Ловушка эволюции. Почему наше тело болит

Горшки занимают центральное место во всей концепции томления. По сравнению с копьями и огнем, подобные емкости появились в истории развития человечества достаточно поздно. Поскольку это случилось позднее, мы имеем лучшее представление о том, когда это произошло. Наиболее убедительные данные свидетельствуют о том, что люди впервые изготовили горшки около 20 000 лет назад на территории современного Китая[26]. Наличие такой емкости означало, что пища могла готовиться часами, пока не становилась настолько мягкой, что вряд ли требовалось ее долго пережевывать.

Было и другое преимущество. До появления подобной утвари все вкусные, сочные и богатые калориями капли падали в огонь и с шипением испарялись. Теперь они попадали в емкость и становились частью рагу. Наличие горшка также означало значительно меньшие затраты времени на приготовление еды. Люди впервые могли поставить его и забыть. Приготовление еды без необходимости все время стоять рядом с ней означало больше времени для сбора съестных припасов, ухода за детьми или использования возросших умственных способностей для придумывания других творческих методов улучшения условий жизни человека. Наличие свободного времени – неотъемлемая часть человеческой истории, и с повышением эффективности охоты и приготовления пищи люди наконец смогли уделять значительную часть своего времени другим задачам.

Примерно в то же время, когда был изобретен горшок, особенно умной группе людей на Ближнем Востоке пришла в голову идея сельского хозяйства[27]. В сочетании с появлением гончарного дела земледелие добавило к основному блюду гарнир из каши. Даже индивиды с самыми слабыми и маленькими челюстями, неспособные пережевывать мясо, могли съесть достаточно, чтобы получить необходимые для выживания калории. До появления каши потеря значительного количества зубов была бы смертным приговором. Благодаря каше у непоседливых младенцев появились новые варианты пищи, и люди впервые смогли сохранить жизнь беззубо улыбающимся бабушкам и дедушкам.

БОРЬБА С НЕСООТВЕСТВИЕМ

Сочетание охоты, приготовления пищи и земледелия привело к появлению диеты, значительно ослабившей необходимость наличия большой челюсти. У людей остался рот, полный крупных зубов, совершенно не подходящих для актуальной работы. Вопреки большому мозгу и относительно маленьким челюстям, зубы охотников-собирателей хорошо помещались у них во рту еще 10 000 – 15 000 лет назад[28].

Имелось несколько причин для тех ранних, относительно ровных улыбок. Начнем с того, что у людей 10 000 лет назад челюсти были всё еще приличного размера, крупнее наших сегодняшних. Хотя доступность пищи и технологии ее переработки улучшились, людям по-прежнему требовалась сильная челюсть для разжевывания мяса и овощей, составлявших в то время основу рациона охотников-собирателей. Кроме того, зубы начали уменьшаться по сравнению с их максимальным размером три-четыре миллиона лет назад, когда единственным вариантом на ужин были сырые клубни. Начиная примерно со 100 000 лет назад, когда люди стали совершенствовать навыки обработки пищи, селективное давление на коренные зубы в значительной мере снизилось, и начался отбор в сторону более мелких зубов, которые лучше вписывались в уменьшающуюся челюсть[29]. К периоду около 10 000 лет назад зубы уменьшились еще сильнее, что еще лучше соответствовало размеру человеческой челюсти того времени.

Охотникам-собирателям все еще приходилось много чего пережевывать. Ежедневное перемалывание пищи было, пожалуй, самым решающим фактором, ведущим к выравниванию зубов. Благодаря жеванию челюсти древних людей развивались основательнее челюстей современных людей, выросших на макаронах с сыром, яблочном пюре и смузи. Как и во многих других аспектах человеческого тела, развитие челюстей происходит по сценарию «используй или потеряешь».

