Самые большие человекообразные обезьяны - гигантопитеки

Б.А.Трофимов, Е.Н.Мащенко

Уникальная находка из китайской аптеки Во всем мире в китайских аптеках продаются порошки, в состав которых входят измельченные ископаемые кости и зубы млекопитающих палеогенового и неогенового периодов. Это снадобье, которое ошибочно называют костями дракона, высоко ценится и применяется при лечении рахита и прочих заболеваний скелета, желудочно-кишечных и других болезней. До сих пор, однако, не известен фармакологический и физиологический смысл этого лечения. Предполагается, что он связан с тем, что при фоссилизации (окаменении) кости древних млекопитающих, потеряв органические вещества, аккумулируют в себе различные элементы, в частности микроэлементы, из окружающих горных пород, приобретая сложный химический состав, часто с различными изотопами редких и радиоактивных элементов. 
    В 1935 г. голландский палеонтолог Г.Кенигсвальд обнаружил в одной из аптек Гонконга зуб какого-то очень крупного вымершего примата, назвав его гигантопитеком (Gigantopithecus blacki). Позднее Кенигсвальд приобрел еще несколько зубов гигантопитеков в китайских аптеках Гонконга, Гуанчжоу, а также в Индонезии. По найденным зубам нетрудно было оценить средний размер животного. Этот трехметровый гигант весил более 350 кг. 
    В 1937 г. антрополог Ф.Вайденрайх, явно преувеличивая сходство зубов человека и гигантопитека, приписывал ему человеческие черты и рассматривал этих гигантских обезьян как прямых предков человека, считая их не антропоидами (человекоподобными приматами), а гигантскими гоминидами (семейство, куда входят человек и его непосредственные предки). Он высказал оригинальную гипотезу происхождения человека от гигантских обезьян, полагая, что гигантопитеки, возникнув в Индии, эволюционировали в мегантропов (Megantropus), которые жили в Южной Азии в раннем плейстоцене. В дальнейшем, по мнению Вайденрайха, мегантропы распространились в Южном Китае, где разделились на две ветви. Одни из них, попав в Индонезию (о.Ява), превратились в питекантропа и позднее - в человека, а другие переместились на север Китая и эволюционировали в синантропа (азиатскую ветвь человека прямоходящего) и далее - в человека современного типа. Эта своеобразная гипотеза была подвергнута большой критике. Судя по строению зубов и их размерам, гигантопитеки были все же "специализированными" обезьянами и никак не могли быть предками людей, даже древних, но об этом позже. Добавим лишь, что в 1952 г., когда были получены новые материалы по гигантопитекам и другим ископаемым человекообразным обезьянам из Азии, первооткрыватель гигантопитека Кенигсвальд изменил свое мнение и отнес его к особой эволюционной ветви гигантских человекообразных обезьян.

