Naujas žvilgsnis į žmogaus kilmę ()
Mes, žmonės, visada laikėme save unikaliais, tačiau paaiškėjo, kad evoliuciniu požiūriu šis unikalumas atsirado vakar vakare
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
„Pasaulis iki mūsų. Naujas žvilgsnis į žmonių kilmę“. Oksfordo mokslininkas Tomas Highamas pasakoja apie senovines žmonių rūšis, taip pat ir neseniai atrastas archeologų.
Neandertaliečiai, denisoviečiai, žmonės iš Luzono ir netgi „hobitai“ — kokius pėdsakus jie paliko kiekviename iš mūsų? Kokie jų giminystės ryšiai su mumis ir tarpusavyje? Highamas ne tik pateikia atsakymus, bet ir iliustruoja juos archeologinių radimviečių žemėlapiais ir radinių nuotraukomis.
Knygoje pasakojama ir apie tai, kaip atliekami revoliuciniai mokslo atradimai, kaip pastaraisiais metais pasikeitė genetika ir archeologija ir kodėl kartais įvairiausių palaikų krūvoje aptikti žmogiškus galima tik paėmus oloje rastų kaulų krūvą ir po vieną analizuoti.
<⋯> (sutr.)
„Gyvenimas laikais, kai mūsų dar nebuvo“
Per kiek daugiau nei dešimt metų mūsų įsivaizdavimas apie svarbiausią vėlyvojo žmonių evoliucijos etapo periodą (prieš 200 000–50 000 metų) iš tiesų fundamentaliai pasikeitė. Naujausi kasinėjimai ir pažangiausi mokslo metodai (visų pirma, paleogenomika) parodė, kad tuo metu pasaulis buvo kur kas sudėtingesnis, nei manėme. 2010 m. „Neandertaliečio genomo“ projekto rezultatai pirmą kartą parodė, kad mūsų giminė maišėsi su neandertaliečiais. Tais pačiais metais buvo atlikta ir denisoviečio genoskaita. Žinome, kad šioje grupėje buvo bent dvi, o labiau tikėtina, trys, plačiai po Azijos rytus ir Pietryčių Azijos salas ir Melaneziją išsibarsčiusios populiacijos. Kaip ir mūsų protėviai, denisoviečiai, be abejonės, gebėjo išgyventi plačiame klimato ir gamtos sąlygų diapazone, viešpatavusiame negyvenamose Eurazijos erdvėse. Tačiau mums dar teks labai daug aiškintis, kaip jiems tai pavyko: kokias technologijas jie buvo įvaldę, kokius akmeninius instrumentus gamindavo ir kokia buvo jų kasdiena.
Kol kas geriausias informacijos apie juos šaltinis yra Denisovo ola. Denisoviečiai apsigyveno ten prieš maždaug 200 000 metų. Iš archeologinių radinių galime spręsti, kad jie gyveno daugmaž taip pat, kaip ir kitų paleolito žmonijos rūšių atstovai. Beje, yra duomenų, kad vėlyvajame savo istorijos etape jie mokėjo daryti papuošalus ir kitus dalykus, kurie, archeologų nuomone, liudija jų sudėtingą elgesį — kas daugelį dešimtmečių buvo laikoma vien mūsų rūšies ypatybe. Kitų galimų denisoviečių gyvenviečių aptikimas, pavyzdžiui Baišija karstinės olos, artimiausiais metais žada naują archeologinių jų tyrimo proveržį. Nemažą žinių apie jų adaptaciją potencialą turi ir archeologinės radimvietės Kinijoje, kur gali būti lig šiol neaptiktų denisoviečių palaikų. Lig šiol apie denisoviečius mums gerokai daugiau žinių suteikė genetika, nei archeologija. Kaip jau matėme, kol kas yra vos penki denisoviečių bandiniai iš Denisovo olos ir žandikaulis iš Xiahe — iš viso šeši, nors, gali būtu, jų atkasta jau gerokai daugiau, tiesiog dar nėra genetinio jų priklausomybės šiai grupei patvirtinimo.