Иными словами, если человеческая челюсть пройдет через соответствующие этапы эволюции, она сможет развиться и функционировать лучше, чем взращенная на диете, которая состоит из мягкого детского питания и чрезмерно переработанной пищи. Доказательства в поддержку этой идеи взяты из работы Дэниела Либермана, палеоантрополога из Гарвардского университета, посвятившего свою карьеру изучению того, как эволюция сформировала человеческое тело. Либерман и его коллеги проверили эту гипотезу о развитии челюстей, выращивая две группы даманов (маленьких млекопитающих, которые выглядят как грызуны, но в действительности теснее связанные со слонами) на жестком или мягком корме.

У даманов, питавшихся мягким кормом, челюсти были меньше, чем у выращенных на более жестком корме. В статье, опубликованной в журнале Journal of Human Evolution, Либерман и его соавторы утверждают, что «несмотря на увеличение размеров тела, человеческие лица могли стать относительно меньше, поскольку пережевывание более мягкой и хорошо обработанной пищи меньше напрягало десны»[30]. Переключение на мягкую, обработанную пищу стало последней каплей, сломавшей хребет зубочелюстному союзу. Человеческие зубы продолжали уменьшаться в последние несколько тысячелетий, но были неспособны угнаться за небольшими челюстями, которые уменьшились вдвое из-за отсутствия какой-либо работы, стимулирующей их развитие.

Разумеется, настоящей жертвой в этой истории был не Homo sapiens с неправильным прикусом и ретинированными[31] зубами мудрости – ею стал мастодонт. Вскоре после того, как люди разработали орудия и методы, позволяющие охотиться и готовить пищу, мастодонты исчезли с лица Земли. Это произошло примерно 10 000 лет назад[32]. Возможно, мастодонты были уничтожены изменением климата, но также есть вероятность, что рагу из них было самым вкусным блюдом, которое когда-либо готовили люди, поэтому охота на этих крупных животных быстро их истребила.

Так является ли современное несоответствие зубов и челюстей результатом нашего эволюционного прошлого или следствием нашей тенденции не работать челюстями в период развития? Безусловно, эти варианты не являются взаимоисключающими. Вероятно, ответ состоит в том, что играют роль оба фактора. Современная челюсть человека меньше ее предшественницы и не получает в своем развитии необходимую жевательную нагрузку, которая позволила бы ей полностью реализовать свой потенциал.

Мне бы хотелось увидеть эксперимент, где детей разделили бы по диете на группы с мягкой и твердой пищей и отслеживали состояние их полости рта в подростковом возрасте. В ожидании такого исследования я пока перестрахуюсь и постараюсь давать моей маленькой дочери немного вяленой говядины и столько сырых овощей, сколько смогу заставить ее съесть. Учитывая ее уже прочно устоявшуюся любовь к овсянке и йогурту, более прагматичным подходом, вероятно, будет как можно скорее начинать копить деньги на брекеты.

2

Объективы «Рыбий глаз»

Какому художнику после развития катаракты удалили один из хрусталиков, предоставив способность воспринимать ультрафиолетовый свет?

а. Клод Моне

б. Винсент ван Гог

в. Фрида Кало

г. Леонардо да Винчи

Детские фото моей жены Джули очаровательны. Она выросла в штате Монтана, всегда носила толстую куртку, а ее лицо едва можно было разглядеть за очками с толстенными круглыми линзами, напоминающими донышки бутылок «Кока-Колы» 1980-х годов. Ее родители поняли, что зрение дочери малость хромает, ведь она постоянно принимала овец за коров. Свободное содержание коров и овец является традиционной практикой в Монтане. В четырехлетнем возрасте острота зрения ее правого глаза составляла 20/200, а левого – 20/400[33]. Мы познакомились в колледже, и вскоре после того, как мы начали встречаться, ее родители накопили деньги и сделали ей подарок – операцию лазерной коррекции зрения. Она вышла из больницы со значением 20/20 в обоих глазах. Я знаю, что это наука, но было чувство волшебства. С тех пор прошло более 20 лет, и ей до сих пор не требуются очки или контактные линзы.

