Предпочтение одной руки у человека

Предпочтение одной руки у человека

во всех человеческих культурах по всему миру около 90% людей предпочитают правую руку

правая рука - левая рука

Томас А. Пшель (Thomas A. Pьschel), Рейчел М. Гурвиц (Rachel M. Hurwitz), Оксфордский университет, Крис Вендитти (Chris Venditti), Университет Рединга, Соединенное Королевство, "Прямохождение и расширение мозга объясняют предпочтение одной руки у человека", plos.org, 27 апреля 2026.

Томас А. Пшель (Thomas A. Pьschel)

Введение
Во всех человеческих культурах по всему миру около 90% людей предпочитают правую руку. На основе археологических данных некоторые утверждают, что это было так с неолита, в то время как другие считают, что это оставалось неизменным на протяжении всей линии Homo. Более того, сильная латерализация рук у отдельных людей означает, что неоднозначные предпочтения рук, или формы амбидекстрии, крайне редки, что кажется необычным по сравнению с другими видами приматов. Тем не менее, некоторый уровень направленной латерализации рук присутствует в субпопуляциях различных видов приматов, но уровень и постоянство предпочтения одной руки у человека не имеют себе равных и, несмотря на большой интерес, по-прежнему представляют собой необъяснимую эволюционную особенность.

На механистическом уровне известно, что неврологическая основа предпочтения одной руки коренится в специализированных областях мозга, демонстрирующих связь со специализацией полушарий для некоторых высших когнитивных функций. Генетические исследования показывают, что предпочтение одной руки является высокополигенным признаком, на который влияют несколько локусов наряду со сложными эпигенетическими взаимодействиями, хотя полная сложность генетики в отношении предпочтения одной руки до сих пор неясна. На онтогенетическом уровне предпочтение одной руки, по-видимому, начинает развиваться внутриутробно, о чем свидетельствуют ранние односторонние движения рук, наблюдаемые у эмбрионов, хотя интерпретация этих ранних движений остается неопределенной из-за небольшого размера выборки. Затем предпочтение одной руки продолжает развиваться и закрепляться на протяжении младенчества и подросткового возраста, потенциально под влиянием факторов ранней жизни, и в конечном итоге приводит к стойким изменениям формы и плотности костей. Происхождение и сохранение предпочтения одной руки на популяционном уровне остаются загадочными. В литературе одновременно существует множество противоречивых гипотез без каких-либо четких проверок их применимости.

Праворукость у нечеловеческих приматов сравнительно мало изучена по сравнению с людьми. Недавний метаанализ показал, что, в отличие от людей, нечеловеческие антропоиды не демонстрируют праворукость на популяционном уровне, но проявляют сильные предпочтения в использовании рук при выполнении двуручных задач. Филогенетическое исследование подтвердило, что праворукость у человека является крайним случаем, тогда как праворукость на популяционном уровне редко встречается у нечеловеческих приматов. Последнее также не выявило сильной связи между латерализацией рук и такими факторами, как использование инструментов, предпочтение субстрата или размер мозга, но отметило, что у наземных видов предпочтения в использовании рук слабее, чем у древесных.

Хотя сравнительные и метааналитические методы редко сочетаются в эволюционных исследованиях, они уменьшают ошибки выборки, учитывают межисследовательскую изменчивость и помогают устранить исследовательские предубеждения, такие как чрезмерное представительство некоторых харизматичных видов (например, шимпанзе). В этом исследовании оба метода интегрированы для оценки гипотез о ведущей руке у приматов и человека.

Ведущая рука оценивалась по двум параметрам: направлению (средний индекс ведущей руки, MHI) и силе (средний абсолютный индекс ведущей руки, MABSHI). Наши данные включают метаанализ и экспериментальные данные, в результате чего получен стандартизированный набор данных из 2025 особей 41 вида антропоидов. Чтобы проверить праворукость у людей и других приматов, мы собрали соответствующие ковариаты (например, масса тела, размер мозга, использование орудий труда, внутривидовая конкуренция) из различных литературных источников. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что Homo sapiens является эволюционным исключением в отношении праворукости, демонстрируя крайнюю правостороннюю предвзятость. Поэтому мы проводим проверку гипотез, включая и исключая H. sapiens. Кроме того, для явной оценки нашей потенциальной эволюционной обособленности мы используем тест «филогенетического выброса».

Материалы и методы
Для проведения последующего анализа объединили два самых последних и полных доступных набора данных о предпочтениях рук у приматов. Мы включили данные только по MHI и MABSHI, поскольку эти две переменные отражают основные аспекты интересующего нас явления, а именно направление и силу асимметрии рук. MHI рассчитывается путем усреднения показателей предпочтения одной руки у всех индивидов в группе, где показатели предпочтения руки варьируются от -1 (указывает на полную леворукость) до +1 (указывает на полную праворукость), а 0 представляет собой амбидекстрию. MHI дает представление об общем направлении предпочтения руки в популяции или выборке. MABSHI количественно оценивает силу предпочтения руки в группе, независимо от направления предпочтения (т.е., левой или правой). Он рассчитывается путем усреднения абсолютных значений показателей предпочтения руки у всех индивидов в группе. Это полезно для определения согласованности или силы предпочтения руки в популяции, независимо от того, предпочитается ли левая или правая рука. Поэтому мы извлекли всю доступную информацию по этим двум переменным. Итоговый набор данных включал информацию о 2025 особях из 41 вида антропоидных приматов.