Be mūsų protėvių (Homo sapiens), denisoviečių ir neandertaliečių, moksliškai patvirtinti dar keli nelabai seniai aptikti žmonių giminaičiai: „hobitai“ iš Floro salos [Homo floresiensis], Homo luzonensis iš Lusono salos ir Homo erectus, kurie galėjo egzistuoti Pietryčių Azijos salose jau prieš 50 000 metų. Ir Afrikoje tikrai yra galimybė aptikti kitas žmonių rūšis, gyvenusias ankstyvųjų Homo sapiens kaimynystėje. Probėgšmais jau užsiminėme apie Homo naledi ir Homo heidelbergensis, gyvenusius Afrikoje nuo seniausių laikų iki mažiau nei prieš 200 000 metų — geologiniais mastais, tai beveik vakar. Naujų, kol kas nežinomų žmonių giminaičių aptikimo perspektyvos atsiveria ir Afrikoje bei Eurazijoje aptiktose genetinėse „vaiduoklinėse populiacijose“.
Mes, žmonės, visuomet laikėme save kažkuo unikaliu, tačiau paaiškėjo, kad evoliucijos požiūriu, šis unikalumas susiklostė vakar vakare.
Moksliniai duomenys byloja, kad įvairios žmonių rūšys susitikdamos kryžmindavosi, ir iš čia kyla klausimas: kaip gi turėtume save apibrėžti taksonomiškai? Toliau kyla rimtos abejonės mūsų tradicine „rūšių“ koncepcija ir tuo, kas gi iš tiesų yra rūšis. Nepaisant vis pagarbos Homo genčiai, į jos apibrėžimą tikrai derėtų pažvelgti šviežiai, atsižvelgiant į pastaraisiais metais gautus naujus duomenis. Įprasta rūšis atskirti, jei dvi populiacijos negeba susilaukti vaisingų palikuonių. Nuo tada, kai Linėjus paklojo mokslinės taksonomijos pagrindus, mes įpratome rūšis nagrinėti kaip kažką determinuoto, griežtai apibrėžto, kaip dėžes, kategorijas. Tačiau toks įsivaizdavimas yra klaidingas. Daugumą rūšių skiria ganėtinai neryškios ribos. Kojotai ir vilkai, visų veislių lokiai, pelės, varlės, kikiliai, marmozetės ir t․t․ ir pan․ — sąrašą galima tęsti ir tęsti. Skirtingų rūšių gyvūnai reguliariai kryžminasi.
Pavianai — įdomus primatų pavyzdys, demonstruojantis blaivinančia paralelę su Homo gentimi. Kaip ir Homo, prieš maždaug 2 mln. metų ėmė plisti įvairiuose Afrikos regionuose. Dabar žinomos šešios pavianų grupės, kurių arealai apima didelius centrinės pusiaujo zonos plotus, Afrikos pietus, rytines Afrikos dalis ir t․t․ Kai kurių grupių arealai yra netoli kitų grupių teritorijų, ar net ir jas perdengia. Skirtingų grupių pavianai ganėtinai aiškiai skiriasi, o štai pačios grupės viduje individai išoriškai labai panašūs. Tačiau jų genetika netikėtai sudėtinga. Yra aiškūs genetinių mainų tarp kai kurių grupių ženklai, ryškiausiai pasireiškiantys vadinamose hibridizacijos zonose, skirtingų grupių arealų pakraščiuose. Yra ir ženklų genetinių mainų su išmirusiomis ir dabar gyvenančiomis kitų rūšių primatų grupėmis (pavyzdžiui, su Tanzanijos priekalnėse gyvenančiomis kipundži šunbeždžionėmis). Kaip ir mūsų, pavianų genome yra vadinamų vaiduoklinių populiacijų DNR introgresijos požymių.
Mums taip pat įdomu, kad pavianai iš hibridizacijos zonų, kaip ir mes, pasižymi charakteringomis, hibridizacijos metu įgytomis ypatybėmis. O konkrečiai, jie gali išaugti ypatingai stambūs. Šis reiškinys vadinamas „hibridine jėga“ (hetereoze) ir dažnai pasireiškia kryžminantis su kitomis rūšimis už savo arealo ribų. Pavyzdžiui, ligrai, sterilūs liūtų ir tigrų palikuoniai, gerokai masyvesni nei tėvai. Hibridų veidai ir kūnai dažnai būna stambesni, o taip pat neretai pasitaiko dantų anomalijos.
