Человеческий большой палец — это ловкое чудо, позволяющее нам изготавливать инструменты, шить одежду и открывать банки с маринадом. Но как и когда возникла эта уникальная цифра появилась, долгое время оставалось загадкой. Новое исследование, моделирующее мускулы окаменелых больших пальцев, предполагает, что около 2 миллионов лет назад наши древние предки развили уникально ловкий придаток, в то время как другие наши близкие родственники остались без больших пальцев рук.

Это «тщательный, надежный анализ», — говорит Трейси Кивелл, палеоантрополог из Кентского университета, которая не принимала участия в работе. Но она и другие предупреждают, что исследование слишком предварительное, чтобы дать настоящий точный ответ на этот вопрос.

Выяснить, как работали древние пальцы, непросто. Окаменелости не сохраняют мышцы, поэтому большинство предыдущих попыток оценить ловкость древних основывалось на том, насколько близко кости рук наших древних родственников напоминали наши собственные. Кости рук также небольшие и относительно редки в летописи окаменелостей. Но сходство может вводить в заблуждение: в зависимости от того, как связаны мышцы, некоторые виды с аналогичной анатомией костей могут иметь очень разную силу захвата, и наоборот.

Чтобы проанализировать древние пальцы на своих собственных условиях, палеоантропологи из Тюбингенского университета оцифровали окаменелые кости большого пальца различных древних гомининов, группы, которая включает все виды нашего собственного рода Homo, а также другие очень близкие виды. Ученые изучили кости двух ранних современных людей и четырех неандертальцев за последние 100 000 лет, а также миниатюрного пещерного H. naledi (примерно 250 000–300 000 лет назад). Они также рассмотрели род, родственный Homo, под названием Australopithecines, который включал Australopithecus afarensis, A. africanus и A. sediba.

Затем исследователи использовали компьютерное программное обеспечение 3D для цифровой реконструкции на окаменелостях мышцы, известной как opponens pollicis, которая позволяет большому пальцу сгибаться внутрь, к месту ее прикрепления у основания ладони. Они смоделировали приблизительную силу, которую могла бы приложить мышца, причем большее усилие соответствовало лучшему и более точному захвату, например, при устойчивом удерживании иглы и нити или взмахе молотка.

Чтобы проверить свою модель, ученые применили тот же подход к костям большого пальца современных людей и шимпанзе. Они обнаружили, что оценки силы их модели совпадают с известными способностями двух видов. Все представители нашего рода Homo, которых они исследовали, обладали практически такой же силой захвата большого пальца, что и современные люди, сообщают ученые-исследователи.

Команда также обнаружила современное движение большого пальца у двух экземпляров гомининов из поселения Сварткранс в Южной Африке, которые были датированы примерно 2 миллионами лет назад. Поскольку их скелеты настолько неполны, никто не знает, к какому виду или роду они принадлежали. Авторы утверждают, что их человекоподобный большой палец является хорошим доказательством того, что они могут быть членами Homo, хотя они признают, что присяжных еще нет. В любом случае, окаменелости Сварткранса представляют собой самые ранние известные человеческие пальцы в летописи окаменелостей, говорят авторы.

Но у других родственников людей, участвовавших в исследовании, австралопитеков, большие пальцы рук, как выяснила команда, были гораздо слабее, чем у современных шимпанзе. Это немного удивительно в случае A. sediba, который, как и окаменелости Сварткранса, датируется примерно 2 миллионами лет назад. Его человеческие пропорции руки заставили многих поверить, что он мог обладать человеческой ловкостью. «Даже несмотря на то, что австралопитеки, в том числе A. sediba, могли демонстрировать поведение, связанное с орудиями труда, они еще не развили человеческий уровень эффективности», — говорят авторы исследования.

В целом, работа предполагает, что современный человеческий большой палец возник около 2 миллионов лет назад из рода Homo, заключают ученые. Возможно, это позволило древним людям становиться все лучше и лучше в изготовлении каменных орудий, в конечном итоге превзойдя других гомининов.

Эви Вереке, антрополог и анатом из KU Leuven, хвалит подход авторов. Но она говорит, что к результатам следует относиться с осторожностью. «Мы знаем, что ловкость достигается не только за счет одной мышцы».

С этим согласен Лоран Вигуру, исследователь биомеханики из Университета Экс-Марсель, изучающий механику захвата человека. Он отмечает, что существует более 10 различных мышц, которые участвуют в движении большого пальца, и возможно, что более слабые opponens pollicis у некоторых видов могли быть компенсированы другими мышцами или мышцами.

Тем не менее, и Вигуру, и Вереке говорят, что основной подход исследования, вероятно, будет полезен для этой области, дав антропологам своего рода общий язык для анализа мускульных характеристик окаменелостей. «Не так давно у каждого, кто нашел окаменелые останки, была своя интерпретация» давно исчезнувшей мускулатуры», — говорит Вереке. «Это может помочь им прийти на одну страницу».