3.2. Вертикальность и её последствия

Снизить интенсивность теплопоглощенияв 5 раз позволяет использование способа передвижения, который для всех антропоидов (и для некоторых других приматов) существует как факультативный –прямохождение.Движение на задних конечностях бывает нужно приматам, если они что-то бросают или ловят на бегу. Под палящим полуденным солнцем прямохождение играет совсем другую роль – солнцезащитную. Отвесные лучи падают только на голову и плечи, остальное тело оказывается в тени и не поглощает солнечную энергию. Голове, конечно, достаётся за всех, но её можно дополнительно защитить, создавшапку волос с низкой теплопроводностью. Такая шапка не встречается больше ни у кого из млекопитающих – она им не нужна.

Тепло, образующееся в организме, нужно выделять наружу. Для усиления теплоотдачиповышаетсяпотоотделение (на испарение воды тратится много тепла, которое она уносит с собой). Правда, здесь возникает ещё одна проблема: увеличивается влажность шерсти, что резко ухудшает условия существования животного (грязь и паразиты). Поэтому происходитредукция волосяного покрова(в первую очередь – подшёрстка, плохо пропускающего испарения). При этом вертикальное положение тела в 3 раза повышает обдувание ветром (он уносит с собой испарившуюся влагу).

Третья проблема, как мы сказали, связана с теплопродукцией – выделением тепла работающими мышцами. При перемещении на четырех ногах постоянно смещается центр тяжести, и основная часть энергии расходуется на работу против силы гравитации: животное все время себя поднимает (подпрыгивая над землёй) и опускается (падая на лапы); для него бежать в гору и по равнине – энергетически равноценно. При перемещении на двух ногах центр тяжести движется строго параллельноземле, и работа против силы гравитации не совершается. Тем самым,выделение тепла уменьшаетсяв 3 раза. При двуногом хождении основная энергия расходуется на перемещение нижних конечностей: их, хочешь – не хочешь, нужно отрывать от земли и переставлять. Функционирование конечностей связано с выработкой тепла, но и здесь можно повысить эффективность физиологических процессов. Не углубляясь в детали, констатируем: происходитизменение строения стопы. Она приобретает форму свода. Когда вес тела переносится на конечность, 80% совершенной работы по её перемещению запасается в стопе в виде возникающей силы упругости. Как только вес тела снимается с ноги, сила упругости выталкивает конечность вверх. В результате в каждом цикле ходьбы мышцы ног выполняют лишь 40% работы по перемещению ног, основную работу выполняет сила упругости. Тем самым, тепловыделение для мышц ног снижается в 2,5 раза.

Двуногое перемещение существенно менее эффективно с другой точки зрения. Максимальная скорость такого перемещения 37 км/час, хотя целый час с такой скоростью не сможет бежать ни один бегун, реальная крейсерская скорость 18 км/час. Максимальная скорость движения четвероногих 110 км/час. Большинство современных четвероногих способны перемещаться со скоростью 60 км/час. Даже крокодил способен бежать со скоростью 40 км/час, правда, не более 20 метров.

Двуногость более эффективна энергетически, но менее – относительно скорости движения. Однако в полдень, во время сиесты, быстро бегать и не надо: никто не погонится. Соответственно, двуногий антропоид осваивает уникальную эконишу, по сути, создает ее из себя.

Возникновение такого двуногого антропоида означало возникновение нового семейства (некоторые авторы считают, – надсемейства): гоминиды (Hominidae), человекоподобные.

Отделение этого семейства от шимпанзе началось около 8 млн. лет назад, и ко времени около 5,5 млн. лет назад появились первые (известные современной палеоантропологии) животные семейства австралопитековых (Australopithecinae), «южных обезьян» (в переводе с латыни). Впервые их останки были найдены Раймондом Дартом на юге Африки в 1924 году. Костные останки австралопитеков крайне немногочисленны. Их облик восстанавливался по отдельным фрагментам скелета.