Хищник или вегетарианец? 
    Новый этап в изучении гигантопитеков начался в 1956 г. после находки в Южном Китае, в провинции Гуанси (уезд Дасинь), в небольших пещерах, трех почти полных челюстей и более тысячи изолированных зубов гигантопитеков. Известно, что у австралопитеков коренные зубы огромной величины, но высоким ростом они не отличались - не более 1.5 м в высоту. Поэтому полагали, что гигантопитеки были не крупнее современных горилл. Однако при реконструкции необходимо учитывать, что рост как современного человека, так и его предков мало коррелирует с размером зубов. После находки челюстей в Китае ситуация прояснилась. Исходя из размеров самой крупной нижней челюсти гигантопитека (высота горизонтальной ветви - 184 мм, а ее ширина - 104 мм), его рост должен был быть больше 2.5 м. Китайские палеонтологи пришли к выводу, что для гигантопитеков, как и для современных человекообразных обезьян, характерен половой диморфизм. Одна крупная челюсть скорее всего принадлежала молодому самцу 14-15 лет, а две другие челюсти (очень крупная и более мелкая) - взрослым самцу и самке. 
    Гигантопитеки были преимущественно растительноядными животными. В строении зубов и форме нижней челюсти этих обезьян оказалось достаточно много общего не только с человеком, но и с австралопитеками. На что и обратил внимание еще Кенигсвальд, обосновывая свою теорию происхождения человека от гигантских обезьян. У гигантопитеков очень крупные предкоренные и коренные зубы, их коронки высокие и массивные. Длина коронки третьих нижних коренных зубов гигантопитека 22 и 22.3 мм, у гориллы - 18-19.1 мм, а у современного человека - 10.7 мм. При этом объем коренных зубов у гигантопитеков в два раза больше, чем у гориллы и почти в шесть раз больше, чем у человека. У древних гоминид изменения такого рода в строении коренных зубов свидетельствуют об адаптации к растительной пище. Что же касается совместного залегания многочисленных остатков гигантопитеков и других крупных "непещерных" млекопитающих, то скорее всего присутствующие здесь остатки слонов, носорогов и других животных - остатки добычи хищников (например, гиен), приносивших части трупов и кости в "пещеру гигантопитека". 
    Еще один важный морфологический признак зубной системы гигантопитеков - отсутствие промежутка между клыком и предкоренными зубами, которые и не выступают за уровень других зубов. По этим признакам гигантопитеки ближе к древнейшим предкам людей, чем иные человекообразные обезьяны. Клыки у самок не столь массивны, как у самцов. У большинства приматов строение и размер клыков тесно сопряжены с половой принадлежностью, и их образование и рост контролируются половыми гормонами. У людей и их предков клыки у самцов крупнее, чем у самок, только потому, что самцы крупнее самок, а влияние половых гормонов на их строение меньше. 
    Сходство с нижней челюстью человека выражается в более параболической (U-образной, а не V-образной, как у человекообразных обезьян) зубной дуге, наличии единственного подбородочного отверстия на каждой стороне челюсти, отсутствии обезьяньего уступа в центральной части передней поверхности челюсти и других особенностях. 
    Однако у гигантопитека есть общие признаки с человекообразными обезьянами, например в строении нижней челюсти: крупные размеры, массивность, сильное утолщение нижнего края в передне-заднем направлении в ее передней (симфизной) части, утолщение в виде валиков на боковых поверхностях ее ветвей; а индекс длины к ширине альвеолярной дуги близок к таковому у орангутана. 
    Не рискуя более утомлять читателя излишними подробностями, изложенными в специальной литературе, заметим, что обнаружены также признаки строения зубов и всей нижней челюсти гигантопитека, которые отличают его от других человекообразных обезьян, от предков людей и присущи только ему. Подобная двойственность (промежуточность) в строении зубов указывает на уникальную, не похожую на других гоминид специализацию гигантопитеков, отчасти сближающую их с человеком, точнее сказать, с представителями семейства Hominidae.

"Божественные" обезьяны 
    Понгины, видимо, появились в Африке и расселились сначала в Европе, а затем и в Азии. В Африке и Европе они вымерли в конце миоцена, а в Азии продолжали существовать еще миллион лет назад, в раннем плейстоцене. Для обезьян этой группы характерны небольшие резцы и крупные коренные и предкоренные зубы, укороченный (по сравнению с другими человекообразными обезьянами) лицевой отдел черепа и V-образная (а не U-образная) зубная дуга. Одна из морфологических особенностей понгин - толстая, складчатая на жевательной поверхности, эмаль. 
    Рамапитек названаный так в честь индуистского божества - Рамы, еще один представитель азиатских понгин, был распространен в Южной Европе, Передней Азии. Рамапитеки - некрупные обезьяны - вели преимущественно наземный образ жизни. Они могли иногда выпрямляться и передвигаться некоторое время на двух задних конечностях. Череп рамапитека еще более укорочен, чем у сивапитека, но больше вогнут в лицевой области. Передние зубы очень мелкие, а коренные, напротив, очень крупные, даже больше, чем у сивапитека. Благодаря большой площади жевательной поверхности зубов рамапитеки были лучше приспособлены к питанию относительно жестким растительным кормом, в котором преобладали семена злаков, корни и побеги. Сбор семян трав требовал большой точности движения пальцев рук. Возможно, что, как и современные шимпанзе, рамапитеки от случая к случаю использовали камни и палки, защищаясь от хищников или добывая пищу. Объем мозга у крупных представителей этого рода, видимо, достигал 350 см3 и был почти равен мозгу современных человекообразных обезьян, однако напомним, что рамапитек - небольшая обезьяна. Если расчеты объема мозговой полости рамапитека верны, то отношение объема головного мозга к массе тела у этого примата было в два-три раза больше, чем у современных человекообразных обезьян. 
    Таким образом, в настоящее время палеонтологи располагают достоверными сведениями о том, что у некоторых миоценовых человекообразных обезьян в связи с переходом к наземному образу жизни произошли значительные изменения в строении зубной системы и скелета.

