Палеоантропология

Эволюционные изменения формы черепа гонимид

Палеоантропология (греч. παλαιανθρωπολογία, от παλαιός — древний и ἄνθρωπος — человек), также известная как доисторическая антропология — наука изучающая об­ласть зна­ний о про­ис­хо­ж­де­нии и эво­лю­ции че­ло­ве­ка и все­го се­мей­ст­ва го­ми­нид (ан­тро­по­ге­не­з), со­став­ляю­щая часть па­лео­нто­ло­гии при­ма­тов (в Рос­сии часто именуется эво­лю­ци­он­ной ан­тро­по­ло­ги­ей).

Предметом исследования является эпоха, прошедшая с момента разделения двух линий, приведшего к появлению шимпанзе и анатомически современного человека (Homo sapiens) с одной стороны, — с другой стороны временной шкалы, период около шести-восьми миллионов лет назад. Таким образом, палеоантропологи исследуют и реконструируют филогению человека и развитие его специфических характеристик в процессе гоминизации. Палеоантропология — это отрасль антропологии и эволюционной биологии. Она тесно связана с палеонтологией и доисторической археологией.

История

По мнению учёного Бернарда Вуда, первые свидетельства использования технического термина «палеоантропология» («paléo-anthropologie») можно найти в начале 1870-х годов — примерно через 10 лет после обнаружения первого неандертальского человека — в работах французских натуралистов Луи Ларте и Гасьена Шаплен-Дюпарка. Сначала они считали палеоантропологией все виды исследований доисторического периода и «каменного века», но уже в 1879 году Клеманс Руайе сузила значение этого слова до изучения «исчезнувших человеческих рас» на основе их ископаемых останков. В то же время изучение артефактов этих «потерянных рас» было выделено в доисторическую археологию как самостоятельная дисциплина.

По мнению Вуда, термин «палеоантропология» утвердился в научных кругах в 1890 году благодаря влиятельному французскому врачу и антропологу Полю Топинару, а точнее, благодаря его лекции La paléoanthropologie в 1889 году на Международном конгрессе антропологии и доисторической археологии. В 1892 году в журнале The American Naturalist появилась положительная рецензия на эту лекцию, и в то же время палеоантропология была определена как область исследований доисторической антропологии в ежегодном отчете Совета регентов Смитсоновского института, что привело к утверждению термина в Северной Америке.

В советской нау­ке, а впоследствии и в российской палеоантропология изу­ча­ет осо­бен­но­сти ис­ко­пае­мых по­пу­ля­ций, мор­фо­ло­гическую и ана­то­мическую из­мен­чи­вость ске­лет­ной сис­те­мы че­ло­ве­ка (ино­гда палеоантропология в этом по­ни­ма­нии рас­смат­ри­ва­ет­ся как часть ра­со­ве­де­ия). Ста­нов­ле­ние науки про­ис­хо­ди­ло в 1920-30-е годы. Изу­че­ни­ем древ­не­го на­се­ле­ния различных ре­гио­нов мира за­ни­ма­лись учёные В. В. Бу­нак, Г. Ф. Де­бец, Н. Н. Че­бок­са­ров, М. П. Гряз­нов, М. Г. Ле­вин, В. П. Яки­мов, Т. А. Тро­фи­мо­ва, В. В. Гинз­бург, М. С. Аки­мо­ва, Т. С. Кон­дук­то­ро­ва, Б. В. Фир­штейн, Н. Н. Ма­мо­но­ва, В. П. Алек­се­ев, Т. И. Алек­сее­ва, М. С. Ве­ли­ка­но­ва, И. И. Гох­ман, М. М. Ге­ра­си­мо­в и другие.

Наука

Чарлз Дарвин

Палеоантропология — это наука, которая изучает исследование древних человеческих ископаемых как уникального исторического источника. Палеоантропология анализирует физический облик древнего населения, его демографические характеристики, экологические условия обитания, состояние здоровья, образ жизни, генетические связи с предшественниками и соседями, участие в формировании более поздних этнических групп. В рамках палеоантропологии выделяются различные поддисциплины, такие как краниология, остеология, палеодонтология и другие. При изучении костных останков используются различные методы: измерительные (например, антропометрия) и описательные, которые позволяют анализировать дискретные и варьирующие признаки. Эти признаки являются уникальными для каждой особи и могут использоваться для исследования родственных связей между древними популяциями. Путем изучения этих признаков можно переходить к вопросам популяционной генетики и выявлять связи между различными группами людей в прошлом. В результате таких исследований можно получить информацию о миграциях, контактах между популяциями и древних предках человечества.