Зрение Джули в детстве было очень плохим, но она, конечно, не единственная, кому необходима помощь в улучшении зрения. Мета-анализ данных более 60 000 взрослых европейцев показал, что больше половины из них имеют тот или иной дефект зрения[34]. Безусловно, с возрастом вероятность того, что им понадобятся очки, значительно возрастает, что, разумеется, завышает данные. Лишь совершенно уникальный пожилой человек способен дожить до преклонного возраста, не нуждаясь хотя бы в очках.

Однако проблемы со зрением свойственны не только пожилым. Примерно 25 % детей в США используют тот или иной тип коррекции зрения[35]. Среди 20- и 30-летних это число достигает 40 %. Примерно к 40 годам показатели остроты зрения начинают падать. Или, скорее, таблица начинает выглядеть очень размытой. После 50 или 60 лет единственными людьми, сохранившими хорошее зрение без коррекции, остаются генетические уникумы, наподобие бывших профессиональных бейсболистов, изначально имевших зрение 20/10. Но дело в том, что даже в раннем возрасте многие нуждаются в коррекции зрения. С самого рождения большое количество людей очень плохо видят. Почему же спустя миллионы лет эволюции столь многие из нас мучаются, видя мир расплывчато?

СТРОИМ АВТОМОБИЛЬ ИЗ ЛОДКИ

Чтобы получить ответ на этот вопрос, представьте себе на минуту жизнь и карьеру кораблестроителя по имени Чарли. Чарли – не обычный судомонтажник. Он обладает невероятной степенью технического мастерства и вниманием к деталям. Начальство Чарли поручило ему построить новое, передовое судно, призванное расширить технологические границы. После завершения строительства новая лодка произведет настоящую революцию в судостроительной индустрии. Это весьма амбициозное начинание, и Чарли усердно работает над проектом уже несколько лет. Даже самые ранние версии этого судна фантастически разнообразны и интересны, но Чарли продолжает сглаживать огрехи, добавлять стильные элементы и каждый день работать над улучшением лодки. Однажды его босс спускается из своего кабинета на верхнем этаже, и Чарли решает, что пришло время представить тому свой шедевр.

Прежде чем он успевает сорвать брезент и продемонстрировать работу всей своей жизни, его начальник говорит: «Итак, я только что разговаривал по телефону с корпорацией. Планы меняются. Оказывается, они больше не хотят выводить эту красоту на воду. В последнее время происходило слишком много нападений акул, и никто не покупает лодки. Они хотят, чтобы твоя разработка ходила по суше. И да, начинать все сначала нельзя – мы вложили в проект слишком много денег. Мне нужно, чтобы ты доработал то, что у тебя есть, и превратил это в автомобиль».

Чарли тяжело вздыхает, угрожает уволиться и ругается сквозь зубы. Но так как он хороший сотрудник и ему нужно оплачивать свои счета, он в конце концов просто кивает головой и возвращается к работе. Проходит время, Чарли изо всех сил пытается сделать автомобиль из того, что должно было быть лодкой. Смотрится он довольно забавно (как одна из тех машин-амфибий, на которых перевозят туристов в Бостоне или Сиэтле), и это определенно не то, что он сделал бы, если бы отказался от первоначального проекта и начал все заново. Идеально оно не работает, но работает достаточно хорошо, и Чарли уходит на пенсию довольный, зная, что сделал все, что мог, для выполнения нелепой задачи по созданию автомобиля из лодки.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

Pauli, Jonathan N., et al. “A Syndrome of Mutualism Reinforces the Lifestyle of a Sloth.” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 281, no. 1778 (2014): 20133006. doi:10.1098/rspb.2013.3006

2

Касательно вопроса о том, что появилось раньше, курица или яйцо, все данные указывают на существование яиц задолго до того, как появились куры. Птицы – это всего лишь летающие рептилии. На протяжении многих миллионов лет существовали откладывавшие яйца рептилии, которые не являлись птицами, прежде чем появилось что-то вроде причудливой пернатой курицы.

