Череп и зубы

Лицо человека по сравнению с мордой гориллы, шимпанзе и орангутана маленькое, в особенности, если сопоставлять размеры лицевого и мозгового отделов черепа. Эти соотношения выражаются в следующих цифрах: на сагиттальном разрезе черепа человека площадь лицевого отдела составляет приблизительно 43% от площади мозгового отдела, а у шимпанзе - 94%. Показательны также цифры, выражающие вес нижней челюсти в процентах веса черепа (без нижней челюсти), т.е. кальвариомандибулярный индекс: у гориллы он составляет 40-46, у человека примерно 15.

В соответствии с большой длиной нижней челюсти и большой длиной лицевого отдела в целом, челюсти антропоидов сильно выступают вперед - их черепа обладают прогнатизмом. Наоборот, лицо человека, как правило, имеет более или менее прямой профиль, т.е. для него характерен ортогнатизм. Различия в величине угла профиля лица выражается следующими цифрами (в градусах): у орангутана - 41, у гориллы - 55, у шимпанзе - 56, у человека - 77-89.

Малые размеры человеческого лица объяснялись разными причинами: общее уменьшение лицевого отдела, по-видимому, было полезно для человека как вертикально стоящего существа, так как чрезмерно большой объем головы повышал бы и без того значительную неустойчивость человека при двуногом стоянии.

Этот выигрыш в степени устойчивости, конечно мал, но его безусловно, следует учитывать в связи с “топографическим” положением лицевого отдела. Равновесие головы, балансирующей на позвоночном столбе, подчиняется закону рычага первого рода. Для человека во многих случаях важно держать голову в несколько приподнятом виде, так, чтобы оптические оси были направлены к горизонту. Хорошим противовесом тянущему вниз лицевому отделу у человека служит большой мозг. Однако понятно, что если бы человек обладал мордой гориллы, этот противовес пришлось бы усилить мощной затылочной мускулатурой и связочным аппаратом, которые потребовали бы для своего прикрепления очень больших остистых отростков шейного отдела позвоночника, как это имеет место у гориллы. Понятно, что все это оказалось бы дополнительным грузом и еще больше переместило бы центр тяжести тела вверх, к головному концу. Очевидно, таким образом, что короткое лицо человека, выгодно для него в механическом отношении.

Большое затылочное отверстие у человека сдвинуто далеко вперед, чем достигается наилучшее использование заднего отдела мозгового черепа в качестве противовеса лицу и устраняется необходимость в усилении мышечного аппарата затылка, которое, кроме того, принесло бы ущерб и подвижности головы около вертикальной оси. С этой подвижностью связано характерное для человека сильное развитие сосцевидных отростков, а также усиление вращающей функции косых мышц головы.

Следует также особо рассмотреть вопрос о значении для человека малых размеров его нижней челюсти. Нижняя челюсть совершает движения главным образом в сагиттальной плоскости по законам рычага второго порядка, так как точка опоры в суставных ямках лежит вне точек приложения сил, вызывающих движения челюсти. Ясно, что при поднятом лице приводить нижнюю челюсть в соприкосновение с верхней было бы труднее, если бы она была такой же крупной, как у гориллы и орангутана. Бунак В.В. (1951) обратил внимание на то, что членораздельная речь при необычайно быстрых, хотя и небольших движениях нижней челюсти была бы невозможна при чрезмерно большой ее массе. Можно думать, что при прямой посадке головы человека, а следовательно, при поднятой кверху нижней челюсти ее большая масса могла бы затруднять и акт жевания.

Довольно распространенная точка зрения заключается в том, что укорочение лица у человека и вообще ослабление его жевательного аппарата были вызваны искусственной обработкой и размягчением пищи с помощью огня. Этими же причинами пытались объяснить и небольшие размеры зубов человека и наличие одного или двух корней у верхних предкоренных зубов вместо трех, обычно имеющихся у обезьян.

