Ранние гоминиды: адаптация к тропическим условиям
Большинство представителей отряда приматов обитает в тропической области между 25 градусами с.ш. и 30 градусами ю.ш.
За исключением современного человека это правило нарушают лишь несколько видов обезьян: представители рода Макака - макаки резусы заходят на север Китая, а японские макаки обитают на острове Хонсю на 41 градусе с.ш. и часто живут на снегу. В Северной Африке до Гибралтара живут макаки-магот .
Ископаемые приматы также обитали в тропических условиях и были распространены почти на всех континентах. Однако похолодание, начавшееся в середине миоцена, привело к сужению ареала приматов.
Гоминиды также исходно тропические организмы, которые вторично адаптировались к широкому разнообразию климатических условий и типов экосистем. Многими из признаков гоминиды обязаны тропическим условиям. Ключевые события в эволюции поведения гоминид - становление бипедии и развитие орудийной деятельности - происходили в тропиках.
К тропическим биотопам относятся:
- влажный тропический лес с 2-5 ярусами растительности с лианами и эпифитами . Крупных млекопитающих в таком биотопе мало, основную их массу составляют приматы;
- широколиственные тропические леса,
- колющий лес (чако) - с засухоустойчивыми растениями и открытыми пространствами, в таких биотопах много крупных животных;
- саванна - тип тропического биотопа с преобладанием травянистых растений, в таких биотопах обитают растительноядные животные и хищники;
- пустыня и полупустыня;
- высокогорье.
Такое разнообразие тропических биотопов расширяет наши представления о тропических условиях.
Особенности тропической экологии определяются двумя главными причинами:
- высокой и постоянной температурой на протяжении круглого года и
- сезонным характером осадков.
Адаптация к экваториальному климату была связана со способностью переносить высокую температуру. У большинства приматов как у всех млекопитающих , шерстный покров играет роль теплоизоляционного материала. Человек же обладает лишь ограниченной способностью регулировать температуру тела за счет учащенного дыхания, как это делают другие млекопитающие. Однако у человека интенсивность выделения пота больше, чем у других млекопитающих при той же плотности потовых желез. Радикальная модификация системы терморегуляции могла привести к исчезновению волосяного покрова ( Фоули, 1990 ).
Выраженная дневная активность у ранних гоминид и длительные передвижения по открытым пространствам в поисках пищи, особенно в сухие сезоны, могли привести к тепловому стрессу. Согласно экологическим правилам Аллена и Бергмана, чтобы меньше подвергаться перегреванию, увеличивались относительные размеры сильно выступающих частей тела (например, размер ушей у слона и носа у обезьяны носача) и уменьшались размеры тела при повышении температуры среды. Это привело к формированию тропического типа конституции. При этом произошло относительное удлинение конечностей. Расширение периферических кровеносных сосудов также способствовало быстрому охлаждению крови.
Однако интенсивное потоотделение было основным механизмом терморегуляции. При длительной физической нагрузке гоминиды могли терять до 10% от массы тела. Интенсивное потоотделение привело к необходимости держаться около водных источников, тепловой стресс возникал при высокой и длительной активности гоминид, например, во время перемещений в поисках пищи, ослабление его было связано с зависимостью от воды, это накладывало отпечаток на территориальное поведение. Находки ранних гоминид обнаружены у источников воды - оз. Туркана , р. Омо .
Таким образом, новый механизм терморегуляции у ранних гоминид свидетельствует о том, что именно тепловой стресс становился важным фактором отбора. Нестабильность условий среды обитания в плиоцене - повышенная вулканическая активность, радиация, геомагнитные инверсии, с одной стороны, усложняли жизнь гоминид, а с другой - создавали оптимальные факторы гоминизации. Вытеснение лесов саваннами, разрыв влажного тропического пояса и формирование мозаичной экосистемы создавали подходящие условия для изолированных популяций. Изменчивость среды способствовала интенсивному видообразованию и дифференциации гоминид.