Цель научных исследований палеоантропологии есть попытка поиска ответов на следующие основные вопросы:

• кто является нашими ближайшими живыми родственниками из отряда приматов,
• когда и где, то есть в какой точке родословного древа приматов, произошло ответвление линии, ведущей к человеку,
• какие особые эволюционно-экологические условия сделали возможным процесс становления человека,
• сколько ископаемых форм-предшественников гомининов существовало, и как происходило эволюционное развитие нашей специфически человеческой структуры характеристик (в частности, историчности, языка, морали).

Как и обычно в палеонтологии, реконструкция филогении проводится в несколько этапов. Сначала определяется градиент изменения признака в окаменелостях, то есть изменение признака в течение длительного времени. Затем определяется направление изменения этих признаков, то есть изменение формы от исходных признаков через промежуточные стадии к производным признакам. Это служит основой для определения ископаемых видов, каждый из которых отличается от предшествующих видов на основе эволюционной новизны. На следующем этапе строится кладограмма — графическое представление взаимоотношений видов без оси времени. Наконец, строится филогенетическое дерево с учётом дальнейших аналитических шагов, таких как стратиграфия, хронология и область распространения таксона. Наконец, создаются сценарии («картины жизни»), учитывающие все результаты исследований, например — в сравнении с современными приматами — модели локомоции предков Homo sapiens, их пищевых привычек, экологических ниш и социального поведения.

В палеонтологии (а значит, и в палеоантропологии) особенно сложно отнести анатомически сходные ископаемые к разным видам и таким образом отличить их друг от друга. Как правило, живые таксоны можно отличить друг от друга, если они различаются по следующим признакам, при этом для одного критерия может быть достаточно специальных признаков: генотип, онтогенез и особенности этапов жизни до и после взрослого состояния (например, продолжительность детства, продолжительность жизни после менопаузы), фенотип взрослых особей, поведение. Палеоантропологи, как правило, могут полагаться только на несколько и часто деформированных костей, то есть — поскольку мягкие ткани не сохранились — в лучшем случае на грубые признаки прежнего фенотипа.

Междисциплинарные исследования

Картина Виктора Васнецова, изображающая людей каменного века

Палеоантропология является одновременно междисциплинарной и мультидисциплинарной областью деятельности, хотя европейские и североамериканские исследователи определяют её по-разному. В Европе термин палеоантропология является синонимом «палеонтологии гоминин», в то время как в Северной Америке палеоантропология понимается как тесная связь между «палеонтологией гоминин» и археологией. В любом случае палеоантропологи опираются прежде всего на ископаемые находки, которые интерпретируются в сочетании с археологическими находками и результатами соседних научных дисциплин, таких как антропология, бионауки и геонауки, на основе теории биологической эволюции.

К этим смежным научным дисциплинам относятся систематика, анатомия, биостратиграфия, эволюционная экология, палеоэкология, палеогенетика, палеогеография, палеоклиматология, палеолимнология, палеофизиология и палихнология, а также тафономия, строительная морфология (особенно функциональная морфология) из области биологических наук; из области геонаук, среди прочего, привлекаются следующие: геология, геоморфология, геохронология, минералогия, климатология, педология, стратиграфия, вулканология; а из области антропологии и археологии включают: культурная антропология, остеология, археометрия, этнология, лингвистика.

Примером междисциплинарного исследования может служить попытка реконструировать рацион представителей ископаемого вида. Хотя по зубным признакам часто можно провести грубое различие между преимущественно плотоядными (ножницеобразные зубы) и преимущественно травоядными (гипсодонтия), это ни в коем случае не исключает различий в пищевых привычках, например, в определённые сезоны. Для того чтобы отличить предпочитаемый рацион родственных ископаемых видов друг от друга, необходимо учитывать результаты реконструкции морфологии всего жевательного аппарата, палеоместообитания и палеоэкологии, а также — при наличии — археологические находки (конструкция и предполагаемое назначение каменных орудий, следы разреза на ископаемых костях, скопления остатков пищи).

Кроме того, были разработаны различные химические и физические методы для отслеживания рациона на индивидуальном уровне. Например, твердость регулярно потребляемой пищи можно определить по микроскопически видимой потертости зубной эмали, а окаменевшие семена или зерна крахмала (фитолиты) иногда обнаруживаются в зубном налете. Физические методы также включают в себя — в дополнение к известному с 1946 года датированию по C14 и другим радиометрическим методам датирования — определение соотношения изотопов 13C и 12C, 15N и 14N, 18O и 16O: δ13C можно использовать для отличия предпочтения растений C3 от предпочтения растений C4; Δ15N можно использовать для отличия плотоядных от травоядных; Δ18O можно использовать для отличия того, пило ли животное в основном воду из открытых водоемов, или оно удовлетворяло свои потребности в жидкости, питаясь листвой.