У человека ровный ряд зубов, т.е. для него характерно отсутствие конической формы клыков и малая их величина, в связи с чем отсутствуют промежутки (диастемы) между клыками и первыми предкоренными в нижней челюсти и между резцами и клыками в верхней. У обезьян в эти диастемы входят клыки противоположной челюсти. У человека первые предкоренные, как и вторые, имеют по два бугорка - щечный и язычный, расположенные поперечно по отношению к направлению зубного ряда. У обезьян коронка первого предкоренного имеет бугорки, расположенные один за другим, причем передний большой и заостренный отчасти повторяют форму клыка.

Чарльз Дарвин объяснял малый размер клыков у человека наличием у него руки, которая приняла на себя функции боя при нападении и обороне. Освобождение руки с этой точки зрения оказало на клыки такое же влияние, какое имело для некоторых копытных развитие рогов, сделавших клыки ненужными. Вряд ли можно считать, что причиной уменьшения клыков у человека было укорочение лица, т.к., например, у гиббона с его короткой мордочкой имеются огромные клыки.

Для человека характерны также гладкая поверхность мозгового отдела черепа, т.е. отсутствие сагиттального и затылочного гребней, а также значительно более слабое, чем у гориллы и шимпанзе, развитие надглазничного рельефа. Отсутствие сагиттального и глазничного гребней у человека обычно объясняют малым развитием височной и затылочной мышц, а также большой поверхностью мозговой коробки, а следовательно, отсутствием нужды в дополнительной поверхности в виде гребней для фасций жевательной и затылочной мускулатуры.

Одной из наиболее типичных черт человека является развитие у него подбородочного выступа, неизвестного ни у одной из обезьян. Образование подбородочного треугольника связано с закладкой в области симфиза ряда мелких подбородочных косточек (ossicala mentalia), которые специфичны только для человека. Они появляются в конце эмбриональной жизни, сливаются между собой и с телом нижней челюсти (на детских челюстях видны следы слияния).

По вопросу о механизме возникновения подбородка у человека высказывались в литературе различные взгляды. Появление подбородочного выступа объясняли редукцией альвеолярного отростка - при общей редукции жевательного аппарата альвеолярный отросток сильно уменьшается, тогда как нижний отдел передней части тела челюсти такой редукции не испытывает, что вызывает отступание альвеолярной части и тем самым появление подбородка. Формирование подбородка ставили также в связь с выпрямлением передних зубов и альвеолярного отростка.

Другие авторы связывали образование подбородка с изменениями черепа в целом. Указывалось, что расширение мозгового черепа вызвало расхождение ветвей нижней челюсти, а укорочение верхней челюсти и неба обусловили уменьшение ее длины. Это вызвало усиление поперечных натяжений в области симфиза, особенно в нижнем его отделе, и задерживало слияние двух половин челюсти. Необходимость усиления передней пластины обусловила появление подбородочных косточек, которые и образовали подбородочный выступ.

Образование подбородка объяснили также неодинаковым ростом альвеолярной и базальной частей челюсти в период смены зубов: у человека, у которого передние постоянные зубы не больше молочных, альвеолярная часть мало увеличивается, тогда как базальная часть усиленно растет в связи с общим увеличением размеров челюсти.

Очевидно, что каждый из указанных факторов, взятый в отдельности, недостаточен для объяснения сложного механизма возникновения подбородка. Здесь, по-видимому, играли роль и редукция альвеолярной части, и выпрямление зубов, и неодинаковый рост альвеолярной и базальной части, и разрастание подбородочных косточек.

Более или менее сильное выступание из плоскости лица костного носа также отличает человека от других приматов. Высказывалось мнение, что выступающий нос полезен главным образом для обогревания потока холодного воздуха при носовом дыхании без чего мозг человека и его носоглотка подвергались бы чрезмерному охлаждению и что, кроме того, он играет важную роль фильтра, задерживающего пыль и микробы.

Следует принять во внимание, что для сохранения внутреннего тепла образование наружного носа было бы для человека особенно полезно в совокупности с уменьшением прогнатизма в среднем отделе лицевого скелета.