На наше счастье, естественный отбор закрепил в потомстве человека множество своеобразных признаков, которые удерживают нас от мотания при ходьбе на двух ногах. Одно из главных приспособлений — уникальная форма нашего таза, что видно на рис. 20. Если у четвероногих, например у человекообразных обезьян и собак, таз длинный, узкий и обращен назад, у человека образующий чашу таз короткий, широкий и загнут по краям. Благодаря такой форме человеческого таза мышцы, которые у четвероногих находятся позади бедра, у человека располагаются вдоль бедер с наружной стороны. При таком латеральном (боковом) расположении, когда только одна нога опирается на землю, ее мышцы, сокращаясь, удерживают таз и верхнюю часть туловища от заваливания в сторону находящейся в воздухе ноги. Можете проделать простой эксперимент, чтобы проверить эту функцию (абдукцию, или отведение бедра): встаньте прямо, одну ногу оторвите от земли, чтобы бедра оставались вровень, и постарайтесь простоять так как можно дольше. Примерно через полминуты вы почувствуете, как напрягаются мышцы, идущие сбоку бедра опорной ноги, стараясь удержать вас от падения.
Рис. 20. Приспособительные признаки для надежного и устойчивого двуногого прямохождения у человека (слева), не наблюдающиеся у шимпанзе (справа)[435]
Бросается в глаза еще один полезнейший приспособительный признак, помогающий нам ходить прямо: наш уникально длинный изгибающийся поясничный отдел позвоночника. У шимпанзе он малоподвижный и короткий, обычно состоит из трех поясничных (люмбальных) позвонков, а у человека таких позвонков пять, и они придают позвоночнику поясничный изгиб. Тот поддерживает верхнюю часть тела выше бедер, а без этого туловище все время норовило бы завалиться вперед и пришлось бы задействовать мышечную силу бедер и спины, чтобы удерживать тело вертикально.
Человек унаследовал и многие другие способствующие двуногому хождению признаки, в том числе крупные пяточные кости, арочный свод стопы, направленные вперед большие пальцы ног, устойчивые голеностопные суставы, длинные ноги, крепкие, обеспечивающие надежную опору колени, несколько сходящиеся друг к другу бедра, крупные тазобедренные суставы и обращенное книзу большое затылочное отверстие. Мы с коллегами показали также, что в силу частого хождения босиком у эволюционно нормального человека на подошвах ног развиваются утолщения, которые защищают стопу, словно обувь, но, в отличие от последней, не притупляют чувственного восприятия земли[436]. Почти никто не задумывается при ходьбе об этих и других приспособительных признаках, а они, действуя в тени сознания, тихо и эффективно делают свое дело. Их важность мы осознаем, только если травма или болезнь нарушают их действие. Даже если вы всего-то ушибли мизинец ноги, ходьба может превратиться в форменное мучение. Многочисленные адаптации, обеспечивающие нам устойчивость при ходьбе на двух ногах, ненадежной и уязвимой, ставят перед нами древний как мир и весьма интересный вопрос: зачем передвигаться на двух ногах, если на четырех очевидно лучше?
В 2006 г. миллионы людей узнали о несчастной семье в Турции с генной мутацией, из-за которой они вынуждены передвигаться на четырех конечностях вместо двух. На многочисленных видеокадрах, в том числе в документальном фильме BBC, видно, как эти люди неуклюже и медленно передвигаются на четвереньках по дому, на улице, в поле: таз высоко поднят, шеи мучительно вытянуты вверх, чтобы видеть, куда идешь. Первый исследователь данного феномена нейробиолог Юнер Тан назвал вызывающий его генетический синдром своим именем, а также утверждал, что обезьянья манера передвижения у исследуемых может служить примером «деволюции» и дать новые подсказки, почему и как люди усвоили двуногую локомоцию[437]. На самом деле манера ходьбы этих людей никак не походила на стиль передвижения кого-либо из приматов, а перемещаться на четырех конечностях их вынуждала мутация, из-за которой повредился участок мозга, называемый мозжечком и отвечающий за равновесие[438]. Если бы мы не имели способности поддерживать его, стоя на двух ногах, то, потребуйся нам куда-нибудь добраться, мы опустились бы на руки и ноги и передвигались бы как те семьи с мутацией, но не потому, что природа наградила нас атавистическим признаком, а в силу необходимости и биомеханических причин.
