в барабанной полости височной кости. Эти крошечные косточки — молоточек, наковальня и стремечко — соединяют барабанную перепонку с овальным окном внутреннего уха и играют важную роль в передаче и усилении звуковых колебаний. Строение косточек среднего уха у человека сильно отличается от обезьяньего — ведь человеческая речь, которую нам нужно распознавать, не похожа на обезьяньи уханья.

А как были устроены эти косточки у неандертальцев? До недавнего времени в распоряжении учёных было очень немного таких находок. Наконец, сейчас техника компьютерной томографии высокого разрешения позволила специалистам заглянуть внутрь неандертальских черепов и изучить косточки среднего уха 14 древних аборигенов Европы. Изученные образцы сравнили с древними и современными Homo sapiens, а также с гориллами и шимпанзе.

Авторы рассматривали не только строение косточек само по себе, но оценивали, как это строение влияло на функцию внутреннего уха, а также смотрели, как форма косточек сочетается с конфигурацией всего слухового аппарата.

Что же показало исследование?

Несмотря на то, что неандертальцы являются близкими родственниками современного человека, оказалось, что косточки среднего уха у них сильно отличаются от наших. Молоточек у неандертальцев настолько своеобразен, что отличия его формы от аналогичной косточки Homo sapiens превышают разницу между современным человеком и шимпанзе. Почти так же, хотя и в меньшей степени, отличается наковальня. А со стремечком ещё интереснее: эта косточка у современного человека похожа на шимпанзиную, а у неандертальца отличается от обезьяньего варианта.

Специалисты промоделировали форму косточек среднего уха общего предка современного человека и шимпанзе. Оказалось, что в сравнении с этим общим предком неандертальцы существенно более продвинуты, чем мы: их слуховые косточки изменились сильнее.

По мнению учёных, различия между сапиенсами и неандертальцами по этому признаку столь существенны, что позволяют уверенно различать эти два вида людей (ранее такой же вывод был сделан относительно строения лабиринта внутреннего уха).

Оценка функции слуховых косточек привела специалистов к парадоксальному выводу, что, несмотря на все различия, неандертальцы и сапиенсы слышали примерно одинаково. Как это может быть? А вот как: рассмотренные по-отдельности косточки различаются, но собранные воедино в барабанной полости обеспечивают сходные характеристики. Например, функциональная длина молоточка у неандертальца больше, чем у сапиенса. Однако эта же характеристика наковальни тоже больше, а в результате усиление звука на низких частотах, производимое ими совместно, оказывается таким же, как у современных людей.

Кстати, ранее подобный результат был получен для гейдельбергского человека из Испании (Атапуэрка) — учёные пришли к выводу, что его слух был аналогичен нашему. А ведь испанские гейдельбержцы — прямые предки неандертальцев.

Авторы статьи пишут, что форма косточек среднего уха зависит от строения барабанной полости и височной кости в целом. Череп неандертальцев менялся, мозг увеличивался, как и у наших предков, только у неандертальцев эта эволюция шла независимо, своим путём. Этим, а не отличиями слуха, и обусловлено изменение строения слуховых косточек наших ископаемых родственников.

Кстати, некоторое время назад антропологи уже изучали слуховые косточки южноафриканских австралопитеков. Теперь бы ещё посмотреть, как устроено среднее ухо первых людей и Homo erectus — и можно будет реконструировать эволюцию нашего слухового аппарата за последние несколько миллионов лет.

Александр Соколов

Источники:

1. 22century.ru