Знаменитый скелет, найденный в 1856 году в долине Неандера в Германии
Но с помощью “Аликоны” удалось разглядеть кое-что еще – серии необычных глубоких полукруглых царапин на передней стороне резцов. Их, в отличие от других царапин, наносили, по всей видимости, незадолго до или вскоре после смерти особи, приложив основательное усилие и производя особые движения. И на зубных корнях остались глубокие метины, которые тоже, по всей вероятности, появились близко к моменту смерти. Отсюда можно предположить, что все эти жесткие действия составляли часть мясоразделочной практики, которой подвергли человека из Боксгроува (остается надеяться, что все-таки после смерти).
Как я уже упоминал, на зубах остаются не только шрамы трудовой жизни и, возможно, смерти, но и важные вешки индивидуальной истории, такие как линии роста, схожие по сути с древесными годовыми кольцами, только на зубах они отлагаются не ежегодно, а ежедневно. Эти линии роста, перикиматии, можно разглядеть под микроскопом на поверхности зуба, но и на сколах и шлифах зуба их тоже хорошо видно. И мы вместе с антропологами Крисом Дином, Мейв Лики и Аланом Уокером взяли для изучения линий нарастания коренные зубы нескольких ископаемых людей, включая и табунских неандертальцев из Израиля. Нам доставались те зубы, от которых откалывали кусочки эмали для датирования по методу электронно-спинового резонанса (см. главу 2). И в отличие от зубов Homo erectus, на неандертальских зубах кольца нарастания показывали сравнительно ускоренный рост, примерно как самые быстрорастущие зубы современных людей. В 2007 году другая команда, в которой состояли Таня Смит и Жан-Жак Юблен, предприняла похожее исследование. У них имелось несколько зубов неандертальского ребенка из пещеры Складина в Бельгии. Ориентируясь на закономерности прорезывания зубов у современных людей, они определили, что ребенку в момент смерти было примерно 11 лет. Однако линии нарастания показали другой возраст, настоящий, – около 8 лет, при этом второй моляр прорезывался значительно раньше, чем у современных детей. Следовательно, неандертальское детство было короче и с ускоренным взрослением по сравнению с нынешними детьми.
Почему получается столь отличная от нас картина взросления неандертальцев? Виноваты ли погрешности разных методов, или стоит принять во внимание широкие индивидуальные вариации, или дело и правда в эволюционных изменениях неандертальской линии? Лучшим способом разрешить эту загадку было набрать побольше ископаемых образцов из разных районов. Но! Само по себе микроскопирование предполагает наличие образцов с естественными сколами или же кураторов музейных коллекций, чудесным образом готовых отдать на растерзание свои драгоценные образцы, так что нужный материал не вдруг объявится. Оставалось надеяться лишь на бережные технологии, не разрушающие образец, например микро-КТ с высочайшим разрешением – она позволяет увидеть скрытые элементы линий нарастания. Поэтому антропологам очень повезло: у них появилась возможность использовать еще одну такую технологию – синхротрон. Многим знакомы слова “Большой адронный коллайдер”, название самого большого ускорителя частиц с самой высокой энергией столкновения протонов. Он находится глубоко под землей, в туннеле, расположенном около Женевы в Швейцарии. Большой адронный коллайдер – это пример крупного синхротрона, разгоняющего по кольцу атомные и субатомные (например, протоны) частицы за счет электрических и магнитных сил. А недалеко от него, во Франции, в Гренобле, находится еще один синхротрон, поменьше размером, и иногда синхротронщикам позволяется отвлечься от недоступной простым смертным физики высоких энергий и пропустить дорогущие электроны через окаменелости, желательно ценные. И вот рентгеновский луч синхротрона с энергией 52 килоэлектронвольта показывает новые виды жуков и муравьев в непрозрачных янтарях времен динозавров, вычленяет крошечные эмбрионы внутри яиц самих динозавров. Окаменелые остатки гоминин тоже здесь – вот череп Sahelanthropus, нашего предка, жившего более 6 млн лет назад, а вот и те, кто к нам поближе, эректусы и неандертальцы. Разрешение у синхротрона в четыре раза выше, чем у лучшего КТ-сканера, а это приблизительно размер одной клетки, поэтому исследователи выстраиваются в очередь со своими ископаемыми, пытаясь приобщиться к чуду гренобльского синхротрона.
Часть команды, изучавшей неандертальцев из Складины, – а они, как мы помним, заключили, что неандертальцы взрослели быстрее нас, – была связана с Полем Таффоро, работавшем на гренобльском синхротроне. Он первым применил эту технологию для исследования ранних Homo sapiens, обозначив тем самым важную веху в использовании синхротрона для разрешения вопросов эволюции современного человека. Таффоро взял для изучения детскую челюсть из Джебель-Ирхуда в Марокко. Это место я уже упоминал в связи с находкой одного взрослого черепа, ставшего для меня поворотной точкой, когда я осознал, что именно Африка могла быть главной ареной формирования современного человека. Окаменелости из Ирхуда на сегодняшний день получили датировки в 160 тысяч лет, а то и древнее, но основные споры ведутся относительно таксономического положения этих находок в системе гоминин. На мой взгляд, по анатомическим признакам они выходят за пределы изменчивости людей современного типа, а также сильно отстоят от экземпляров сходного возраста из других африканских местонахождений, например Омо-Кибиш и Херто. А Жан-Жак Юблен подчеркивает, что у детской челюсти из Ирхуда есть подбородок, также он отмечает на взрослых черепах некоторые современные признаки в лицевой части и черепной коробке. Так или иначе, зубы от детской челюсти отправили на синхротрон, рассмотрели их микроскопическое строение и подсчитали скрытые внутри суточные линии нарастания. Оказалось, что ребенок погиб примерно в восемь лет, а рос он теми же неспешными темпами, что и современные дети. Потому, пусть это был ребенок и не совсем современного анатомического строения (как я считаю), но зубы у него росли примерно как у его современных сверстников, а следовательно, у него было такое же долгое детство, такие же рассредоточенные в продолжительном временном интервале энергетические затраты на взросление, такие же повышенные возможности для обучения.