Тупиковая ветвь эволюции 
    Ранне-среднемиоценовые гоминоиды с тонкой эмалью зубов обладают, несмотря на существенные морфологические различия зубов и разную толщину эмали, единым типом ее микроструктуры. В то же время у австралопитеков и людей (рода Homo) другой тип микроструктуры. Поэтому мнение о рамапитеке и всей ветви азиатских понгин миоцена-плиоцена, как о возможных предках гоминид - предшественников людей, которое господствовало среди антропологов до 60-70-х годов нынешнего столетия, сейчас существенно изменилось. Исследования ДНК и некоторых белков современных человекообразных обезьян также показали, что человек ближе к современным африканским человекообразным обезьянам, чем к орангутану. 


    Рисунки нижних челюстей гигантопитеков, найденных в Южном Китае в "пещере гигантопитека" (блекова гигантопитека - а,б,д) и в Северной Индии (беласпурского гигантопитека - в). Для сравнения приведены рисунки челюстей современной горной гориллы (самки - г, самца - е). (Simons E.L., Chopra S.R.K., 1968). 
    После того как происхождение и родственные связи гигантских обезьян из Азии в основном стали ясны, палеонтологи вновь обратили внимание на необычные размеры этих приматов и некоторые детали строения и изнашивания коронок: зубной ряд у гигантопитека относительно короткий, с очень крупными, уплощенными коренными зубами с многочисленными добавочными бугорками на жевательной поверхности; главные бугры коронок коренных зубов увеличены в размерах, а дополнительные бугорки имеются не только на коренных, но и на предкоренных зубах. Форма челюстей и малый размер резцов говорят о том, что эти обезьяны не могли отщипывать и отрывать кусочки пищи передними зубами, что характерно для современных человекообразных обезьян. Огромная высота нижней челюсти и выступающий вперед передний край восходящей ветви многократно увеличивают силу раздавливания пищи. Массивные симфиз (участок, где соединяются две половины нижней челюсти) и нижняя челюсть под коренными зубами свидетельствуют о способности гигантопитека к мощному сжатию челюстей. Кроме того, задняя часть горизонтальной ветви нижней челюсти немного отклонена наружу, что, по всей вероятности, еще больше увеличивало силу сжимания челюстей. Можно предположить, что гигантопитек ел сидя, перебирая пищу и отправляя ее в рот руками или пригибая к себе стебли растений, как это делают гориллы. 


    Возможно, так питался гигантопитек. 
    Дополнительным подтверждением того, что гигантопитеки, несмотря на потенциальную всеядность, были в основном вегетарианцами, служит то, что их зубы (11.5%) сильно поражены кариесом, который мог возникнуть из-за содержания в пище большого количества крахмала и недостатка кальция и фосфора, имеющихся в животной пище. У других ископаемых приматов и древних людей кариес редок. Полагают даже, что древнейшие люди (до неандертальцев) не страдали этим заболеванием, ставшим обыденным только по мере эволюции человека и изменения состава его пищи. Кариес, обнаруженный у массивных австралопитеков Африки, - пример типичной гипоплазии (разрушение эмали, связанное с нарушением минерального обмена в организме), которая развивалась у детенышей этих гоминид при переходе от питания молоком матери к растительной диете, более бедной минеральными веществами. 
    На эмали зубов гигантопитека обнаружены очень характерные царапины и повреждения, образующиеся при употреблении растительного корма, насыщенного кремнием. Это вещество содержится в клетчатке бамбука и побегах травы, что также подтверждает гипотезу об основной пищевой специализации гигантов. 


    Фотографии нижних челюстей гигантопитека из "пещеры гигантопитека" (Pei W.C., 1957). 
    Что же привело гигантопитеков к гибели? По одной из гипотез, причина их вымирания - конкуренция с древними людьми, которые в этот период широко расселились в Азии. Несомненно, но не только это. Вымирание таких крупных и явно сильно специализированных обезьян было вызвано комплексом причин, связанных с изменением климата в Азии в конце среднего плейстоцена. В процессе эволюции у многих групп млекопитающих (копытных, хоботных и др.) наблюдалась тенденция к постепенному увеличению размеров тела, а иногда и появлению гигантизма. Как правило, это связано с односторонней адаптацией - пассивным приспособлением к внешним условиям. Хотя увеличение размеров тела дает животным биологические преимущества при конкуренции с другими видами, в частности в борьбе с хищниками, но часто оказывается одной из главных причин вымирания при значительных изменениях в окружающей среде. Известно немало примеров тому, как виды, становясь гигантами, оказываются на грани вымирания.

1 "Предкоренные зубы" и термин антропологический - стоматологический, естественно премоляры 
    В электронном виде данный материал размещается в сети Интернет по адресу:www.vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/12_99/GIANT.HTM 
    Оригинальная версия статьи была опубликована в журнале "Природа", №12, 1999 г.