Человеческая выносливость, возможно, зародилась не с бега – и даже не на суше

Фото из открытых источников

Новая гипотеза предполагает, что ранние люди, возможно, развили выносливость за счет многократных погружений на мелководье еще до того, как у них появился бег на длинные дистанции. Результаты исследования опубликованы в журнале PaleoAnthropology.

Человеческая выносливость кажется обыденной, потому что она является частью повседневной жизни. Люди могут часами ходить пешком, бегать на большие расстояния, плавать, задерживать дыхание под водой и оставаться активными в условиях недостатка кислорода.

По сравнению с другими приматами такое сочетание является необычным. В новой статье задается вопрос, не упускает ли из виду важный контекст знакомой истории о том, как люди стали спортсменами, способными к выносливости: мелководье.

Одна из давних теорий гласит, что ранние представители человеческого рода Homo стали лучше бегать на длинные дистанции, охотясь на животных на все более открытых ландшафтах. Со временем организмы, способные дольше оставаться работоспособными, могли получить преимущество.

Профессор Джозефин Джорденс является сотрудницей Института эволюционной антропологии им. Макса Планка. Профессор Эрика Шагатай работает в Университете Средней Швеции, и вместе они утверждают, что многократное погружение в поисках пищи также могло повлиять на выносливость человека.

«При изучении происхождения человеческой выносливости и эволюционной истории линии Homo sapiens крайне важно учитывать не только бег на выносливость, но и подводное плавание в поисках пищи», — заявили авторы.

Это смещает вопрос с того, почему люди стали хорошими бегунами, на то, почему люди так хорошо научились контролировать уровень кислорода во время различных видов физической активности.

Авторы называют свою идею гипотезой «сначала нырять, потом бежать».

Исследователи предполагают, что некоторые ранние популяции Homo, обитавшие вблизи побережий, рек или озер, могли начать добывать пищу под водой и постепенно улучшить свои навыки многократного погружения с задержкой дыхания.

Это не означает, что у людей был водный предок, который жил преимущественно в воде. Суть в том, что наземные люди могли регулярно заходить в мелководье, поскольку там была доступна полезная пища.

Способности, помогавшие людям накапливать кислород, бережно его использовать и быстро восстанавливаться между погружениями, могли пригодиться на протяжении многих поколений. Позже некоторые из этих же способностей, возможно, помогли другим человеческим популяциям преодолевать большие расстояния.

Живые сообщества дайверов демонстрируют, чем многократные погружения отличаются от одного впечатляющего глубоководного погружения. Японские дайверы, практикующие погружения Ама и Сама-Баджау, могут совершать множество коротких погружений, делать короткие вдохи на поверхности и повторять этот цикл в течение нескольких часов.

В ходе двухчасовой записи дайвер, использующий технологию Ама, совершил 50 погружений на глубину около 8-10 метров и провел под водой примерно 45% рабочего времени.

«Этот метод погружения позволяет людям работать под водой по несколько часов в день, задерживая дыхание», — сказал Шагатай.

Цель состоит не в том, чтобы оставаться под водой как можно дольше. Животному, собирающему пищу, необходимо всплыть на поверхность, быстро восполнить запасы кислорода и снова нырнуть, не истощившись.

Одна из самых интересных идей, представленных в статье, касается скелета.

У некоторых ранних ископаемых останков Homo, в том числе у нескольких экземпляров Homo erectus, обнаружены необычно толстые и тяжелые кости. Лишний вес дорого обходится бегуну на длинные дистанции, поскольку его переноска требует энергии. Однако на мелководье более плотное тело может помочь, так как наполненные воздухом легкие заставляют человека всплывать на поверхность.

Современные фридайверы часто используют грузы, чтобы уменьшить это восходящее усилие. Йорденс и Шагатай предполагают, что более тяжелые кости могли действовать как встроенный балласт для некоторых древних ныряльщиков. Сравнения с другими млекопитающими подтверждают основные физические принципы.

У млекопитающих, ныряющих на небольшой и средней глубине, кости конечностей, как правило, плотнее, чем у наземных млекопитающих, хотя эта закономерность не объясняет, почему у ранних людей были тяжелые кости.

Авторы также рассматривают грудную клетку, дыхательные мышцы и нос. Широкая грудная клетка и большая, гибкая диафрагма, основная мышца, используемая для дыхания, могут помочь дайверу удерживать больше воздуха, поскольку давление воды сжимает легкие.

Человеческий нос также получает новое толкование. Направленные вниз ноздри могут помочь предотвратить попадание воды внутрь во время неглубокого погружения в сочетании с контролем языка и мягкого нёба внутри глотки.

«Например, внешний строение человеческого носа могло развиться как важная особенность, позволяющая погружаться на мелководье, не затопляя носовые дыхательные пути», — сказал Шагатай.

Эти идеи не являются доказательством. Одни и те же особенности строения тела могут служить нескольким целям, и окаменелости редко позволяют точно определить, чем занимался вымерший человек.

И дайвинг, и бег зависят от эффективного использования кислорода. Дайвер должен экономить кислород под водой и восполнять его на поверхности, а бегун должен постоянно снабжать кислородом работающие мышцы.

«Наше исследование представляет собой сбалансированный взгляд на эволюцию человека с точки зрения как суши, так и воды», — объясняет Джорденс. «Сочетание добычи пищи на суше и добычи пищи в воде у берега путем неглубокого погружения могло сформировать многогранность человеческой натуры, какой мы являемся сегодня».

В статье также указывается на высокогорные районы, где кислород достать сложнее. Некоторые реакции, помогающие при задержке дыхания, включая изменения кровотока и сокращение селезенки, также могут помочь организму справиться с недостатком кислорода.

Авторы также связывают свою идею с моделями, предполагающими, что древние человеческие популяции, находившиеся в глубоко разделенных условиях, впоследствии смешались. Они предполагают, что некоторые группы, возможно, когда-то были лучше приспособлены к другим видам выносливости.

«Мы предполагаем, что выдающаяся кардиореспираторная выносливость, а также способности к дайвингу и бегу современных людей могли стать результатом слияния популяций, специализирующихся на длительных погружениях и длительных беговых дисциплинах, что и привело к появлению тех людей, которыми мы являемся сегодня», — говорит Джорденс. «Все мы в той или иной степени можем научиться дайвингу и бегу на выносливость, но у кого-то может быть больше таланта к бегу, а у других — к эффективному дайвингу».

Эта часть особенно неопределенна. Современные генетические данные не позволяют отнести одну древнюю популяцию к специалистам по дайвингу, а другую — к бегунам на длинные дистанции.

В статье предлагается новый способ проверки старых данных, а не доказательство того, что дайвинг способствовал развитию выносливости человека. Тяжелые кости, водная пища на археологических раскопках, изменения в ушах, связанные с воздействием воды, и анатомические особенности дыхания — все это может иметь и другие объяснения.

Для того чтобы идея «сначала нырнуть, потом убежать», в будущих исследованиях должна появиться несколько совпадающих по времени подсказок, обнаруженных в одних и тех же популяциях, местах и периодах. 

На данный момент статья расширяет представление о человеческой выносливости. Способность перемещаться между сушей и водой, а позже и в среды с меньшим содержанием кислорода, возможно, помогла популяциям Homo выживать в самых разнообразных условиях.