Колено Джохансона
Анатомическое строение голеностопного сустава и стопы тоже свидетельствует о том, что Люси и ее соплеменники привычно перемещались на двух ногах. Голеностопный сустав – это блоковый (шарнирный) сустав, сочленяющий большеберцовую и малоберцовую кости голени с верхней костью стопы – таранной костью. Большая часть нагрузки на стопу приходится на сочленение большеберцовой и таранной кости. Малоберцовая кость лишь усиливает сустав. Нижние концы малоберцовой и большеберцовой костей тесно и крепко соединены друг с другом, что придает большую устойчивость голеностопному суставу. От наружных поверхностей обеих костей, по обе стороны сустава, отходят выросты (надмыщелки), охватывающие с обеих сторон таранную кость и удерживающие ее на месте. При сгибании стопы вверх – так, чтобы пальцы двигались вверх, – осуществляется движение, называемое тыльным сгибанием. Если же пальцы направляют вниз, то осуществляется подошвенное сгибание. Оба этих движения осуществляются блоковым голеностопным суставом. Можно также повернуть стопу подошвой внутрь или вывернуть ее наружу. Эти движения осуществляются не в голеностопном суставе, а за счет суставов, расположенных в самой стопе.
Анатомическое строение наших голеностопных суставов и подошвы стопы таково, что при стоянии подошва всей своей поверхностью опирается о землю. Голеностопные суставы шимпанзе устроены по-другому, они слегка вывернуты подошвами внутрь, так что подошвы «смотрят» друг на друга. Другими словами, шимпанзе, стоя на нижних конечностях, стоит на наружных ребрах подошв. У людей суставная поверхность большеберцовой кости, сочленяющаяся с таранной костью, перпендикулярна продольной оси самой большеберцовой кости. У шимпанзе суставная поверхность и ось образуют небольшой угол, что и определяет инверсию стопы. Кроме того, шимпанзе способен с большой амплитудой совершать тыльное сгибание, при этом стопа образует с голенью угол 45°. Это сильно облегчает лазание по стволам деревьев. В этом отношении гориллы, орангутаны и гиббоны очень похожи на шимпанзе. Человек способен осуществить из нейтрального положения тыльное сгибание (дорсифлексию) лишь на 15°, и угол между стопой и большеберцовой костью составит не 45, а 75°. Попытка согнуть стопу до 45° – то, что легко делают человекообразные обезьяны, – может привести к тяжелой травме голеностопного сустава у человека.
Человеческая стопа непохожа на стопы других человекообразных обезьян. Посмотрите на стопу шимпанзе, и вы сразу поймете, что эта конечность предназначена для хватания. Стопа обезьяны гибкая, пальцы длинные, а большой палец противопоставлен другим пальцам, подобно большому пальцу на кисти. Стопа человека выглядит совершенно по-другому. Ее конструкция более жесткая, на ее нижней поверхности видно углубление, которое анатомы называют медиальным продольным сводом стопы. Эта форма обусловлена конфигурацией составляющих стопу костей и соединяющих их связок. С боковой, латеральной стороны стопы человека есть еще один свод, а кроме того, есть еще и поперечный свод стопы, направленный от одной стороны подошвы к другой.
Эти своды превращают стопу в пружинистую платформу. Когда человек идет или бежит, эластичность связок и сухожилий позволяет экономить немного энергии при каждом шаге – сухожилия немного растягиваются всякий раз, когда человек ставит ногу на землю, а затем пружинисто сокращаются, когда стопа отрывается от земли. Пальцы человеческой ноги короче, чем пальцы ног наших сородичей шимпанзе, а большой палец ничем не выделяется из ряда других пальцев. Эта стопа предназначена для ходьбы и бега, а не для хватания. (Правда, надо сказать, что человеческая стопа снабжена теми же мышцами, что и стопа шимпанзе, поэтому хватательную способность стопы в какой-то мере может развить у себя и человек. Примеры людей, лишившихся рук или рожденных без них, показывают, насколько велика эта потенциальная возможность.)
Стопа шимпанзе и человека
В 2000 году превосходно сохранившаяся кость стопы была обнаружена в Хадаре, в Эфиопии. В течение 25 лет в этом месте было обнаружено более 250 окаменелостей, и все они были датированы периодом около 3,2 миллиона лет назад. Все эти останки принадлежали представителям того же вида, к какому принадлежала Люси, – Australopithecus afarensis. Разумно, таким образом, предположить, что и эта кость принадлежала представителю этого вида. Для большей точности можно добавить, что была найдена четвертая кость плюсны. Это очень важная кость, потому что она имеет изгиб посередине, что говорит о наличии в стопе поперечного свода, а значит, и о способности этого существа к прямохождению. Наличие свода отличает стопу человека от плоской стопы шимпанзе.
Древние следы
Окаменелые кости – не единственный довод в пользу того, что австралопитеки ходили на двух ногах, как и мы. Конечно, хватило бы и их, но в Танзании были получены и другие данные, с которыми трудно спорить.
Около 3,7 миллиона лет назад произошло извержение вулкана Садиман, на территории нынешней Танзании. В небо взметнулось гигантское облако пепла. Постоянные дожди превратили этот пепел в толстый слой однородной липкой грязи. По этой грязи ходили животные, оставившие нам свои следы: слоны, жирафы, антилопы, цесарки и некоторые из наших предков. По этому слою грязи прошли три древних человека, оставив следы, сохранившиеся, вопреки теории вероятности, в течение миллионов лет. В 2011 году я побывала в Танзании и познакомилась с организатором сафари для туристов и телевизионных съемочных групп. Мы делали программу о роли пищевого рациона в эволюции человека, и надеялись снять сюжет о повседневной жизни охотников и собирателей из племени хадза, живущих в буше. Организатора сафари звали Питер Джонс, и я слышала эту фамилию раньше.
Когда-то, в 1977 году, до того как заняться организацией сафари, Питер работал с Мэри Лики, в Лаэтоли, в Танзании, где Лики искала останки гоминид, и именно Питер обнаружил отпечаток, похожий на отпечаток человеческой стопы, в слое окаменевшего вулканического пепла. Это было поразительное открытие, попавшее на первые полосы газет после выступления Мэри Лики на пресс-конференции в Нью-Йорке. Находка в Лаэтоли показала, что почти 4 миллиона лет назад гоминиды уже ходили на двух ногах.
Тщательный анализ отпечатков, выполненный Робертом Кромптоном в лаборатории Ливерпульского университета – с использованием лазерного сканирования для определения глубины отпечатков и возможной силы давления на слой пепла, – позволил выяснить, как именно передвигались гоминиды из Лаэтоли. Возможно, эти предки человека принадлежали к тому же биологическому виду, что и Люси, чьи останки были найдены неподалеку, – то есть к виду Australopithecus afarensis. Следы в пепле являются независимым свидетельством, подтверждающим выводы, сделанные на основе изучения окаменелых костных останков древних людей. Еще раз подчеркну, что эти следы позволяют утверждать, что эти гоминиды ходили на прямых ногах, так же, как мы, а не на полусогнутых конечностях, как шимпанзе.