Turint omenyje šiuos duomenis, verta grįžti prie „Denisovo 4“ danties, kurio dydis stulbinamai primena ankstesnių ir negiminiškų homininų dantis. Ar tai laikytina aiškiu nesenos hibridizacijos požymiu? Atrodo keista, kad denisoviečio danties forma ir dydis taip skiriasi nuo neandertaliečio, juk bendras jų protėvis gyveno 500 000 metų anksčiau. Ar hibridizacija gali paaiškinti Kinijos archeologinėse radimvietėse Xuchang ir Xujiayao aptiktų žmonių palaikų neįprastą savybių mozaiką? Ar toks savotiškumas nerodo genų pernešimo nesenos hibridizacijos metu?
Tikėtina, hibridizacija svarbi ir naujų rūšių formavimuisi. Variatyvumas — evoliucinės atrankos variklis, ir jo, kaip hibridizacijos pasekmės, pasireiškimas gali būti viena iš greito evoliucionavmio priežasčių. Negalima nepaminėti neįprastos Homo floresiensis morfologijos, kurių dantys buvo unikalūs ir sunkiai palyginami su bet kuriais kitais Homo genties metraščio dantimis. Jau pasakojome apie ginčus dėl to, ar „hobitai“ laikytini nykštukiniais Homo erectus ar ne taip stipriai sumažėjusiais Homo habilis. Alternatyva galėtų tapti kokia nors hibridizacija, tarkime, Homo erectus ir kito hominino, galbūt denisoviečio. (Taip pat neatmestina galimybė, kad „hobitai“ ir Homo luzonensis iš tiesų buvo nykštukiniais denisoviečiais.)
Jau seniai svarstau, ar Denisovo ola, ar imant plačiau, Altajaus kraštas, būti hibridizacijos zona. Jeigu neandertaliečius nagrinėsime kaip didžia dalimi Vakarų Eurazijos gyventojus, o denisoviečius — kaip rytiečius, tai Altajaus kraštas yra kažkur per vidurį, kas visai neblogai sutampa su hibridizacijos zonomis, kokios yra tarp įvairių pavianų grupių Afrikoje. Yra duomenų, bylojančių, kad neandertaliečiai turėjo ne kartą atvykti į Altajų iš Eurazijos vakarų; negana to, panašu, kad periodu prieš 120 000 – 70 000 metu čis buvo mažiausiai dvi atskiros neandertaliečių grupės. Mūsų tyrimai, panaudojant ZooMS ir senovinės DNR iš kaulų ir nuosėdų analizę rodo, kad neandertaliečiai ir denisoviečiai oloje kelis kartus paeiliui keitė viena kitą. Nauji duomenys patvirtina, kad genetinės introgresija tarp šių dviejų populiacijų vyko gan reguliariai. „Deni“ neįprasta tuo, kad buvo pirmos kartos hibridas, tačiau visi iki vieno senoviniai Denisovo olos genomai buvo didesnio ar mažesnio tarppopuliacinio maišymosi rezultatai. Tas pats pasakytina ir apie mūsų genetinę liniją. Ankstesnius žmogaus evoliucijos modelius, pagrįstus rūšių izoliacija ir išsiskyrimu, keičia modeliai su genų pernaša, genetine introgresija ir maišymusi. Šakoto medžio pavidalo žmogaus evoliucijos įvaizdį keičia įvaizdis plačios upės deltos, kurios atšakos ir sąsiauriai tai susijungia, tai atitolsta.
