Исследование лабиринта височной кости индивидов из комплекса погребений Сунгирь

Автор: Ражев Д.И., Васильев С.В., Корост Д.В., Боруцкая С.Б.

Журнал: Археология, этнография и антропология Евразии @journal-aeae-ru

Статья в выпуске: 3 т.52, 2024 года.

Бесплатный доступ

Статья посвящена изучению останков сунгирских людей с помощью компьютерной томографии. Сканирование проводилось на промышленном рентгеновском компьютерном томографе Phoenix. Трехмерные модели и их визуализация выполнены посредством специальных программных продуктов. В работе использованы черепа взрослого (Сунгирь 1) и двух молодых (Сунгирь 2 и Сунгирь 3) индивидов. Исследование лабиринта височной кости показало отсутствие у представителей верхнепалеолитических людей из Сунгиря значительной билатеральной асимметрии. Размах межиндивидуальной изменчивости по данной анатомической структуре позволяет рассматривать сунгирцев как морфологически однородную группу. Сравнение средних значений этой группы с таковыми неандертальцев и людей современного анатомического типа разных хронологических объединений показало ее несомненное сходство с последними и достоверные отличия по ключевым признакам от первых. По результатам дискриминантного анализа два молодых индивида однозначно определяются как представители Homo sapiens, тогда как структура лабиринта взрослого позволяет отнести его с одинаковой вероятностью как к неандерталоидной группе, так и к людям современного морфологического типа. Однако подобная ситуация не является исключительной и даже редкой. Неандерталоидная морфология лабиринта височной кости (крупный размер латерального полукружного канала и высокий сагиттальный индекс) встречается в небольшом, но заметном количестве у верхнепалеолитических людей современного морфологического типа. Именно к таким представителям и относится взрослый мужчина (Сунгирь 1) из сунгирских погребений.

Еще

Верхнепалеолитический человек из сунгиря, лабиринт височной кости, компьютерная томография, полукружные каналы, неандертальцы, люди современного морфологического типа

Короткий адрес: https://sciup.org/145147190

IDR: 145147190 | УДК: 572 | DOI: 10.17746/1563-0102.2024.52.3.118-126

Текст научной статьи Исследование лабиринта височной кости индивидов из комплекса погребений Сунгирь

Костный лабиринт расположен в каменистой части височной кости – пирамиде, которая является лучше всего сохраняющейся структурой черепа [Iscan, 2005, p. 108]. Его извлекали неповрежденным даже после кремации [Wahl, Graw, 2001]. Лабиринт представляет собой полую костную оболочку, защищающую органы слуха и равновесия, и состоит из трех обособленных частей. Улитка содержит органы восприятия звука и слуховые нервы [Spoor, Zonneveld, 1995; Miller, 2007]. В расположенном рядом преддверии находится отолитовый аппарат – один из рецепторов равновесия и пространственного чувства [Highstein, 2004; Rabbitt, Damiano, Grant, 2004]. Конец лабиринта, наиболее удаленный от улитки, состоит из переднего, заднего и латерального полукружных каналов (названы по их ориентации в черепе), являющихся частью вестибулярной системы. Их рецепторы реагируют на вращение головы и способствуют координации движений тела при выполнении двигательных действий [Rabbitt, Damiano, Grant, 2004]. С учетом пренатального формирования, стабильности развития лабиринта и минимальных половых различий морфология внутреннего уха должна отражать только один аспект изменчивости исследуемых групп – генетический [Wu et al., 2014].

Материал

Исследовались трехмерные модели костных лабиринтов трех индивидов: Сунгирь 1 – мужчина 40–45 лет, Сунгирь 2 – мальчик 11–13 лет, Сунгирь 3 – мальчик 9–11 лет.

Родственные связи. В 2017 г. группой сотрудников лаборатории геогенетики Университета Копенгагена установлено, что все трое сунгирцев относятся к одному виду Homo sapiens . Как показал генетический анализ, индивиды из парного детского погребения не являются близкими родственниками. Согласно полученным генетиками результатам, структура сун-

гирской верхнепалеолитической группы характеризуется низким уровнем внутригруппового родства и инбридинга. Социальная организация сунгирцев была аналогична таковой у охотников-собирателей с низким уровнем родства внутри групп, которые встроены в более крупную сеть репродуктивных отношений [Sikora et al., 2017].