Загрузили 100 деревьев с сайта vertlife.org, охватывающих 41 вид антропоидных приматов, для которых у нас есть данные, для использования в наших анализах. Для оценки гипотез, предложенных для объяснения предпочтения рук приматами и/или людьми, собрали различные соответствующие ковариаты из литературы. Эти переменные: BM, масса тела [кг]; ECV, эндокраниальный объем [см3]; FRUIT, процент фруктов в рационе; DIET, процент фруктов и животных в рационе; IMI, межмембранный индекс; DIM, половой диморфизм массы тела; TOOL, использование инструментов [0 = отсутствие, 1 = наличие); SUBS, предпочтение субстрата [0 = древесный, 1 = оба, 2 = наземный]; SOC-SYS, социальная система [0 = одиночная, 1 = пара, 2 = группа]; CL, уровни внутриполовой конкуренции в смысле [1–4,70]; EXT, добывающая добыча [0 = отсутствие, 1 = наличие]; социальное обучение sensu [71] [0 = отсутствие, 1 = наличие].

Все сравнительные анализы выполнены с использованием пакета «brms», который предоставляет интерфейс R для построения многомерных моделей с использованием Stan.

Повторили все наши анализы отдельно для обеих переменных, MHI и MABSHI, поскольку разные гипотезы могут по-разному применяться к асимметрии силы и/или направления рук. Кроме того, повторили все анализы, исключив H. sapiens, чтобы оценить, как модели праворукости могут влиять на общую картину, наблюдаемую у антропоидов. Получены 4 модели (две для MABSHI и две для MHI, каждая из которых включала и исключала H. sapiens), в которых сохранились только ковариаты с достоверными эффектами.

Чтобы оценить очевидную уникальность H. sapiens, использовали модели для прогнозирования ожидаемых уровней MHI и MABSHI для нашего собственного вида с помощью «филогенетического теста на выбросы», а также с учетом метааналитического компонента. Вычислили апостериорное распределение прогнозов для зависимых переменных (т.е. MHI или MABSHI) для нового наблюдения (т.е., H. sapiens), учитывая апостериорное распределение редуцированных моделей, стандартную ошибку для нашего вида, филогенетические эффекты и соответствующие ковариаты, присутствующие в редуцированных моделях. Прогностические распределения, которые сильно отклоняются от известного значения (т.е. выбросы), свидетельствуют о том, что вид претерпел значительные эволюционные изменения, которые нельзя объяснить его филогенетическим положением, длинами ветвей и эволюционными изменениями независимой переменной. Это означает, что признак имеет адаптивное значение для вида способами, не присущими его близким родственникам.

Результаты
Направленность леворукости/праворукости
В отличие от предыдущих исследований, мы демонстрируем, что MHI показывает значительный филогенетический сигнал (h2 = 0,48). Это расхождение, вероятно, связано с нашим подходом, который корректирует ошибку выборки, а не опирается на средние значения по видам. Не наблюдается направленной предпочтительности значения MHI среди антропоидных видов. Как и ожидалось, самый высокий показатель MHI, равный 0,76, был обнаружен у H. sapiens, и хотя популяционные смещения в направлении леворукости/праворукости были редки, другие виды, включая Pan troglodytes, Gorilla gorilla и Cercopithecus diana, показали слабо-умеренную предпочтительность праворукости/праворукости (MHI > 0,17). Интересно, что было обнаружено больше видов, демонстрирующих более выраженную левостороннюю направленность (MHI < 0,3) (например, Pithecia pithecia, Ateles hybridus, Sapajus flavius, Pongo sp., Rhinopithecus roxellana, Cercopithecus neglectus). Pongo sp. (MHI = 0,32) и Rhinopithecus roxellana (MHI = 0,32) — единственные два таксона, демонстрирующие достоверное левостороннее предпочтение, тогда как человек — единственный вид, демонстрирующий достоверное правостороннее предпочтение.

Результаты предполагают, что H. sapiens являются аномалией по отношению к общей тенденции развития приматов. Более ранние гоминины демонстрировали более слабые или менее последовательные предпочтения руки, тогда как более поздние виды демонстрировали более сильную и последовательную латерализацию.

Сила предпочтения руки
MABSHI показал более сильный филогенетический сигнал (h2 = 0,66), чем MHI, хотя и ниже, чем сообщалось ранее. Как и ожидалось, H. sapiens показал одно из самых высоких значений MABSHI (0,94), хотя восточно-яванские лангуры (Trachypithecus auratus) продемонстрировали самую сильную силу предпочтения руки среди антропоидов (MABSHI = 0,98). В целом, люди и преимущественно древесные виды, такие как лангуры (Trachypithecus) и паукообразные обезьяны (Ateles), показали самые высокие значения MABSHI, в то время как преимущественно наземные виды, такие как гелады (Theropithecus) и павианы (Papio), продемонстрировали более слабую предпочтительность рук.

Используя упрощенную модель для прогнозирования значений MABSHI для гомининов, мы наблюдали стабильно высокую силу леворукости у разных видов: Ar. ramidus (0,73), Au. afarensis (0,64), H. ergaster (0,74), H. erectus (0,76), H. floresiensis (0,61) и H. neanderthalensis (0,81). Эти результаты свидетельствуют о том, что сила леворукости оставалась стабильно высокой со времен последнего общего предка гомининов и панинов.

Наши модели определяют Homo sapiens как эволюционную аномалию, демонстрирующую исключительную правостороннюю предвзятость и силу. Однако этот статус аномалии исчезает при включении размера мозга (эндокраниального объёма) и межмембранного индекса, что предполагает, что эти факторы играют центральную роль в возникновении предпочтения одной руки у человека. Мы также показываем, что высокий показатель MABSHI развился на ранних этапах эволюции гомининов, в то время как показатель MHI достиг беспрецедентных уровней с появлением рода Homo. Результаты указывают на прямохождение и нейроанатомическое расширение как на вероятные ключевые факторы уникальной человеческой латерализации, а также раскрывают более широкие экологические закономерности, формирующие праворукость у приматов.

21.05.2026