Палеоантропологи долгое время уделяли основное внимание адаптивным процессам.
Лорен Шредер изучает процессы, обусловившие эволюцию человека. У нее есть татуировка с изображением ее любимой окаменелости - черепа Homo habilis двухмиллионной давности.
Лорен Шредер любит динозавров с трех лет, а кости - с десяти. На втором курсе университета она начала изучать раннюю эволюцию рода Homo, и это стало ее докторской диссертацией. По ее словам, от многих окаменелостей у нее захватывало дух, но череп Homo habilis возрастом 2 млн. лет занимает такое особое место в ее сердце, что он вытатуирован на ее предплечье.
"Думаю, я могу с уверенностью сказать, что занимаюсь тем, чем хотела", - говорит она.
Как палеоантрополог из Университета Торонто, Шредер работает над распутыванием различных процессов, в результате которых произошла эволюция человека. Один из таких процессов - естественный отбор - носит адаптивный характер: Изменения в свойствах организма делают его более приспособленным к окружающей среде. Но некоторые изменения не проходят отбор или даже совершенно случайны. Несмотря на существование "неадаптивных" процессов, палеоантропология часто приписывает эволюционные изменения гоминид только адаптации.
Будучи аспирантом Кейптаунского университета (ЮАР), Шредер поставил под сомнение акцент на естественном отборе для объяснения изменений, наблюдаемых в окаменелостях. "Было совершенно ясно, что чего-то не хватает, - говорит она. Не так много исследований рассматривали роль неадаптивных процессов, таких как генетический дрейф и поток генов. "Это был действительно важный момент для меня... Это важные вопросы, которые еще не были заданы. Я должна попытаться ответить на них".
С тех пор ее исследования позволили предположить, что неадаптивные процессы играют гораздо большую роль в эволюции, чем считалось ранее.
"Все аспекты исследований Лорен имеют большое значение для этой дисциплины, - говорит Бенджамин Ауэрбах, биологический антрополог из Университета Теннесси в Ноксвилле. "Мы являемся свидетелями, возможно, изменений в подходах к эволюции человека".
Значение случайности
В центре исследований Шредера - вопросы о том, как и почему возникли особенности строения тела человека (или других животных), называемые "морфологией".
На эти вопросы трудно ответить, в частности, потому, что окаменелости часто не содержат пригодной для использования ДНК. Палеоантропологи опираются на закономерности в морфологии, устоявшуюся теорию и статистический анализ, пытаясь понять, как протекали эволюционные процессы. По словам Шредер, это математика "до самого конца" - и это хорошо, потому что она обожает математику.
Прежде чем приступить к математике, Шредер измеряет особенности окаменелостей. Во время своей докторской диссертации она путешествовала по Африке, сканируя и анализируя ископаемые черепа Homo, датируемые периодом от 2,8 млн. лет назад до всего лишь десятков тысяч лет назад. Некоторые черты черепов показали сильный адаптивный сигнал, включая челюсть; это означает, что форма челюсти ранних Homo, вероятно, развивалась путем естественного отбора, вызванного изменением рациона питания.
Однако, как ни странно, когда Шредер проанализировала результаты по форме черепных коробок у всех представителей рода Homo, оказалось, что в этом процессе участвовал генетический дрейф, о чем она сообщила в 2017 г. в журнале Journal of Human Evolution. Генетический дрейф - неадаптивный процесс, представляющий собой потерю генетической вариативности в популяции вследствие случайного исчезновения определенных генов. Иными словами, форма мозгового черепа возникла просто так.
В своей докторской диссертации Лорен Шредер проанализировала этот череп Homo habilis и другие окаменелости, чтобы лучше понять, как происходила эволюция человеческого черепа.
Шредер также обращается к современным животным, чтобы лучше понять эволюцию наших предков. Другой неадаптивный процесс - поток генов - происходит, когда гены распространяются из одной популяции в другую путем размножения, в том числе при гибридизации двух видов. Таким образом, гибриды в ископаемом состоянии могут дать ключ к пониманию эволюционных процессов. Однако в настоящее время не существует хорошего способа определить, является ли ископаемое гибридом.
Шредер стремится изменить эту ситуацию, разработав систему, основанную на морфологических особенностях живых гибридов. Пока она сосредоточилась на черепах гибридов койота и волка (выбранных отчасти потому, что Шредер любит собак) и выявила признаки, характерные для других гибридов, о чем она и ее коллеги сообщили в 2021 г. в Journal of Morphology, включая более высокую частоту зубных и других аномалий.
Переписывание нарративов
Шредер, выросшая в ЮАР, помнит, как еще в студенческие годы заметила, что большинство палеоантропологических исследований в ее стране проводилось иностранными учеными. Так, менее 5% работ, опубликованных в журнале Journal of Human Evolution в период с 2016 по 2021 год, были написаны африканскими исследователями, сообщила Шредер в журнале в январе этого года.
Кроме того, "несмотря на то, что большая часть работ базируется в Африке, палеоантропология - это такая белая наука", - говорит она. Как чернокожая африканка, "долгое время она была очень одинока". Шредер боролась за публикацию статей, получала сексистские рецензии на работы и сталкивалась с проявлениями откровенного расизма.
Кое-что улучшилось. По ее словам, на конференциях Американской ассоциации биологических антропологов количество чернокожих можно было пересчитать по пальцам двух рук. В мае этого года, когда она участвовала в конференции, она была одной из многих. Но впереди еще долгий путь. Она благодарит своих наставников за то, что они помогли ей пережить трудные первые годы, а коллектив "Черные в биоантропологии" - за работу по преобразованию этой области.
"Нелегкий путь привел ее туда, где она сейчас находится, но она там", - говорит Ребекка Акерманн, консультант Шредер по докторской диссертации в Кейптаунском университете. "И теперь мир - ее устрица".
Недавно Шредер получила должность в Университете Торонто. Для нее и ее родителей, которые первыми в ее семье получили высшее образование, это очень много значит. "Они не всегда понимают все, что я делаю", - смеется она. Но "мы не верим, что я дошла до этого".