Датировка . Недавно было проведено радиоуглеродное датирование погребального комплекса Сун-гирь. Основной проблемой являлось загрязнение закрепителями, использовавшимися при извлечении и реставрации человеческих костей в 1960-х гг. Из-за неполной очистки некоторые даты были омоложенными. УМС-датирование Сунгирь 1 по фракции аминокислот, полученной на полимерной колонке XAD, и индивидуальной кислоте гидроксипролину (HYP) показало статистически близкие значения: 29 780 ± 420 и 28 890 ± 430 л.н. соответственно. По четырем костям животных, найденным в культурном слое ниже, получены даты в диапазоне ок. 28 800–30 140 л.н., что позволяет предположительно отнести примерно к этому времени и слой, и погребения. Дальнейшее сужение интервала затруднено ввиду большой погрешности радиоуглеродного метода. Хронология и стратиграфия Сунгиря не противоречат соотнесению найденных там каменных изделий со стрелецким комплексом как восточноевропейским вариантом финальносе-летского технокомплекса (ранний верхний палеолит) [Kuzmin et al., 2022].

Кроме того, последние исследования с помощью компьютерной томографии (КТ) показали, что объем головного мозга взрослого сунгирца составлял 1443 см3, хорошее развитие имели затылочные доли, т.е. зрительная кора больших полушарий [Васильев и др., 2021]. Также КТ помогла раскрыть загадку убийства взрослого сунгирца [Васильев и др., 2022].

Методика

Измерялись структуры внутреннего уха правой и левой сторон черепа каждого индивида. Модели кост-

Таблица 1. Среднеквадратичное отклонение (s) и техническая погрешность (TEM) измерений признаков костного лабиринта ного лабиринта были выполнены на основе компьютерной томографии. Сканирование проводилось на промышленном рентгеновском компьютерном томографе Phoenix v|tome|xc450 (Baker Hughes) с разрешением порядка 110 мкм, при напряжении источника 400 кэВ и силе тока 250 мА. Трехмерные модели и их

сторон черепа усреднялись. Значения размеров приводятся в миллиметрах и округлены до сотых. Ошибка произведенных нами измерений не превышает 3 % и сопоставима с таковой в тестовой работе, проверяющей устойчивость используемой системы измерений костного лабиринта [Osipov et al., 2013].

визуализация выполнены посредством программных продуктов CTan, CTvol (Bruker) и Avizo (FEI). Измерения проводились по этим моделям в программе Cloud Compare . Первичными данными были восемь линейных размеров (взаимно перпендикулярные диаметры полукружных каналов и улитки) и сагиттальный лабиринтный индекс (SLI), использованный для выражения процентной доли заднего канала, часть которого лежит ниже плоскости бокового канала (табл. 1). Эти данные легли в основу вычисления 11 индексов. Применялась методика Ф. Спура и Ф. Зонневелда [Spoor, Zonneveld, 1998], адаптированная к трехмерным моделям (рис. 1).

Измерение проводилось трижды для каждого образца. Для межиндивидуальных и межгрупповых сравнений размеры структур внутреннего уха двух

Рис. 1. Линейные измерения костного лабиринта, используемые в работе (по: [Spoor, Zonneveld, 1998]). Линия LSCm определяет индекс сагиттального лабиринта (SLI).

Результаты исследования

Сравнение левых и правых сторон . Для выявления билатеральной асимметрии аппарата внутреннего уха размер каждого признака левой стороны был вычтен из соответствующего размера правой и полученные разности сопоставлены с аналогичными показателями большой выборки (без патологий) [Osipov et al., 2013] (табл. 2). Различия между сторонами имеются для подавляющего большинства признаков всех индивидов. В то же время они укладываются в 95 % (SD × 2) различий, наблюдаемых в модельной группе. Таким образом, можно полагать, что билатеральная асимметрия у трех индивидов из сунгирских погребений несущественна. В дальнейшем анализе мы будем рассматривать усредненные по сторонам данные в соответствии с принятой методикой [Spoor et al., 2003].