Minėjome, kad kryžminantis, palikuoniai gali būti nevaisingi. Matome, kad žmogaus genome yra atkarpos be menkiausių neandertaliečių DNR pėdsakų; toks pats ir hibridų, susiduriančių su dauginimosi problemomis, vaizdas. Nesenas tyrimas šią problemą nušvietė. Oxfordo mokslininkų grupė palygino įspūdingai daug sukryžmintų žinduolių porų, kurių palikuonių vaisingumas varijavo nuo visiško nevaisingumo iki šimtaprocentinio vaisingumo, mitochondrinę ir branduolio DNR. Jie sutelkė dėmesį į citochromo b geną (CYTB) ir išmatavo genetinę distanciją tarp gyvūnų porų ir jų gebėjimą tarpusavyje daugintis. Rezultatai parodė, kad genetinė distancija suskirstyta gan aiškiomis ribomis, kas rodo, kad iš šių duomenų galima prognozuoti vaisingumo lygį. O būtent, buvo nustatyta, kryžminantis Homo sapiens, neandertaliečiams, denisoviečiams ir netgi tolimesnėms rūšims, tarkime Homo heidelbergensis, vaisingumo sumažėjimo negalėjo būti. Kitaip tariant, net ir be branduolio DNR teikiamų įspūdingų įrodymų, privalome vadovautis prielaida, kad šių grupių tarprūšinis kryžminimasis (interbridingas) buvo sėkmingas.
Kaip jau ne kartą minėta šioje knygoje,
interbridingas ir genetinė introgresija suteikė mums nemažą naudą. Mūsų evoliucinę sėkmę nemenka dalimi apsprendė mūsų polinkis į hibridizacija.
Manau, šį gamtinį polinkį į hibridizaciją galima nagrinėti plačiau — kaip žmonių elgesio ir kultūros aspektų analogiją. Kaip jau matėme, įsivaizdavimas, kad Homo sapiens — kažkas unikalaus ir naujoviško elgesio atžvilgiu, pastaraisiais metais buvo praktiškai atmesta, atsiradus įtikimiems įrodymams, kad neandertaliečiai (ir, galbūt, denisoviečiai) buvo panašių gebėjimų ir jų elgesys nuo mūsiškio skyrėsi nestipriai. Į šią koncepciją jau netinka ūmi „žmogiškumo revoliucija“, įgyvendinta išimtinai „šiuolaikinių“ žmonių jėgomis; jei kažkas tokio visgi vyko, tai prie šios revoliucijos, tikėtina, prisidėjo ir kitos žmonių rūšys. Archeologiniai duomenys iš Afrikos rodo, kad sudėtingesnis elgesys ir naujos technologijos ten radosi anksčiau, nei Europoje ir Eurazijoje, ir tai vyko lėtai ir nuosekliai, o ne staigiu revoliuciniu šuoliu. Sprendžiant iš visko, Europos neandertaliečių progresas vyko tuo pačiu keliu.
Kol kas galima tik spėlioti, ar idėjos ir naujienos galėjo gimti ir vystytis dėl kontaktų, vykusių 50 000 metų anksčiau, susitinkant neandertaliečiams, denisoviečiams, „šiuolaikiniams“ ir kitiems žmonėms. Įsivaizduokite, kokios galimybės jums atsivertų, susitikus visiškai nepažįstamą grupę žmonių, darančių tą patį, ką ir jūs, šiek tiek kitaip, išradingiau ir, ko gero, truputį geriau, nei jūs ir jūsų gentainiai. Žmonėms patinka mėgdžioti ir kopijuoti. Matome tai vykstant ir artimesniuose archeologiniuose perioduose, kai nauji prekybos ryšiais atkeliaudavo egzotiški dalykai, kuriuos vietiniai gyventojai netrukus imdavo gaminti patys, kartais panaudodami kitas medžiagas. Galimybė išmokti ką naujo, kas bent truputį palengvina rūstų akmens amžiaus gyvenimą — pavyzdžiui, palengvina grobio gaudymą — ar padeda kaip nors kitaip pasipuošti, turėjo atrodyti itin patraukli. Skirtingų žmonių grupių kontaktų periodą ar periodus galėjo lydėti mainymasis idėjomis ir atradimais, kurstomas tokių skirtingų pasaulių susidūrimų teikiamos naudos. Gali būti, kad ankstyvo viršutiniojo paleolito laikais fiksuojamas kūrybingumo blyksnis buvo būtent tokių kontaktų rezultatas. Taip galėjo vykti ne tik biologinė, bet ir, taip sakant, kultūrinė hibridizacija, ir nauda mūsų protėviams iš jos galėjo būti ne tik biologinė, bet ir kultūrinė.