Синдром Юнера Тана с точки зрения эволюции ничего нового нам не открывает, но вызванный им широкий интерес доказывает, что происхождение необычного двуногого хождения человека привлекало внимание еще со времен Дарвина. На этот предмет выдвинут целый ряд теорий, в том числе что бипедализм развился как приспособление к переносу добытой пищи, собирательству в вертикальном положении, сбережению энергии, изготовлению и применению орудий, лучшему охлаждению верхней части тела и прежде всего головы, возможности осматриваться поверх высоких трав, плаванию и демонстрации гениталий. Какие-то из этих теорий содержат разумное зерно, другие весьма сомнительны, но все требуют четких представлений о существах, от которых мы эволюционировали: наших последних общих с шимпанзе предках. Передвигались ли эти существа, это недостающее звено, на манер шимпанзе, опирая вес на средние фаланги пальцев? Раскачивались ли на деревьях, как гиббоны? Или с опаской карабкались по ветвям деревьев до самой кроны, используя все четыре лапы?
К сожалению, термин «недостающее звено» очень подходит для обозначения этого таинственного предка, потому что его следы почти стерлись с лица земли. В богатых биомассой, влажных, кислотных почвах под экваториальными лесами Африки, где водятся человекоподобные обезьяны, кости погибших животных быстро разлагаются. Отсюда и отсутствие останков наших ближайших родичей и их предков, в том числе того самого недостающего звена. Отсутствие свидетельств существования этих видов создает плодородную почву для спекуляций и споров, однако многие линии свидетельств указывают в одном направлении. Имей мы машину времени, чтобы переместиться на семь-девять миллионов лет назад в Африку, мы бы, скорее всего, обнаружили, что наш последний общий с шимпанзе предок был схож с шимпанзе, передвигался по-обезьяньи, опираясь на фаланги согнутых пальцев рук, а в лесистых местностях нередко лазал по деревьям[439]. Это очень важный момент, поскольку, когда ученые замеряли энергозатратность обезьяньей манеры передвижения, выяснилось, что она крайне неэффективна: подобно прожорливому автомобильному двигателю, при ходьбе шимпанзе вовсю транжирят калории.
Первые свидетельства, что в плане калорий ходьба очень дорого обходится шимпанзе, получены еще в 1973 г. Ричардом Тейлором и Викторией Раунтри, когда они в рамках эксперимента приучали молодых обезьян ходить на бегущей дорожке в кислородных масках, чтобы измерять, сколько энергии они расходуют[440]. Выяснилось, что при передвижении на двух ногах шимпанзе затрачивают столько же энергии, сколько на четырех, вдобавок Тейлор и Раунтри установили, что с точки зрения затрат энергии ходьба обходится шимпанзе почти втрое дороже, чем человеку и другим млекопитающим сопоставимого размера. Эти результаты нашли подтверждение в экспериментах ученых следующего поколения — Майкла Сокола, Германа Понцера и Дэвида Рейхлена, но уже со взрослыми шимпанзе и с применением более совершенных методов[441]. На единицу веса средний человек затрачивает на прохождение определенного расстояния такое же количество энергии, какое затратят собаки и другие четвероногие, а шимпанзе — почти вдвое больше[442]. Шимпанзе расходуют при ходьбе много лишней энергии, поскольку при их неверной, как у Граучо Маркса, шаткой походке на постоянно полусогнутых в бедрах и коленях ногах мышцам ног приходится затрачивать дополнительную энергию, чтобы удерживать тело в полуразогнутом положении[443].
Мы поймем, почему высокая затратность локомоции шимпанзе с опорой на средние фаланги согнутых пальцев рук помогает объяснить истоки двуногости, если учтем, что большинство шимпанзе обитают в изобилующих фруктами влажных тропических лесах. Если шимпанзе за день обычно проходят по 3–5 км, их неэффективная походка обходится им примерно в 170 ккал в день. Очевидно, что такой расход энергии достаточно значителен, чтобы у них выработалось пристрастие к менее энергозатратному для них лазанью по деревьям, а заодно объясняет, почему для шимпанзе типично ходить не больше, чем ходят американцы, ведущие сидячий образ жизни. По свидетельству Ричарда Рэнгема, самое большое из расстояний, на какие, по его наблюдениям, перемещаются шимпанзе, преодолела группа самцов во время необычайно долгого обхода территории — примерно 11,3 км. Разумеется, парни напрочь выбились из сил и на следующий день едва шевелились.
Чудовищная неэффективность способа передвижения редко доставляет неудобства обитающим в гуще лесов шимпанзе, зато явно должна была представлять огромную проблему для недостающего звена наших предков, живших семь-девять миллионов лет назад. В тот период климат Земли быстро менялся и сплошные массивы влажных лесов, прежде покрывавших значительную часть Африки, постепенно превращались в тысячи обособленных участков, перемежающихся протяженными более сухими редколесьями. У приматов, обитавших в глубине тропических лесов, жизнь шла своим чередом, однако приматам, населявшим окраины лесных массивов, перемена климата бросила серьезный вызов. Смена густых тропических лесов редколесьями привела к сокращению изобилия фруктов, составлявших основу рациона приматов; кроме того, фруктовые деревья, прежде произраставшие более или менее кучно, теперь рассредоточивались на более обширных территориях. Приматам приходилось преодолевать куда б