Сравнение индивидов между собой . Улитка и полукружные каналы до сти-гают своего взрослого размера и зрелой морфологии между 17-й и 25-й неделями внутриутробного развития [Jeffery, Spoor, 2004; Richard et al., 2010]. Дальнейшего существенного изменения размеров этих структур не происходит. Таким образом, все три представленных ко стных лабиринта уже достигли дефинитивной формы и являются морфологически «взрослыми»

Признак	s , мм	s , %	TEM, мм	TEM, %
ASCh. Высота переднего полукружного канала (ПК)	0,06	1,1	0,20	3,4
ASCw. Ширина переднего ПК	0,05	0,8	0,09	1,4
PSCh. Высота заднего ПК	0,05	0,8	0,17	2,8
PSCw. Ширина заднего ПК	0,06	1,1	0,11	1,8
LSCh. Высота латерального ПК	0,05	1,1	0,18	4,0
LSCw. Ширина латерального ПК	0,09	1,8	0,15	3,2
COh. Высота улитки	0,05	1,0	0,39	5,8
COw. Ширина улитки	0,12	3,0	0,27	4,5
SLI. Сагиттальный лабиринтный индекс	0,06	0,1	–	–

Примечание. TEM (по: [Knapp, 1992]) для повторных измерений по данным [Osipov et al., 2013] (соответствует s при двойных измерениях).

Таблица 2. Различия между признаками левой и правой сторон в сравнении с данными по билатеральной симметрии из работы [Osipov et al., 2013]

Рис. 2. Левый лабиринт индивида Сунгирь 1. а – вид сбоку; б – сверху.

Рис. 3. Левый лабиринт индивида Сунгирь 2. а – вид сбоку; б – сверху.

Признак	С1	С2	С3	Средние различия	SD
ASCh	–0,20	–0,12	–0,17	0,08	0,25
ASCw	0,02	–0,03	0,01	0,06	0,22
ASCh/w	–0,05	0,00	–0,02	0,00	0,05
ASCR	0,00	0,00	0,00	0,03	0,08
PSCh	0,04	–0,18	0,44	–0,08	0,27
PSCw	–0,09	0,12	0,17	–0,01	0,25
PSCh/w	0,02	–0,05	0,03	–0,01	0,06
PSCR	0,00	–0,10	0,20	–0,01	0,10
LSCh	–0,49	–0,13	0,04	0,06	0,28
LSCw	–0,19	–0,01	0,10	0,01	0,24
LSCh/w	–0,05	–0,02	–0,02	0,01	0,07
LSCR	–0,20	0,00	0,10	0,02	0,11
COh	–0,19	–0,05	–0,03	–0,05	0,38
COw	–0,11	–0,49	0,01	0,07	0,28
COh/w	–0,02	0,14	–0,02	–0,02	0,06
COR	0,00	–0,10	0,00	0,07	0,27
SLI	–0,32	0,65	0,02	0,62	4,05

Примечания . SD – стандартная ошибка среднего; h/w взяты в долях, как в работе [Osipov et al., 2013].

Таблица 3. Данные сунгирской группы (СГ) и показатели изменчивости модельной популяции (МП)

Признак	C1	C2	C3	m СГ	s СГ	s МП	F
ASCh	5,60	6,15	5,85	5,87	0,28	0,45	0,37
ASCw	5,85	6,95	6,60	6,47	0,56	0,43	1,71
PSCh	5,85	6,60	6,30	6,25	0,38	0,45	0,70
PSCw	5,20	5,95	6,00	5,72	0,45	0,43	1,09
LSCh	4,40	4,85	4,30	4,52	0,29	0,42	0,49
LSCw	4,40	5,00	5,05	4,82	0,36	0,37	0,96
COh	5,10	5,60	5,75	5,48	0,33	0,35	0,90
COw	3,65	4,20	4,20	4,02	0,33	0,30	1,18
SLI	52,70	43,95	41,60	46,08	5,85	4,72	1,54
ASCh/w	95,75	88,49	88,64	90,96	4,15	5,34	0,60
ASCR	2,86	3,28	3,11	3,08	0,21	0,20	1,12
PSCh/w	112,50	110,95	104,97	109,47	3,98	4,94	0,65
PSCR	2,76	3,14	3,08	2,99	0,20	0,21	0,95
LSCh/w	99,95	97,00	85,16	94,04	7,83	5,77	1,84
LSCR	2,20	2,46	2,34	2,33	0,13	0,18	0,52
COh/w	139,73	131,23	136,90	135,95	4,33	4,38	0,98
COR	2,19	2,45	2,49	2,38	0,16	0,15	1,18

Рис. 4. Левый лабиринт индивида Сунгирь 3. а – вид сбоку; б – сверху.

