Butaric és munkatársai nemrég megállapították, hogy az alaszkai inuit és szibériai burját népességekben a hosszabb, keskenyebb orrüreg nagy állkapocsüregekkel jár együtt, míg a szubszaharai afrikai népességekben a szélesebb orrüreghez kisebb állkapocsüregek társulnak (Am J Phys Anthropol, 160:483-97, 2016). Az orrmelléküregek egyfajta “pufferként” funkcionálnak az orrüreg és az arc egyéb struktúráinak változásaihoz való alkalmazkodáshoz, állapította meg Butaric csapata, mind az egyén fejlődése során, mind az evolúció során.
A melléküreg és az orrüreg alakja közötti kapcsolat történelmileg paradoxont okozott az antropológusok számára, amikor az archaikus emberi fajokról volt szó. “A szexi téma a neandervölgyiek” – mondja Butaric. Sok tudós feltételezte, hogy ezek az ősi populációk jobban alkalmazkodtak a hideg időjáráshoz, mint a Homo sapiens, még a magas szélességeken élő H. sapiensek is, mivel a neandervölgyiek a Föld jégkorszakai alatt hidegebb és szárazabb körülményekhez kötődtek. Ennek megfelelően egy tipikus neandervölgyi orrmelléküregeit nagyobbnak gondolták, mint a mai emberét, ha az ember egyébként hasonló méretű volt. A hosszú, keskeny külső orrszerkezet helyett azonban a neandervölgyi arcnak a csontmorfológiából ítélve valószínűleg viszonylag széles orra volt.”
” úgy néz ki, hogy a meleg és nedves környezethez kellett volna alkalmazkodniuk, nem pedig a hideg, száraz környezethez” – mondja Todd Rae, az egyesült királyságbeli Roehampton Egyetem antropológusa.Rae és munkatársai a belső arcszerkezetek vizsgálatakor CT-felvételek segítségével összehasonlították a neandervölgyi koponyákat a litvániai régészeti lelőhelyekről származó H. sapiens-fosszíliákkal, tesztelve azt a feltételezést, hogy a neandervölgyiek orrmelléküregei viszonylag nagyobbak voltak. Adataik azt mutatták, hogy a neandervölgyi orrmelléküregek valójában nem voltak nagyobbak, mint az emberé lenne, ha az egész koponyát azonos méretre méreteznék.
“Ez azt sugallta számunkra, hogy nem különösen hideghez alkalmazkodtak” – mondja Rae. Ezt az érvelést a külső orrra kiterjesztve Rae azt feltételezte, hogy a széles orrú neandervölgyi arc egyáltalán nem a hideghez való alkalmazkodás volt, hanem valami más mögöttes tényező vezérelte (J Hum Evol, 60:234-39, 2011).
Butaric szerint a nagyobb testű és nagyobb izomtömegű neandervölgyieknek nagyobb orrra lehetett szükségük a megfelelő mennyiségű oxigén belélegzéséhez, függetlenül attól, hogy hol éltek. A modern embereknél a hímek orra és orrjárata általában nagyobb, mint a nőké, ami a nagyobb oxigénigény miatt lehet (Am J Phys Anthropol, 160:52-61, 2016). Egy másik lehetséges magyarázat, amit Rae javasol, hogy a neandervölgyiek talán egyszerűen elkerülték a rendkívül hideg területeket olyan időszakokban, amelyek elegendő szelekciós nyomást jelentettek volna ahhoz, hogy az orrukat keskenyebb formára formálják.
Az emberi evolúcióban az időjárás sem minden. Többnyire úgy alakítottuk ki a körülöttünk lévő világot, hogy elkerüljük a rendkívül hideg környezetek szelekciós nyomását. A koponyamorfológiával kapcsolatos munkák arra utalnak, hogy a mai emberi populációk koponyavariációjának nagy része inkább az Afrikától való távolsággal magyarázható, mint a helyi környezethez való alkalmazkodással (Am J Phys Anthropol, 141:76-82, 2010). “Úgy gondoljuk, hogy talán csak sodródásról van szó – egyszerűen minél messzebbre kerülünk, annál inkább elkezd kialakulni egy populációban a DNS másolási hibáiból eredő különbség” – mondja Rae. “Ahol nagyon hideg van, ott keskeny orrú lesz az orr, ahol viszont viszonylag mérsékelt az időjárás; a különbségek szó szerint véletlenszerűek.”
Noha a mérsékelt égövben ezeket az orrbéli különbségeket talán nem a környezeti változók vezérlik, a földrajzilag összefüggő tulajdonságok mégis nyilvánvalóak. “Széles eltérések vannak a kontinensek között, és ez mondhatni azt mutatja, hogy vannak mögöttes genetikai okok” – mondja Kaustubh Adhikari, a University College London populációgenetikusa. Adhikari és kollégái nemrég publikáltak egy tanulmányt, amelyben a külső orrforma különbségeivel összefüggő genetikai változásokat vizsgálták (Nat Commun, 7:11616, 2016).
A korábbi tanulmányok feltártak néhány gént, amelyek szerepet játszanak az orrunk formálásában, de a munka nagy részét homogén európai vagy észak-amerikai populációkban végezték, kis morfológiai különbségekkel. Adhikari csapata azonban genetikai mintákat és arcfelvételeket gyűjtött egy több mint 6000 latin-amerikaiból álló kohorszból, öt országból. “Latin-Amerika egy genetikai olvasztótégely” – magyarázza Adhikari. “Ott vannak az amerikai őslakosok, akik közel állnak a kelet-ázsiaiakhoz; ott vannak az európaiak és az afrikaiak – és mindezek csak egy kontinensen vannak. És a keveredés nagyon friss.”
Adhikari és kollégái öt olyan gént fedeztek fel, amelyek az orrszerkezet valamely aspektusát szabályozzák. Mind az öt gén a csontok vagy porcok differenciálódását és a koponya-arcfejlődést befolyásolja, és háromról már korábban megállapították, hogy különbözik a modern ember és az olyan kihalt fajok között, mint a neandervölgyiek és a denisovaiak – mindkettőnek kissé más orrformája volt, mint a H. sapiensnek. “Ez nem a teljes történet” – mondja Adhikari – “de ez egy kis darabja.”