Klatka piersiowa ewoluuje z klimatem. Żebra Ötziego ujawniają niezwykłą zależność

Klatka piersiowa to nie tylko rusztowanie dla płuc, a archiwum ewolucji. Nowe badania pokazują, że jej kształt mówi więcej, niż sądziliśmy: zdradza, w jakim klimacie żyli nasi przodkowie, jak oddychali i jak dostosowywali się do świata wokół.
Klatka piersiowa – zdjęcie poglądowe /Fot. Unsplash

Klatka piersiowa – zdjęcie poglądowe /Fot. Unsplash

Zespół badaczy z Hiszpanii, pod kierunkiem José M. Lópeza-Reya z Narodowego Muzeum Nauk Przyrodniczych w Madrycie, przeanalizował i zrekonstruował w technologii 3D klatki piersiowe czterech dawnych przedstawicieli Homo sapiens: Ötziego z Alp (ok. 5300 lat temu), Nazlet Khatera 2 z Egiptu (30 000 lat), Ohalo II H2 z Izraela (19 000 lat) i Dolní Věstonice 13 z dzisiejszych Czech (30 000 lat).

Czytaj też: Ötzi, czyli człowiek lodu. Takich jak on jest więcej

Dzięki wyjątkowo dobrze zachowanym szczątkom – zwłaszcza “człowiekowi lodu” Ötziemu – możliwe było odtworzenie nie tylko kształtu żeber, ale i proporcji całej klatki piersiowej. Dane te zestawiono z pomiarami 59 współczesnych ludzi, dwóch neandertalczyków i jednego Homo erectus. Rezultat: już dziesiątki tysięcy lat temu ludzie posiadali klatki o charakterystycznym, zaokrąglonym kształcie, typowym dla współczesnych Homo sapiens.

Nasza klatka piersiowa nie zawsze była taka sama

Najbardziej zaskakujące wnioski płyną z porównania tych kształtów z miejscem i klimatem życia badanych osób. W cieplejszych rejonach – Egipcie i Izraelu – klatki piersiowe były mniejsze, węższe i bardziej cylindryczne. To adaptacja do warunków, w których utrata ciepła i wentylacja organizmu były kluczowe dla przetrwania. Natomiast Dolní Věstonice 13, żyjący w chłodnym klimacie Europy Środkowej epoki lodowcowej, miał klatkę zaskakująco szeroką i dużą – prawie jak neandertalczyk.

Czytaj też: Czy ewolucja może się cofać? Najnowsze badania zaskakują

Jeszcze ciekawiej prezentuje się przypadek Ötziego, którego klatka piersiowa łączy w sobie cechy obu typów – co może świadczyć o tym, że jego organizm adaptował się do sezonowych zmian temperatury, charakterystycznych dla górskich regionów alpejskich.

Od lat utrzymywano, że Homo sapiens miał mniej masywną i węższą klatkę niż Homo neanderthalensis czy Homo erectus – co miało potwierdzać jego “nowoczesną”, wysmukloną sylwetkę. Tymczasem nowe badania kwestionują ten pogląd. Szkielet z Dolní Věstonic miał klatkę niemal tak dużą jak neandertalczycy i szerszą niż H. erectus – co świadczy o ogromnej zmienności w obrębie naszego własnego gatunku.

Jak podkreślają autorzy, cechy anatomiczne człowieka nie są wyłącznie zakodowane genetycznie – są też w znacznym stopniu zależne od środowiska, w którym dany osobnik żył. Widać to szczególnie w obrębie struktury klatki piersiowej – jej pojemności, kształcie i proporcjach.

Ötzi – rekonstrukcja ciała w Narodowym Muzeum Górskim w Turynie /Fot. Wikimedia Commons

Plastyczność klimatyczna to zdolność organizmu do przystosowywania się do różnorodnych warunków środowiskowych – bez konieczności zmiany kodu genetycznego. U ludzi oznacza to, że nasze ciała mogą zmieniać się w odpowiedzi na temperaturę, wysokość nad poziomem morza, dietę, aktywność fizyczną. Klatka piersiowa to szczególnie wrażliwy wskaźnik tych zmian, ponieważ odpowiada za kluczowe funkcje życiowe – oddychanie, utrzymanie temperatury ciała, metabolizm.

W czasach, gdy Homo sapiens kolonizował niemal wszystkie zakątki globu – od mroźnej tundry Syberii po tropikalne wybrzeża Afryki – ta adaptacyjna elastyczność była jednym z naszych największych atutów.

Badanie opublikowane w Communications Biology to przykład, jak zaawansowana technologia modelowania 3D pozwala odczytywać nowe informacje z pozornie znanych szczątków. Dzięki takim analizom możliwe staje się nie tylko precyzyjne porównywanie anatomicznych cech dawnych populacji, ale także identyfikowanie zmian, które wcześniej umykały uwadze.

Wnioski płynące z badań sugerują potrzebę zmiany narracji w antropologii – z liniowej opowieści o postępującej “modernizacji” sylwetki człowieka w stronę zróżnicowanego, wielowymiarowego obrazu. Jesteśmy gatunkiem, który od początku swojej historii istniał w różnych formach, odpowiadających lokalnym warunkom środowiskowym.