(рис. 2–4). Это позволяет оперировать ими как равными без оговорок и поправок.

Мы рассмотрели возможность отнесения изучаемых индивидов к однородной выборке с морфологической точки зрения. Для этого, применяя F-критерий, сравнили показатели изменчивости в сунгирской группе и модельной популяции [Osipov et al., 2013] (табл. 3). Полученные результаты показывают, что F-критерий нигде не достигает критического значения. Следовательно, разнообразие в сунгирской группе соответствует нормальной изменчивости, и мы можем использовать индивидуальные данные для вычисления средних.

Сравнение с другими территориально-хронологическими выборками. Проведенные исследования показали, что строение костного лабиринта до сто- верно различается в линиях неандертальцев и людей современного морфологического типа (от среднего плейстоцена до современности). Эти различия заключаются в малых размерах верхнего полукружного канала, больших латерального и в низком положении заднего полукружного канала относительно плоскости латерального канала у неандертальцев [Spoor et al., 2003; Bouchneb, Crevecoeur, 2009; Wu et al., 2014].

Для сопоставления с сунгирской группой использовались выборки неандертальцев, людей современного морфологического типа (СМТ) среднего и верхнего палеолита, а также современных (табл. 4). Проведенное сравнение выявило следующее. По таким диагностически значимым признакам, как радиус латерального полукружного канала (LSCR) и положе-

Таблица 4. Результаты сравнения по t-критерию Стьюдента сунгирской группы с другими антропологическими выборками

Признак	Сунгирь ( n = 3)		Неандертальцы ( n = 30)		t	Люди среднего палеолита ( n = 11)		t	Люди верхнего палеолита ( n = 10)		t	Современные люди ( n = 180)		t
Признак	m	s	m	s	t	m	s	t	m	s	t	m	s	t
ASCR	3,1	0,2	3,0	0,2	0,62	3,3	0,2	–1,62	3,3	0,2	–1,61	3,2	0,2	–0,98
PSCR	3,0	0,2	2,8	0,2	1,54	3,0	0,2	–0,08	3,1	0,3	–0,74	3,1	0,3	–0,94
LSCR	2,3	0,1	2,6	0,2	–3,13	2,4	0,2	–0,73	2,5	0,2	–1,73	2,3	0,2	0,39
SLI	46,1	5,9	63,5	5,8	–4,84	53,0	6,2	–1,79	43,7	9,4	0,53	50,7	6,8	–1,35
ASCR, %	36,7	0,5	35,9	1,5	1,94	38,1	1,3	–2,98	37,2	1,4	–0,97	37,3	1,3	–2,16
PSCR, %	35,6	0,5	33,6	1,6	4,66	34,7	1,6	1,64	34,5	1,7	1,84	36,0	1,8	–1,37
LSCR, %	27,7	0,9	30,5	1,1	–5,15	27,2	1,6	0,73	28,3	0,9	–1,06	26,8	1,8	1,77
ASCh/w	91,0	4,2	92,6	5,0	–0,63	88,5	6,9	0,78	89,5	6,7	0,46	89,8	5,1	0,48
PSCh/w	109,5	4,0	100,7	8,0	3,06	100,0	7,9	2,86	106,7	7,6	0,83	104,1	8,8	2,25
LSCh/w	94,0	7,8	92,7	6,7	0,28	83,4	9,7	1,98	94,0	6,2	0,01	90,8	7,0	0,71
COR	2,4	0,2	2,3	0,1	0,84	2,5	0,1	–1,23	2,4	0,1	–0,20	2,3	0,1	0,86
COh/w	136,0	4,3	132,5	11,4	0,99	129,7	7,7	1,83	141,5	8,7	–1,49	132,7	9,1	1,25