В названии Р. Дарт подчеркнул полную «обезьянность» семейства австралопитековых. Как явствует из сказанного, мы тоже не считаем, что обезьяна, поднявшаяся с четверенек, стала человеком. Более того, утверждение о том, что обезьяны встали на ноги, чтобы освободить себе руки для труда, крайне сомнительно. Причин, которые описаны, вполне достаточно, и идея труда здесь совершенно ни при чём. Возникновение прямохождения никак не связано с человеком. Двуногость появляется уже семь-шесть миллионов лет назад для облегчения питания в саванне. Вместе с тем, как уже упоминалось, часть еды животные приносили из саванны с собой в лагерь. Нести её в двух руках гораздо удобнее, чем в одной (как это делают гориллы и шимпанзе). Считать ли это трудом – дело вкуса.

К моменту около 4 млн. лет назад австралопитеки достаточно хорошо оформились и достаточно широко расселились по Африке. Скоре всего, переселение на опушку происходило в популяциях антропоидов неоднократно. Эти популяции, в свою очередь, взаимодействовали между собой. Поэтому «филогенетическое древо» австралопитековых, скорее будет выглядеть как приземистый куст, где короткие ветки пересекаются и обрываются. Обозначенные к сегодняшнему дню виды, например, австралопитек афарский, (Australopithicus afarensis– по названию долины Афар, образованной рекой Омо на юге Африки) через некоторое время рискуют оказаться артефактами.

Так или иначе, австралопитековые бродили по высыхающей саванне, собирали корешочки, ловили ящерок, а с окончанием сиесты возвращались на опушку леса, забирались на деревья и ждали следующей сиесты.Как австралопитеки добывали коренья?

Отсутствие когтей, длинных клыков и копыт сильно затрудняет извлечение корешков из сухой почвы. И уже ранние австралопитеки начали использовать для добывания кореньев палки. Антропоиды сформировались как «кормящиеся под веткой», поэтому отламывающиеся ветки – привычное дело. Ветка сгодится и для пищедобывания, и для гнездостроения, ею, наконец, можно бросить в хищника. Но палка – это штука хрупкая, она быстро ломается, тупится, и копать ею после этого невозможно. В то же время, когда австралопитек бегает по саванне, он периодически натыкается на останки копытных, обглоданные хищниками. В этих останках часто копошатся вкусненькие жирные насекомые (примечательно, что через всю свою эволюцию приматы пронесли любовь к насекомым, характерную для их предков).

Австралопитеки подбирали эти кости и несли с собой на стоянку, чтобы там, в спокойно обстановке, выковырять всех насекомых. Использованная кость бросалась тут же. Детёныши, бродящие по стоянке, подбирали кости и играли с ними. Вначале они только играли с этими костными останками, а потом, за какие-нибудь десять тысяч поколений, игра стала основой для использования костей в пищедобывательном поведении. Спустя несколько сотен тысяч лет они сформировали поведение, использующее обломки длинных трубчатых костей для выкапывания кореньев. Такие обломки куда прочнее, чем любые палки. К тому же, они заострены на конце, что делает их очень удобными для копания. Кроме того, в костных останках можно найти рога и нижние челюсти. Рог хорош для выковыривания из земли, а челюсть – для выгребания почвы, например раскапывания норки насекомого или мелкого позвоночного.

Так возникла «остео-одонто-кератическая технология изготовления орудий⁶¹». Вся совокупность приспособлений позволяла австралопитековым довольно сносно существовать. Но процесс, который привел к их возникновению, не прекращался, иссушение климата продолжалось, снижая продуктивность саванны. Австралопитекам приходилось все дальше уходить от места ночевки, и если для одиночных взрослых особей это небольшая проблема, то у самок с детенышами это вызывает существенные трудности. Они не могут пробегать по саванне всё увеличивающиеся дистанции, поскольку приходится таскать детенышей с собой, и весь выигрыш в теплообмене пропадает. Кроме того, саванна продолжала высыхать, и территория, прилегающая к опушке, уже не могла обеспечить пропитание самкам с детенышами, и самцам приходилось убегать все дальше в саванну (чтобы не мешать самкам питаться поблизости от ночёвки).