Череп раннего Homo sapiens их Джебель-Ирхуда (слева) и череп неандертальца из пещеры Ла-Ферраси (справа) во Франции
Не так давно Роберт Кружински, мой коллега из Лондонского музея естественной истории, взял в Гренобль окаменелости неандертальского ребенка из Девилс-Тауэра, и тогда мы с Таней Смит, Полем Таффоро и Жан-Жаком Юбленом и другими сотрудниками решили провести показательное во всех смыслах исследование развития зубов у неандертальцев и ранних современных людей. Мы собрали и обсчитали данные по многим окаменелостям неандертальцев, из которых девять, представляющих разные стадии зрелости, отправились на синхротрон. Их сравнили с пятью ранними современными людьми, для которых был проведен аналогичный обсчет, а еще добавили обширные данные по людям наших дней из разных районов мира. И результаты позволили наконец установить, что ранние люди, скажем, из Схула и Кафзеха, созревали (судя по зубам) примерно с той же неспешной скоростью, как и наши современники, а неандертальцы росли значительно быстрее, в особенности это касается более раннего времени прорезывания зубов. Поэтому возраст, который определили по прорезыванию коренных зубов у неандертальских детей из Анжи, Складины и Ле-Мустье – четыре, одиннадцать и шестнадцать лет – на самом деле, как показал синхротрон, меньше: три, восемь и двенадцать лет соответственно. Мало того что неандертальцы созревали в ускоренном темпе, у них и эмаль на зубах была тоньше, чем у нас, ведь росли-то зубы тоже быстрее. И мы вскоре увидим, что эти различия индивидуального развития нашли отражение и в социальном устройстве, и в культуре неандертальцев и современных людей.
Помимо суточных линий нарастания на зубах, в наших телах есть и другие, еще более тонкие сигналы физиологических изменений, и связаны они с тем, что мы день за днем пьем и едим. В этом смысле избитая поговорка “ты – это то, что ты ешь” очень точно отражает суть дела. Множество веществ из нашей пищи поступает в кости и зубы, и если они сохраняются в виде окаменелостей, то в них можно обнаружить химическое эхо древних диет. Как мы говорили в предыдущей главе, необходимые телу компоненты, в том числе углерод и азот, два важнейших элемента живого тела, поступают в форме тех или иных изотопов с определенным атомным весом (а он зависит от числа частиц, называемых нейтронами). И хотя главные химические свойства разных изотопов одного элемента в целом одинаковы, то есть они образуют одинаковые химические соединения, но активность этих соединений немного разнится. Например, если соединения с разными изотопами нагревать, то соединения с более легкими изотопами испаряются быстрее. Или если соединения с разными изотопами поступают в живой организм, усваиваются, а затем покидают его, то оказывается, что скорости всех этих процессов неодинаковы для легких и тяжелых изотопов. И углерод, и азот имеют стабильные изотопы (то есть не подверженные радиоактивному распаду, как, скажем, изотоп углерод-14). Эти стабильные изотопы можно обнаружить, к примеру, в молекулах коллагена, структурного фибриллярного белка, самого распространенного в мягких тканях нашего тела и в костях. И хотя в живом организме костная ткань и коллаген в костях постоянно обновляются, но темп их обновления небыстрый, поэтому стабильные изотопы в коллагене представляют диету, усредненную за десяток лет или даже больше. После смерти коллаген из костей мало-помалу теряется, но все же часть его остается, и в костных останках 100-тысячелетней давности его еще можно обнаружить. И соответственно, измерить в нем изотопный состав.
Здесь необходимо отметить, что стабильные изотопы углерода С-13 и С-12 неодинаково представлены в различных экосистемах, на суше и в море, а также в различных видах растительности. Поэтому и животные, получающие пищу из разных ресурсов, получат углерод в соответственно разном изотопном соотношении. К тому же учтем, что и соотношение стабильных изотопов азота N-15 к N-14 увеличивается примерно на 2–5 % с каждым шагом вверх по трофической пирамиде (трава – съевший траву кролик – съевший кролика человек). Поэтому можно измерить изотопы углерода и одновременно азота в ископаемых костях, допустим, неандертальца и по этим данным постараться понять, что индивид ел в течение своей жизни. Конечно, не вообще все, что он ел, а что он ел обычно, что составляло основу его белкового питания, но опять же не на протяжении всей его жизни, а, как упоминалось выше, лишь в последние годы. Ну и, естественно, так определится лишь доминантный компонент диеты – растения, травоядные животные или плотоядные животные наземной или морской экосистемы. Тут нужно соблюдать аккуратность в трактовках анализов, мы ведь знаем, что и климат – температура и влажность – оказывает влияние на изотопное соотношение. Поэтому наиболее надежные заключения будут по материалам, близким друг к другу во времени и пространстве.