В последние годы наши знания о том, чем питались наши пращуры, пополнились новыми фактами. Это связано с широким применением в палеоантропологии новых исследовательских методов. Среди них:
1. Изотопный анализ (например эмали зубов). В частности, по содержанию стабильных изотопов углерода 12C и 13С в эмали определяют, растения какого рода поедал хозяин этих зубов:
- плоды и листву деревьев и кустарников, растущих в лесу (так называемые С3-растения);
- либо злаки, траву и осоку — растительность саванн (С4-растения).
Исследования последних лет показали, что рацион австралопитеков и ранних Hоmо включал существенно больше саванных С4-растений, чем это характерно для современных человекообразных обезьян.
2. Изучая под микроскопом характер износа эмали зубов, можно выяснить некоторые особенности пищи, употребляемой гоминидом незадолго до смерти.
исследуемые участки. (Иллюстрация к обсуждаемой статье: Vincent Balter et al. Evidence for dietary change but not landscape use in South African early hominins.
Nature, опубликована 8 августа 2012 года)
Анализ микроструктуры зубной эмали ранних гоминид показал, что питание африканского и афарского австралопитеков, а также восточноафриканского Paranthropus boisei было довольно монотонным — в отличие от гораздо более разнообразного рациона южноафриканского Paranthropus robustus.
3. Фитолиты — неорганические структуры, состоящие из кварца или оксалата кальция. Они находятся в тканях растений, причем в зависимости от вида растения форма и строение фитолитов различны. Фитолиты постепенно накапливаются в зубном камне — таким образом, зубной камень хранит информацию о том, растения какого рода употреблялись в пищу. В начале 2011 года изучение зубного камня неандертальцев позволило выяснить, что эти существа, считавшиеся стопроцентными хищниками, употребляли в пищу злаки и даже отваривали их.
В прошлом году в ведущих научных журналах вышел ряд публикаций, посвященных исследованиям рациона древних гоминид. Расскажем о двух из них, показавшихся нам особенно интересными. Первое исследование дало результаты, которые подозрительно хорошо вписываются в наши представления об эволюции человека…
Ранние Хомо и парантропы пошли в разные стороны
Как известно, грацильные («изящные») австралопитеки дали начало двум очень разным группам гоминид. Одна из них — парантропы, их еще называют массивными австралопитеками, обладали очень внушительным жевательным аппаратом. Вторая группа — ранние Homo, наши прямые предки, которые стали изготавливать орудия и кушать мясо.
Авторы августовской публикации в журнале Nature (о содержании кальция, бария и стронция, а также его изотопов 87Sr и 86Sr в эмали зубов) выясняли новые особенности рациона южноафриканских австралопитеков, парантропов и ранних Homo. Кроме того, исследователей интересовал вопрос: занимали ли эти гоминиды разные территориальные ниши, или места их обитания совпадали? (Кажется логичным первый вариант: скажем, парантропы жались к берегам рек, а ранние Homo гуляли по саванне…).
Найти ответы помогают 3 соотношения — Sr/Ca, Ba/Ca и 87Sr/86S r .
Исследования показывают, что:
- для эмали зубов хищников характерны низкие значения Ba/Ca;
- животных, питающихся листвой деревьев отличают низкие значения Sr/Ca;
- у травоядных — напротив: и Sr/Ca, и Ba/Ca — высокие.
Что касается 87Sr/86Sr, то его значение не зависит от характера рациона, а определяется только содержанием изотопов стронция в почве (из почвы 87Sr и 86Sr попадают в растения, а затем, с пищей — в организмы животных), то есть геологическими особенностями местности. Таким образом, значение 87Sr/86Sr помогает определить в какой местности обитало животное и каков был размер его индивидуальной территории.
Каковы результаты исследования?
Первая неожиданность: заметных отличий в соотношении 87Sr/86Sr между группами гоминид — НЕ выявлено. Таким образом, территории, занимаемые австралопитеками, парантропами и ранними Homo, имели сходный размер и, говоря научным языком, располагались на идентичном геологическом субстрате. А попросту, все эти гоми-ниды жили на одной территории, в одних и тех же местах.
Напротив, соотношения Sr/Ca and Ba/Ca показали существенные различия между 3-мя группами. Если сопоставлять с различными группами животных, то ранние Homo неотличимы от хищников, а парантропы — от листоядных. Что касается A. africanus, то по соотношению Sr/Ca он похож на травоядных, а по Ba/Ca — на листоядных.
Восточной и Южной Африки, упоминаемые в
статье. (Иллюстрация к обсуждаемой статье: Julia
Lee-Thorp et al. Isotopic evidence for an early shift to
C4 resources by Pliocene hominins in Chad // PNAS.
