Γιατί μόνο οι άνθρωποι έχουν πηγούνι; Η επιστήμη αποκωδικοποιεί το μυστήριο
Οι βιολόγοι εδώ και καιρό αναρωτιούνται γιατί το είδος μας, Homo sapiens, ανέπτυξε ένα διακριτό πηγούνι, ένα μοναδικό χαρακτηριστικό ανάμεσα στα πρωτεύοντα. Σύμφωνα με μια νέα ανάλυση της ανατομίας του κεφαλιού σε πιθήκους, αυτό το χαρακτηριστικό πιθανότατα δεν εξελίχθηκε για έναν συγκεκριμένο σκοπό, αλλά είναι ένα παραπροϊόν άλλων αλλαγών που καθοδηγήθηκαν από τη φυσική επιλογή.
“Υπάρχει η τάση να πιστεύουμε ότι κάθε χαρακτηριστικό που διαφέρει σημαντικά μεταξύ των ειδών έχει διαμορφωθεί από τη φυσική επιλογή για έναν συγκεκριμένο σκοπό, αλλά αυτή η ‘σκοπιμoυ’ άποψη της εξέλιξης είναι ανακριβής”, δήλωσε η Noreen von Cramon-Taubadel του Πανεπιστημίου του Μπάφαλο. “Η εξέλιξη είναι συχνά πιο ατακτοποίητη και λιγότερο κατευθυνόμενη από ό,τι οι άνθρωποι περιμένουν ή υποθέτουν.”
Με απλά λόγια, το πηγούνι είναι μια οστέινη προεξοχή της κάτω γνάθου που προεξέχει μπροστά από τα πρόσθια δόντια. Ακόμη και ανάμεσα στους στενότερους συγγενείς μας, κανένα άλλο ανθρώπινο είδος δεν έχει πηγούνι, καθιστώντας το ένα βασικό χαρακτηριστικό αναγνώρισης του Homo sapiens. Ωστόσο, ο λόγος πίσω από την εξέλιξή του παρέμενε μυστήριο.
Ορισμένοι ερευνητές υποδηλώνουν ότι το πηγούνι μπορεί να μειώνει την καταπόνηση στο μπροστινό μέρος της γνάθου κατά τη μάσηση ή ότι υποστηρίζει την ικανότητά μας για ομιλία. Άλλοι πιστεύουν ότι εξελίχθηκε ως μέρος της σεξουαλικής επιλογής, με τα άτομα να προτιμούν συντρόφους με αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό του προσώπου.
Άλλοι αμφισβητούν κατά πόσον το πηγούνι έχει κάποια χρησιμότητα, υποπτευόμενοι ότι η οστέινη προεξοχή μπορεί να έχει εξελιχθεί συμπτωματικά, καθώς ο κρανίο και η γνάθος υπέστησαν άλλες εξελικτικές αλλαγές.
Η von Cramon-Taubadel και οι συνεργάτες της υπέθεσαν ότι θα μπορούσε να μην είναι καμία από αυτές τις θεωρίες, αλλά μάλλον το αποτέλεσμα της γενετικής παρέκκλισης – ουσιαστικά, τυχαίας εξελικτικής ευκαιρίας.
Για να το διαπιστώσουν, εκείνη και οι συνεργάτες της εξέτασαν 532 κρανία που ανήκαν σε ανθρώπους και 14 άλλα είδη και υποείδη σύγχρονων πιθήκων – συμπεριλαμβανομένων χιμπαντζήδων, μπονόμπο, γορίλων, ουρακοτάγκων και γίββων – που φυλάσσονται σε μουσεία.
Οι ερευνητές μέτρησαν 46 αποστάσεις μεταξύ ακριβών ανατομικών σημείων στο κεφάλι και τη γνάθο – συμπεριλαμβανομένων εννέα στην περιοχή που σχηματίζει το πηγούνι στους ανθρώπους – και αντιστοίχισαν τα αποτελέσματα σε ένα εξελικτικό δέντρο.
