השימפנזה היא היצור הקרוב ביותר לבני האדם מבין היצורים החיים כיום, ושניהם שייכים יחד לקבוצה המכונה הומינינים (hominins). חוקרים בטכניון השוו את מבנה הפנים של הגורילה (במחקר נבדקה הגורילה ליה מהספארי ברמת גן - שמתה ביולי 2022 והיא בת 44) לזה של בני אדם ושימפנזים, תוך התמקדות בשרירים המפעילים את הפנים ובייחוד את מחציתם התחתונה. במחקר נמצאו הבדלים בין ההבעות.
הבעות פנים הן מרכיב חיוני בתקשורת הבין-אישית של האדם. חיוך, לדוגמה, מופיע אפילו אצל תינוקות שזה עתה נולדו, וגם אם הוא עדיין רפלקסיבי ולא רצוני - השפעתו על ההורים ברורה ומיידית. המונח "הבעת פנים" עצמו רומז על כך שתנועות שרירי הפנים מבטאות מצב פנימי - רגשות, מוטיבציות, מחשבות ועוד. יתר על כן, הוא מניח כי תנועות אלה הן אותות שהזולת יודע לפענח ולנבא על פיהם התנהגות עתידית.
השפה העברית עשירה בביטויים המכילים את המילה "פנים", ועושר זה מצביע על המקום המרכזי של הפנים והבעות הפנים בתקשורת בין בני האדם. דוגמאות בולטות הן ביטויים כגון "נפלו פניו", "אורו פניה" ו"העמידו פנים". גם באנגלית ובשפות אחרות מתארים ביטויים דומים רגשות שונים: עצב (Long face), מבוכה (Lose face), זעם (Blue in the face) ועוד.
שמחה ועצב, כעס והפתעה, פחד וגועל - רגשות אלה באים לידי ביטוי בהבעות הפנים שלנו באופן אינטואיטיבי כל כך, שאיננו מרבים לחשוב כמה הן מורכבות ועתירות משמעות. יותר מכך, סביר מאוד להניח שמעולם לא הקדשנו מחשבה להתפתחותן במהלך האבולוציה.
צ'ארלס דרווין דווקא הקדיש לכך מחשבה רבה, והעלה את הדברים על הכתב בספרו "הבעות פנים באדם ובבעלי החיים", שראה אור בשנת 1872. בספר זה, שאינו נמנה עם ספריו הנודעים, טען חוקר הטבע לראשונה כי הבעות הפנים של האדם הן אוניברסליות ויתר על כן - שאפשר להסבירן באמצעות הבעות הפנים של בעלי חיים.
בשנים האחרונות התפרסמו מחקרים המבקרים טענות אלה, אולם ניתוחיו היסודיים של דרווין בנוגע להבעות הפנים בבעלי החיים ובאדם ממשיכים לספק בסיס למחקרים מודרניים בתחום.
דרווין הוא שהראה כי רבות מפעולות שרירי הפנים אצל האדם ואצל פרימטים אחרים הן מוּלדוֹת, וכך הסביר מדוע האדם וקרוביו מביעים רגשות דומים בתנועות פנים דומות. להבעות הפנים של האדם, של הפרימאטים ושל יונקים אחרים יש קשרים פילוגנטיים ברורים, אולם אין ספק שאצל הפרימאטים יש להבעות הפנים חשיבות שאין דומה לה בתקשורת בין הפרטים. באדם יש להבעות אלה גם חלק בתפקוד מיוחד במינו – דיבור.
כ-150 שנים אחרי ספרו של דרווין נכנסו לעובי הקורה שני חוקרים מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט בטכניון - ליאת רוטנשטרייך, סטודנטית לרפואה בשנה השישית במסלול המשולב MD/PhD, וד"ר אסף מרום. השניים ערכו מחקר השוואתי הבוחן את ארכיטקטורת הפנים של הגורילה, השימפנזה והאדם המודרני ופרסמו את הממצאים בכתב העת של FASEB, פדרציית האגודות האמריקניות לביולוגיה ניסויית.
במאמרם מראים החוקרים שארכיטקטורת הפנים של הגורילה היא פרימיטיבית ונבדלת מזו של האדם והשימפנזה, החולקים ביניהם מאפיינים משותפים רבים. מאפיינים מבניים אלה כוללים את המודיולוס (modiolus), שאליו מתכנסות אלומות שרירים שונות השולטות בזווית הפה, ואת שריר הפה המעגלי (orbicularis oris). כמו כן הראו החוקרים שהמבנה המיקרוסקופי של השרירים המותחים את שפתי הגורילה הוא פרימיטיבי, כלומר משותף לה ולקופים רבים אחרים.
מצד אחד, מסבירים החוקרים, המבנים הייחודיים המשותפים לאדם ולשימפנזה עשויים להסביר את היכולות המורכבות של הבעת הפנים במינים אלה. מצד שני, שרירי הפנים של הגורילה פרימיטיביים יותר ודומים יותר לאלה של האורנגוטן, הגיבון, הבבון והמקוק. משמעות הדבר במונחים מקצועיים היא שהאנטומיה שאנו רואים אצל האדם ואצל השימפנזה היא סינאפומורפית – זוהי תכונה ייחודית בקרב הפרימאטים המשותפת רק לשני מינים אלה.
בטכניון אמרו כי משמעות הדבר היא שמבנים אלה התפתחו במהלך האבולוציה של ההומינינים. כלומר, מבנים אלה הופיעו באבולוציה של האדם לכל היותר לפני כ-6 מיליון שנה, גילו של האב הקדום המשותף לנו ולשימפנזים. החוקרים מדגישים כי מחקר נוסף נדרש כדי לחבר את הממצאים האנטומיים עם התנהגותם של הפרימאטים, וכי מחקר כזה צריך לכלול את סביבתם האקולוגית והתבוננות בהבעות הפנים שלהם בזמן התנהגות חברתית.
מעבר לערך המדעי של המחקר מציינים החוקרים כי הבנה מעמיקה של הבסיס האנטומי להבעות הפנים חיונית גם לצורך ניתוחים שבהם משחזרים או משקמים את אנטומיית הפנים, במחקר של רשתות אנטומיות לצורך הבנת הקשרים בין מרכיבי הפנים, לניתוח ממוחשב של הבעות פנים וכן לצורך השוואה בין הבעות פנים של מינים שונים בעזרת Facial Action Coding System (FACS) – שיטה שאותה פיתח הפסיכולוג האמריקני פול אקמן (Ekman) בסוף שנות השמונים של המאה הקודמת.