Mes taip pat išsiaiškinome, kad įsivaizdavimas apie vienintelę sėkmingą „šiuolaikinių“ žmonių grupę, išplitusią už Afrikos ribų ir greitai išstūmusią likusias žmonių rūšis, nėra tikėtinas. Taip, galų gale būtent taip ir įvyko: dabar planetoje be mūsų, nėra jokių kitų žmonių rūšių, tačiau visas procesas tikrai buvo gerokai sudėtingesnis ir ilgesnis, nei manyta anksčiau. Dabar žinome, kad mūsų protėviai gan ilgai Europoje gyveno kartu su neandertaliečiais, o kituose regionuose, tikėtina, dar ir su denisoviečiais, ką rodo neseniai Naujojoje Gvinėjoje gauti genetiniai duomenys. Beje, DNR tyrimai rodo, kad šis bendras egzistavimas neišsivystė į bendrą gyvenimą. Man atrodo, kad santūriausias pastaruoju metu sukauptų faktų perskaitymas liudija skirtinguose geografiniuose arealuose gyvenusių, bet retkarčiais susitikdavusių ir interbridingu pasibaigdavusius ryšius užmegzdavusių žmonių grupių mozaikos naudai. Gal tolesnis darbas parodys, kad toks požiūris — tik supaprastinimas, ir kad skirtingų rūšių žmonės galėjo kartu gyventi olose ir kitose vietose. Kodėl gi ne? Nauja nuosėdinės DNR tyrimo metodika visų pirma įspūdinga tuo, kad ja galima tokį gyvenimo būdą išsiaiškinti atkuriant archeologinių sluoksnių dalelėse rastus trumpučius DNR fragmentus. Svarstau, ar prieš daugelį tūkstantmečių būdavo taip, kad skirtingų rūšių žmonės vasaromis atsidurdavo vienoje ir toje pačioje vietoje ir praleisdavo artimai kelis mėnesius, o paskui išsiskirdavo. Gali būti, būtent tokiais atvejais kurios nors grupės vyrai ar moterys nuspręsdavo pasiieškoti sau poros kitoje grupėje ir likdavo su ja. O gal būtent taip ir pasielgė Altajaus priekalnėse vienas iš „Dennio“ tėvų prieš 120 000 metų?
Remiantis turimais duomenimis, Dennio pirmtakai gyveno vėliau, prieš 90 000 metų. Neandertalietė „Dennio“ mama buvo artima Balkanų neandertaliečiams, o denisoviečio tėtis prieš 600 kartų̃ iki „Dennio“ turėjo neandertalietį protėvį, tačiau kitos kilmės artimesnį Altajaus neandertaliečiams iš Denisovo olos.
Beje tokie santuokiniai mainai tarp grupių tikriausiai vykdavo retai. Genetiniai tyrimai rodo, kad neandertaliečių ir, tikėtina, denisoviečių, populiacijos buvo nedidelės ir, atitinkamai, jų grupės skirtingose vietose ir skirtingu laiku irgi nebuvo gausios. Manau, genetinės įvairovės trūkumas ir mažai ryšių su kitomis grupėmis galėjo prisidėti ir prie šių grupių sunykimo.
Neabejotina, vieną iš svarbiausių žmogaus evoliucijos istorijos vaidmenų suvadino ir klimato permainos. Savo akimis regėdami griaunančią klimato katastrofų jėgą, nesunkiai galime įsivaizduoti, kokios pražūtingos kai kurios stambiausios klimato permainos per praėjusius 150 000 metų galėjo būti pirmykščių žmonių grupelėms, išsibarsčiusioms po bekraščius Eurazijos plotus. Viena pernelyg rūsti žiema, viena didesnė nesėkmė — ir negausios, nuo kitų grupių atskirtos populiacijos lemtis taps tragiška. Sumanaus grupės nario žūtis tampa žūtimi žinių ir tradicijų, kurias dabar teks iš naujo išrasti ir įsisavinti. Šiuolaikiniame pasaulyje matome, kad kūryba būdingesnė tankiai apgyvendintoms vietovėms. O trapiame pasaulyje, kuriame žmonių mažai, idėjos ir žinos yra akimirksniu galinti išnykti brangenybė.