Στη συνέχεια, χρησιμοποίησαν αυτά τα δεδομένα για να εκτιμήσουν την πιθανή μορφή του κεφαλιού και της γνάθου του τελευταίου κοινού προγόνου όλων των πιθήκων. Εφάρμοσαν στη συνέχεια ένα τυπικό ποσοτικό γενετικό μοντέλο για να ελέγξουν εάν οι αλλαγές κατά μήκος κάθε κλαδιού της οικογένειας ήταν μεγαλύτερες ή μικρότερες από ό,τι αναμενόταν μόνο λόγω τυχαίας παρέκκλισης.
Διαπίστωσαν ότι τρία από τα χαρακτηριστικά που σχετίζονται με το ανθρώπινο πηγούνι ήταν πιθανώς άμεσα επιλεγμένα – που σημαίνει ότι κάτι σχετικά με αυτά ήταν αρκετά ευνοϊκό ώστε να διαμορφώσει την εξέλιξή τους. Αλλά τα άλλα έξι χαρακτηριστικά φάνηκαν είτε ανεπηρέαστα από την επιλογή είτε απλώς παραπροϊόντα της εξέλιξης για άλλα χαρακτηριστικά, εκτός από το πηγούνι.
Καθώς οι πρόγονοί μας γίνονταν πιο όρθιοι, η βάση του κρανίου τους κάμπτονταν και τα πρόσωπά τους εσωκλείονταν κάτω από την εγκεφαλική κάψα αντί να προεξέχουν προς τα εμπρός όπως στους χιμπαντζήδες, εξηγεί von Cramon-Taubadel. Εν τω μεταξύ, μεγαλύτεροι εγκέφαλοι και αλλαγές στη διατροφή μείωσαν την ανάγκη για μεγάλα πρόσθια δόντια και ισχυρούς μασητικούς μυς, συρρικνώνοντας το κάτω πρόσωπο και τη γνάθο. Με την πάροδο του χρόνου, τα οστά της άνω γνάθου υποχώρησαν, αφήνοντας την κάτω γνάθο να προεξέχει πέρα από τα δόντια – δίνοντας την αφορμή για τα πρώτα πηγούνια.
Ως εκ τούτου, αυτό το μοναδικό χαρακτηριστικό φαίνεται να έχει προκύψει ως συνέπεια της εξέλιξης της όρθιας στάσης, των μεγαλύτερων κεφαλιών και των μικρότερων δοντιών στους ανθρώπους, τονίζοντας πώς η επιλογή για μια περιοχή του σώματος μπορεί να έχει αντίκτυπο σε άλλες, λέει η von Cramon-Taubadel.
Για τον Alessio Veneziano από το Γαλλικό Εθνικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Παρίσι, τα ευρήματα υποδεικνύουν το πηγούνι ως “ένα κλασικό παράδειγμα” μη-προσαρμογής – ένα χαρακτηριστικό που εμφανίζεται χωρίς άμεση δράση της φυσικής επιλογής. “Είναι πάντα συναρπαστικό για εμένα να βλέπω επιβεβαίωση σημαντικών εξελικτικών τάσεων που συμβαίνουν μη-προσαρμοστικά”, λέει.
Εξελικτικά παραπροϊόντα όπως αυτό ονομάζονται μερικές φορές “σπαντρέλια” (spandrels) – ένας όρος δανεισμένος από την αρχιτεκτονική, όπου αναφέρεται σε χώρους που προκύπτουν ως αποτέλεσμα των σχημάτων άλλων χαρακτηριστικών, όπως οι αψίδες. Ο ανθρώπινος ομφαλός και τα μικρά χέρια του Τυραννόσαυρου Ρεξ έχουν επίσης προταθεί ως σπαντρέλια.
Η μελέτη υπογραμμίζει πόσο στενά συνδεδεμένα είναι το κρανίο και η γνάθος ως ένα ενοποιημένο σύστημα – έτσι ώστε, όταν η φυσική επιλογή τροποποιεί ένα μέρος, άλλα χαρακτηριστικά μπορούν να μετακινηθούν μαζί τους, ακόμη και αν δεν ήταν ο αρχικός στόχος, λέει ο James DiFrisco από το Francis Crick Institute στο Λονδίνο. “Ακριβώς επειδή ένα παρατηρήσιμο χαρακτηριστικό όπως το πηγούνι φαίνεται σαν ένα ξεχωριστό ‘πράγμα’, δεν σημαίνει ότι εξελίσσεται ως μια ανεξάρτητη μονάδα”, εξηγεί.