3

Fraser, Gareth J., et al. “The Odontode Explosion: The Origin of Tooth‐Like Structures in Vertebrates.” BioEssays 32, no. 9 (2010): 808–817.

4

Johanson, Zerina, et al. “Origin and Evolution of Gnathostome Dentitions: A Question of Teeth and Pharyngeal Denticles in Placoderms.” Biological Reviews 80, no. 2 (2005): 303–345.

5

Zhu, Min, et al. “A Silurian Maxillate Placoderm Illuminates Jaw Evolution.” Science 354, no. 6310 (2016): 334–336.

6

Knapp, Landon, et al. “Conservation Status of the World’s Hagfish Species and the Loss of Phylogenetic Diversity and Ecosystem Function.” Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 21, no. 5 (2011): 401–411.

7

Подробное описание тиктаалика и событий, связанных с его открытием, можно найти в книге Shubin, Neil, Your Inner Fish. New York: Vintage Books, 2009. [Нил Шубин: Внутренняя рыба. М., Астрель: Корпус, 2012.]

8

Виргинский опоссум возглавляет список животных Северной Америки с 50 зубами. Также это единственное североамериканское сумчатое животное, встречающееся к северу от Мексики.

9

Данные о потере зубов доступны в Интернете на странице, посвященной исследованиям Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований (National Institute of Dental and Craniofacial Research), находящегося под более широким покровительством Национальных институтов здравоохранения (National Institutes of Health; NIH).

10

Paganini-Hill, Annlia, et al. “Dental Health Behaviors, Dentition, and Mortality in the Elderly: The Leisure World Cohort Study.” Journal of Aging Research (2011): 2011156061. doi:10.4061/2011/256601

11

Возможно, вы слышали об этом событии как о границе K – T. Термин K – Pg заменил собой K – T, поскольку геологи отказались от использования третичного периода в качестве формального различия. Буква K используется вместо C, чтобы избежать путаницы с кембрийским или каменноугольным периодами, которые иногда обозначаются буквой C. Буква K была выбрана, потому что породы мелового периода часто содержат в своем составе мел, а греческие и немецкие слова, обозначающие мел, начинаются с буквы K (κιμωλία и krete соответственно).

12

Swindler, Daris. Primate Dentition: An Introduction to the Teeth of Non-Human Primates. Cambridge: Cambridge University Press, 2002.

13

Hammond, Ashley S., et al. “Middle Miocene Pierolapithecus Provides a First Glimpse into Early Hominid Pelvic Morphology.” Journal of Human Evolution 64, no. 6 (2013): 658–666.

14

Macho, Gabriele A., et al. “An Exploratory Study on the Combined Effects of External and Internal Morphology on Load Dissipation in Primate Capitates: Its Potential for an Understanding of the Positional and Locomotor Repertoire of Early Hominins.” Folia Primatologica 81, no. 5 (2010): 292–304.

15

Sponheimer, Matt, et al. “Isotopic Evidence of Early Hominin Diets.” Proceedings of the National Academy of Sciences 110, no. 26 (2013): 10513–10518.

16

Domínguez-Rodrigo, Manuel, et al. “Cutmarked Bones from Pliocene Archaeological Sites at Gona, Afar, Ethiopia: Implications for the Function of the World’s Oldest Stone Tools.” Journal of Human Evolution 48, no. 2 (2005): 109–121.

17

Спринтеры-олимпийцы достигают максимальной скорости около 45 км/ч, а домашние кошки – 48 км/ч. Увеличьте размер котенка до гепарда, и сравнение становится смехотворным: гепарды развивают скорость свыше 112 км/ч.

18

Stedman, Hansell H., et al. “Myosin Gene Mutation Correlates with Anatomical Changes in the Human Lineage.” Nature 428, no. 6981 (2004): 415–418.