Published online before print. 12 ноября 2012 года)
Это еще не всё… Исследователи обратили внимание на то, что «внутризубная» изменчивость соотношений Sr/Ca и Ba/Ca у африканусов выше, чем у других групп. О чем это говорит? Вероятно, пища этих австралопитеков представляла собой комбинацию двух разнородных компонентов (воображение рисует бутерброд с колбасой…). Cочетание листьев и плодов, в которых много стронция и мало бария, и мяса, в котором мало и того, и другого, может дать наблюдаемый эффект. Возможно, в зависимости от сезона, когда тот или иной ресурс скудел австралопитеки переходили с растительной пищи — на мясную и обратно. Это наиболее правдоподобное объяснение. Правда, пока что нельзя сказать, какой из ресурсов — мясо или растения был основным, а на какой австралопитеки переходили по необходимости, «с голодухи».
Рацион парантропов был менее разнообразен и базировался главным образом на древесных растениях. В пище ранних Homo, напротив, преобладало мясо.
Результаты хорошо согласуются с представлениями о том, что австралопитеки — типичные «обезьянолюди» — потребляли широкий спектр пищевых ресурсов, а их потомки пошли в разные стороны: Homo двинулись в направлении падальничества и, возможно, активной охоты, а парантропы специализировались на листве, плодах и корневищах.
Самый северный австралопитек питался папирусом?
А в ноябре 2012 года на сайте PNAS появилась статья, авторы которой при помощи всё того же изотопного анализа выясняют, что кушал самый северный и, гораздо хуже изученный представитель ранних гоминид — австралопитек бахр-эль-газальский (обитавший на территории республики Чад). Этот гоминид (известный пока что по нескольким очень фрагментарным находкам, сделанным в Коро Торо) особенно интересен тем, что проживал далеко за пределами известных местонахождений Восточной и Южной Африки, где найдено большинство австралопитеков.
Отложения, содержащие останки A. bahrelghazali, в 2008 году были датированы экзотическим радиобериллиевым методом, и получился возраст — 3,58 млн лет. Примерно в это время на востоке Африки разгуливали родственники знаменитой Люси.
Вместе с останками A. bahrelghazali найдены многочисленные кости животных — наземных и пресноводных. Останки некоторых пастбищных видов антилоп говорят о том, что 3,5 млн лет назад здесь простиралась саванна. С другой стороны, в Коро Торо найдены и кости древних жирафов, значит какие-то деревья должны были расти. Изотопный состав зубов найденных животных (а как же без этого!) показывает доминирование C4-ресурсов. Вывод: во времена австралопитеков район Коро Торо представлял собой открытую саванну с редкими деревьями, прорезаемую руслами рек.
Получается даже более открытая местность, чем реконструируется для афарских австралопитеков.
Итак, что дал изотопный анализ зубов A. bahrelghazali? По соотношению 12С и 13С эти австралопитеки оказались похожими на антилоп, лошадей, свиней и хоботных. С4-ресурсы в их рационе составляли от 55 до 80%.
Такие цифры отличаются от большинства результатов, ранее полученных для гоминид. A. bahrelghazali явно ел больше саванных растений, чем австралопитеки Южной Африки.
И что же это были за растения? Ведь у австралопитеков не было ни мощных жевательных зубов, ни, вероятно, соответствующей пищеварительной системы. Стоит подумать: какие части растений подходят для них? Например, современные павианы любят полакомиться питательными клубнями и луковицами.
Далее авторы статьи рассуждают, что основным блюдом на столе австралопитеков Коро Торо могли быть осоковые растения рода Cyperus (по-русски — «сыть»). Представители этого рода имеют крупные клубни, и широко распространены в африканских тропиках и субстропиках, включая бассейн озера Чад. (К роду Cyperus, кстати, относится египетский папирус). Судя по археологическим данным, некоторые виды Cyperus, например, земляной миндаль, были важным пищевым ресурсом охотников-собирателей Южной Африки времен позднего каменного века.
Авторы полагают, что возможны два варианта пищевой стратегии:
- либо австралопитеки были «универсалами», использовавшими широкий диапазон ресурсов, в зависимости от того, какая пища им подворачивалась (вариант, кстати, подходящий для африканусов — см. выше);
- либо австралопитеки были специализированными существами, питавшимися в основном травами и/или осоками (такой вариант кажется нам менее вероятным…)
Выбрать правильную версию можно будет, проведя аналогичный анализ для восточно-африканских A. afarensis, которые обитали в более лесистой местности. Сидели ли они на травяной диете, как австралопитеки Чада, или добавляли в свое меню плоды и древесную листву? Люси, вам слово!
- Vincent Balter et al. Evidence for dietary change but not landscape use in South African early hominins. Nature, published online 8 August 2012 www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature11349.html
- Julia Lee-Thorp et al. Isotopic evidence for an early shift to C4 resources by Pliocene hominins in Chad // PNAS. Published online before print. November 12, 2012. www.pnas.org/content/early/2012/11/07/1204209109