Кости, гены и культура. Александр Марков
(их еще называют травяными биомами). То есть либо травой, либо травоядными животными. Низкие же значения δ13Cena указывают на питание дарами леса.
Дело в том, что большинство лесных растений использует обычный, “классический” вариант фотосинтеза (так называемый С3-фотосинтез), в ходе которого в качестве сырья для синтеза органики используются преимущественно молекулы CO2 с легким изотопом углерода 12С. Название “C3-фотосинтез” связано с тем, что углерод из углекислого газа включается в состав трехуглеродных органических молекул (а не четырехуглеродных, как при C4-фотосинтезе), хотя для дальнейшего нашего обсуждения это неважно.
Во второй половине кайнозойской эры, начиная примерно с 30 млн лет назад, уровень CO2 в атмосфере стал снижаться, а климат на планете – портиться. В высоких широтах похолодало: сначала покрылась льдом Антарктида, а позже, в плейстоцене, начались периодические оледенения в Северном полушарии. При этом в низких широтах во многих районах климат постепенно становился более засушливым. Это вело к сокращению площади лесов и расширению травяных биомов, в том числе африканских саванн. В новых условиях получили преимущество травы, практикующие другой вариант фотосинтеза – так называемый C4-фотосинтез, при котором в состав органических веществ включается больше тяжелого изотопа 13С. Растения с С4-фотосинтезом лучше приспособлены к сухому жаркому климату в сочетании с нехваткой CO2. Вот поэтому мы и можем определить, чем питалось то или иное африканское животное: если в эмали его зубов много 13C, то дарами саванны, если мало – дарами леса.
Но вернемся к гоминидам. Изучение изотопного состава углерода в зубной эмали ископаемых гоминид показало, что 4 млн лет назад ранние австралопитеки, такие как анамский австралопитек (Australopithecus anamensis), получали углерод в основном из лесных (C3) растений. У жившего 3,3 млн лет назад кениантропа Kenyanthropus platyops диета была более разнообразной, судя по разбросу значений δ13Cena у разных индивидов.
Около 2 млн лет назад восточноафриканские гоминиды подразделились на две ветви. Одна из них (ранние Homo) поначалу питалась C3– и C4-ресурсами с некоторым предпочтением (65 %) лесной продукции, а другая (парантропы) отдавала должное продукции саванн (75 %).
Позднее, около 1,7–1,5 млн лет назад, у людей, которые к тому моменту уже были представлены более продвинутым видом – человеком прямоходящим (Homo erectus), произошел сдвиг в сторону потребления ресурсов саванн (C4). В итоге люди сравнялись в этом отношении с парантропами, у которых все осталось по-прежнему (Cerling et al., 2013).
Антропологи давно склоняются к мысли, что лейтмотивом ранней эволюции рода Homo было освоение саванны и новых способов добычи пропитания – вплоть до полноценной охоты на крупных травоядных. Но датировки остаются спорными. Некоторые специалисты считают, что самые радикальные перемены должны были произойти не 1,7–1,5 млн лет назад, а свыше 2 млн лет назад, при переходе от поздних