Ученые раскрыли два ключевых генетических изменения, позволивших человеку ходить на двух ногах

Исследователи из Гарвардского университета выявили два фундаментальных генетических сдвига, которые радикально изменили форму таза у наших предков и позволили человеку стать прямоходящим. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Таз, часто называемый краеугольным камнем прямохождения, претерпел значительные изменения за миллионы лет эволюции. У ближайших родственников человека — африканских человекообразных обезьян — подвздошные кости высокие, узкие и ориентированы плоско спереди назад. У человека же они развернуты в стороны, образуя чашеобразную форму, что обеспечивает крепление мышц для поддержания равновесия при ходьбе и беге на двух ногах.

«То, что мы здесь продемонстрировали, — это полный механистический сдвиг в человеческой эволюции. Этому нет аналогов у других приматов», — заявил Теренс Капеллини, профессор и заведующий кафедрой эволюционной биологии человека Гарвардского университета.

Ученые проанализировали 128 образцов эмбриональных тканей человека и почти двух десятков других видов приматов. Исследование выявило, что эволюция изменила человеческий таз в два основных этапа. Сначала ростовая пластина сместилась на 90 градусов, сделав подвздошную кость широкой, а не высокой. Затем другой сдвиг изменил временные рамки формирования кости у эмбриона.

Молекулярный анализ идентифицировал более 300 задействованных генов, включая три ключевых: SOX9 и PTH1R (контролируют смещение ростковой пластины) и RUNX2 (контролирует изменение окостенения). Мутации в этих генах вызывают заболевания, связанные с аномалиями развития таза.

Ученые предполагают, что эти изменения начались, когда наши предки отделились от африканских человекообразных обезьян 5-8 миллионов лет назад. Таз оставался «горячей точкой» эволюционных изменений на протяжении миллионов лет, испытывая дополнительное давление из-за увеличения размера мозга и так называемой «акушерской дилеммы» — компромисса между узким тазом (эффективным для передвижения) и широким (облегчающим рождение детей с большим мозгом).