19

Berna, Francesco, et al. “Microstratigraphic Evidence of In Situ Fire in the Acheulean Strata of Wonderwerk Cave, Northern Cape Province, South Africa.” Proceedings of the National Academy of Sciences 109, no. 20 (2012): E1215–E1220. doi:10.1073/pnas.1117620109

20

Shimelmitz, Ron, et al. “‘Fire at Will’: The Emergence of Habitual Fire Use 350,000 Years Ago.” Journal of Human Evolution 77 (2014): 196–203.

21

Sandgathe, Dennis M., et al. “Timing of the Appearance of Habitual Fire Use.” Proceedings of the National Academy of Sciences 108, no. 29 (2011): E298. doi:10.1073/pnas.1106759108

22

Спустя годы после нашего неудачного эксперимента с огнем Ник во время учебы в колледже пару раз забирал сбитых на дороге оленей, чтобы быстро и экономно затариться мясом. Идея не столь уж безумная: во многих штатах действуют системы, через которые заинтересованные стороны могут приобрести сбитых на дороге животных. Обычно я люблю слабо прожаренный стейк, но если в меню присутствует вырезка сбитого на дороге животного, я прошу шеф-повара (моего брата) выбрать что-то среднее между хорошей прожаркой и прожаркой до румяной корочки.

23

Smith, Alex R., et al. “The Significance of Cooking for Early Hominin Scavenging.” Journal of Human Evolution 84 (2015): 62–70.

24

Carmody, Rachel N., et al. “Energetic Consequences of Thermal and Nonthermal Food Processing.” Proceedings of the National Academy of Sciences 108, no. 48 (2011): 19199–19203.

25

Wobber, Victoria, et al. “Great Apes Prefer Cooked Food.” Journal of Human Evolution 55, no. 2 (2008): 340–348.

26

Wu, Xiaohong, et al. “Early Pottery at 20,000 Years Ago in Xianrendong Cave, China.” Science 336, no. 6089 (2012): 1696–1700.

27

Snir, Ainit, et al. “The Origin of Cultivation and Proto-Weeds, Long before Neolithic Farming.” PLOS ONE 10, no. 7 (2015): e0131422. doi:10.1371/journal.pone.0131422

28

Pinhasi, Ron, et al. “Incongruity between Affinity Patterns Based on Mandibular and Lower Dental Dimensions Following the Transition to Agriculture in the Near East, Anatolia and Europe.” PLOS ONE 10, no. 2 (2015): e0117301.doi.org/10.1371/journal.pone.0117301

29

Brace, Loring C., et al. “Gradual Change in Human Tooth Size in the Late Pleistocene and Post-Pleistocene.” Evolution 41, no. 4 (1987): 705–720.

30

Lieberman, Daniel E., et al. “Effects of Food Processing on Masticatory Strain and Craniofacial Growth in a Retrognathic Face.” Journal of Human Evolution 46, no. 6 (2004): 655–677.

31

Ретинированный зуб – это полностью или частично сформированный зуб, не прорезавшийся или частично прорезавшийся сквозь ткани десны. – Прим. пер.

32

Lyons, Kathleen S., et al. “Of Mice, Mastodons and Men: Human-Mediated Extinctions on Four Continents.” Evolutionary Ecology Research 6, no. 3 (2004): 339–358.

33

По принятой в США шкале Снеллена. То есть человек со зрением 20/200 видит букву с 20 футов, притом что с идеальным зрением должен увидеть с 200 футов. – Прим. пер.

34

В отчетах некоммерческих организаций, таких как Совет по зрению США (Vision Council), и федеральных групп, таких как Национальный центр детского зрения и здоровья глаз (National Center for Children’s Vision and Eye Health), отмечается, что примерно каждый четвертый ребенок страдает либо близорукостью, либо дальнозоркостью, причем многие из этих детей также страдают астигматизмом.

35

Williams, Katie M., et al. “Prevalence of Refractive Error in Europe: The European Eye Epidemiology (E3) Consortium.” European Journal of Epidemiology 30, no. 4 (2015): 305–315.