Ir atsižvelgiant į visa tai, man atrodo, kad mūsų priešistorinių protėvių gyvenime svarbų vaidmenį galėjo suvaidinti sėkmė. Manau, šiek tiek kitaip susiklosčius biologinėms ir gamtinėms aplinkybėms, išgyventi ir po Žemę išplisti kaip invazinė rūšis, kokia galiausiai mes ir tapome, visai galėjo denisoviečių ar neandertaliečių populiacija. Tas faktas, kad neandertaliečiai gyveno planetoje ilgiau, nei 250 000 metų, rodo, kad kad jie gerai adaptavosi ir buvo visai sėkmingas evoliucijos eksperimentas. Dabar yra įrodymų, kad jie, kaip ir mes, gebėjo plačiai pasklisti ir migruoti nuo Vakarų Europos iki Altajaus kalnų. Gali paaiškėti, kad denisoviečių ir kitų žmonių pasiekimai dar didesni. Tačiau ir jie galų gale išnyko. „Šiuolaikinių“ žmonių populiacija įveikė butelio kaklelį, kur mūsų skaitlingumas ir genetinė įvairovė sumažėjo iki pavojingai žemo lygio. Ir jei nebūtų pasisekę, galėjome išnykti tai pat, kaip ir mūsų giminaičiai.
Kalbant apie gyvenimą ir mirtį, sėkmę ir nesėkmę, negalima pamiršti, kad mūsų antros eilės gentainiai-žmonės neišnyko be pėdsako. Jie tebegyvena mumyse kaip nedideli mūsų DNR fragmentai. Jie yra neatskiriama kiekvieno mūsų dalis. Tai gan gera žinia. Remiantis dabar gyvenančių žmonių populiacijų duomenimis, galima atkurti daugiau, nei 20% neandertaliečių genomo, jei ne daugiau. Greitai sužinosime, kokią dalį denisoviečių genomo galime išspausti iš savęs. Dar reikia daug aiškintis, ką paveldėjome ir ko mums neteko.Tiesiog šiurpas nukrečia suvokus, kad iš šių prarastųjų giminaičių gavome smulkiausius genetinio kodo fragmentus, be kurių negalėtume gyventi Tibeto kalnuose ar Grenlandijos ledynuose, priešintis ligoms Melanezijoje ir taip lengvai adaptuotis naujoje aplinkoje visiškai nepanašioje į gimtąją Afriką; šis žinojimas neginčijamai yra vienas iš didžiausių senovės genetikos indėlių į šiuolaikinio žmogaus esmės supratimą. Šios vertingos genetinės dovanos iš dalies paaiškina ir mūsų rūšies sėkmę, ir tokią plačią ir turtingą dabartinės žmonijos įvairovę. Mes ne tiesiog žmonės — mes esame suma visų tos išsišakojusios upės kanalų ir sąsiaurių, ne kartą susijungusių ir išsiskyrusių kelyje link dabarties.
Daug sužinojome per pastarąjį dešimtmetį, tačiau ketiname sužinoti daug kartų daugiau ir gauti atsakymus į klausimus, prie kurių kol kas net nežinome kaip prisiartinti. Nauji kasinėjimai ir naujausių tyrinėjimo metodų ir technologijų taikymas be jokios abejonės pateiks daugybę atradimų apie denisoviečius, neandertaliečius, „hobitus“, Homo luzonensis, Homo erectus ir, gali būti, apie naujas žmonių rūšis, kurios dar tik laukia atradimo.
Žvelgdamas į praėjusių 10 metų sėkmę, galvoju: ateityje mūsų laukia kažkas stulbinamo.
republic.ru
The World Before Us: How Science is Revealing a New Story of Our Human Origins
Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека