Butaric en haar collega’s hebben onlangs vastgesteld dat bij Inuit uit Alaska en Siberische Buryat-populaties een langere, smallere neusholte gepaard gaat met grote maxillaire sinussen, en bij Afrikaanse populaties ten zuiden van de Sahara gaat de bredere neusholte gepaard met kleinere maxillaire sinussen (Am J Phys Anthropol, 160:483-97, 2016). De sinussen functioneren als een soort “buffer” om veranderingen in de neusholte en andere structuren van het gezicht op te vangen, concludeerde Butaric’s team, zowel tijdens de ontwikkeling van een individu als in de loop van evolutionaire tijd.
De relatie tussen de vorm van de sinus en de neusholte heeft historisch gezien een paradox gecreëerd voor antropologen als het gaat om archaïsche menselijke soorten. “Het sexy onderwerp is Neanderthalers,” zegt Butaric. Veel wetenschappers hebben aangenomen dat deze oude populaties meer aangepast waren aan koud weer dan Homo sapiens, zelfs die H. sapiens op hoge breedtegraden, omdat de Neanderthalers geassocieerd werden met koudere en drogere omstandigheden tijdens de glaciale periodes op aarde. De sinussen van een typische Neanderthaler zouden dan ook groter zijn dan die van een moderne mens, als de mens verder even groot zou zijn. Maar in plaats van een lange, smalle uitwendige neusstructuur had het gezicht van de Neanderthaler waarschijnlijk een relatief brede neus, afgaande op de morfologie van de botten.
“Het lijkt erop dat ze zijn aangepast aan een warme en natte omgeving, niet aan een koude en droge,” zegt Todd Rae, een antropoloog aan de Universiteit van Roehampton in Groot-Brittannië.Met behulp van CT-scans vergeleken Rae en collega’s Neanderthalers schedels met fossielen van H. sapiens uit Litouwse archeologische vindplaatsen, waarbij ze de aanname testten dat de sinussen van de Neanderthalers relatief groter waren. Uit hun gegevens bleek dat de sinussen van de Neanderthalers in feite niet groter waren dan die van de mens als de hele schedel op dezelfde grootte werd geschaald.
“Dat suggereerde voor ons dat ze niet bijzonder aan koude waren aangepast,” zegt Rae. Toen hij deze redenering uitbreidde naar de buitenneus, stelde Rae de hypothese op dat de brede neus van de Neanderthaler helemaal geen aanpassing was aan de kou, maar werd aangedreven door een andere onderliggende factor (J Hum Evol, 60:234-39, 2011).
Butaric suggereert dat de Neanderthalers, met grotere lichamen en meer spiermassa, misschien een grotere neus nodig hadden om de juiste hoeveelheden zuurstof in te ademen, ongeacht waar ze woonden. Bij moderne mensen hebben mannen over het algemeen grotere neuzen en neusdoorgangen dan vrouwen, wat te wijten kan zijn aan een hogere zuurstofbehoefte (Am J Phys Anthropol, 160:52-61, 2016). Een andere mogelijke verklaring, stelt Rae voor, is dat de Neanderthalers misschien eenvoudigweg de extreem koude gebieden hebben vermeden in tijden die voldoende selectiedruk zouden hebben geboden om hun neuzen in een smalle vorm te kneden.
In de menselijke evolutie is het weer ook niet alles. We hebben de wereld om ons heen gevormd om de selectiedruk van extreem koude omgevingen te vermijden. Onderzoek naar schedelmorfologie suggereert dat veel van de schedelvariatie in de huidige menselijke populaties meer te verklaren is door de afstand tot Afrika dan door aanpassing aan de lokale omgeving (Am J Phys Anthropol, 141:76-82, 2010). “Wij denken dat het gewoon drift is – dat hoe verder je komt, hoe meer een populatie verschillen gaat ontwikkelen door kopieerfouten in het DNA,” zegt Rae. “Je zult de smalle neus krijgen op plaatsen waar het echt koud is, maar waar het relatief gematigd is; de verschillen zijn letterlijk willekeurig.”
Hoewel deze neusverschillen in gematigde zones misschien niet worden aangedreven door omgevingsvariabelen, zijn geografisch gerelateerde eigenschappen nog steeds duidelijk. “Er is grote variatie tussen de continenten, en dat vertelt je dat er onderliggende genetische redenen zijn,” zegt Kaustubh Adhikari, een populatiegeneticus aan het University College London. Adhikari en zijn collega’s publiceerden onlangs een paper waarin ze de genetische variaties onderzochten die geassocieerd zijn met verschillen in uiterlijke neusvorm (Nat Commun, 7:11616, 2016).
Eerdere studies hadden een paar genen blootgelegd die een rol spelen bij het modelleren van onze neuzen, maar veel van het werk werd gedaan in homogene Europese of Noord-Amerikaanse populaties met kleine morfologische verschillen. Adhikari’s team verzamelde echter genetische monsters en gezichtsfoto’s van een cohort van meer dan 6.000 Latijns-Amerikanen in vijf landen. “Latijns-Amerika is een genetische smeltkroes,” legt Adhikari uit. “Je hebt de inheemse Amerikanen, die dicht bij Oost-Aziaten staan; je hebt Europeanen, en je hebt Afrikanen – en je hebt ze allemaal gewoon op één continent. En de vermenging is zeer recent.”
Adhikari en zijn collega’s ontdekten vijf genen die een of ander aspect van de neusstructuur beheersten. Alle vijf genen beïnvloeden bot- of kraakbeendifferentiatie en cranio-faciale ontwikkeling, en drie zijn eerder geïdentificeerd als verschillend tussen moderne mensen en uitgestorven soorten zoals Neanderthalers en Denisovans – die beide iets andere neusvormen hadden dan H. sapiens. “Het is niet het complete verhaal,” zegt Adhikari, “maar het is een klein stukje ervan.”