Žmo­gaus e­vo­liu­ci­jos is­to­ri­ja at­ro­dė aiš­ki. Bet nau­ji at­ra­di­mai Af­ri­ko­je ver­čia mus šį į­si­vaiz­dav­imą ra­di­ka­liai per­mąs­ty­ti

Ji iš karto atpažįstama – viena iš charazmatiškiausių visų laikų mokslinių iliustracijų. Originalioji Progreso maršo versija, nupiešta populiariojo mokslo knygai 1965-aisiais, išrikiavo visus tuo metu žinomus ankstyvuosius žmogaus giminaičius į chronologinę eilę. Menininkas Rudolphas Zallingeris nupiešė juos einančius per lapą ir regis, su kiekvienu žingsniu vis tobulėjančius. Tai sukūrė įspūdį – nepaisant to, kad knygoje buvo rašoma kitaip, – kad žmogaus evoliucija buvo tiesinė progresija, vykusi nuo mažasmegenių medžių laipiotojų iki dvikojų dabartinių žmonių didelėmis smegenimis.

Šis daugsyk kopijuotas atvaizdas buvo kritikuojamas už pernelyg didelį supaprastinimą, bet dar neseniai buvo manoma, kad mūsų evoliucinė praeitis nelabai sudėtingesnė, jei neskaičiuosime akligatviais pasibaigusių atsišakojimų. Tačiau rastos naujos fosilijos verčia apgalvoti iš naujo.

O būtent, atrodo, kad kritiniu periodu prieš 2,5 – 1,8 milijonus metų, kai išsivystė stačiosios beždžionės su santykinai didelėmis smegenimis, buvo daug į žmones panašių beždžionių. Be to, Rytų Afrikos homininai, ilgai laikyti tiesioginiais mūsų protėviais, gali būti tiesiog pusbroliai, o tikrosios šaknys – glūdėti piečiau. Gali tekti visiškai perpiešti giminės medį.

Kadaise reikalas atrodė visiškai aiškus. XX a. pradžioje antropologai ėmė rasti didelių smegenų, dvikojų rūšies fosilijas, kurios vėliau pavadintos Homo erectus. Nedaug teliko abejonių, kad H. erectus, gyvenęs maždaug prieš 1,8 milijono – 550 tūkst metų Afrikoje ir Azijoje, buvo vienas iš tiesioginių mūsų protėvių. Jis gebėjo kurti sudėtingus akmeninius įrankius ir taip pat tikriausiai valdė ugnį.

Neilgai trukus Afrikoje atrandami dar ankstyvesni žmonių giminaičiai. Australopitekai, kaip dabar bendrai jie vadinami, pirmiausia pasirodė maždaug prieš 4,5 milijonus metų, daug anksčiau, nei H. erectus. Jie vaikščiojo dviem kojomis, kaip ir mes, tačiau turėjo daug mažesnes smegenis. Tai kaip jie giminiuojasi su H. erectus? Keliais metais anksčiau, nei buvo išleistas Progreso maršas, antropologai manė atradę „trūkstamą grandį“.

Tanzanijos Olduvai tarpeklyje 1960-aisiais rastas homininas gražiai atitiko tarpą tarp australopitekų ir Homo genties. Fragmentiškos liekanos priklauso rūšiai, kurios smegenys daugmaž 50 procentų didesnės už vidutines australopitekų, bet perpus mažesnės už mūsiškes. Jie pasirodė prieš ~2,3 milijonus metų, kai didžioji australopitekų dalis išnyko, bet dar prieš išsivystant H. erectus. O jų apgyventas Rytų Afrikos regionas anksčiau buvęs mažasmegenių australopitekų namais, vėliau tapo ir H. erectus prieglobsčiu.

Jo atradėjai taikėsi padaryti šį homininą pirmuoju mūsų genties nariu ir pavadino jį Homo habilis. Pastaruosius 50 metų H. habilis buvo mūsų kilmės pagrindinė figūra, sako Lee Bergeris iš Witwatersrando universiteto Johannesburge, Pietų Afrikoje. Paprasčiau tariant, H. habilis buvo tinkamas homininas tinkamoje vietoje tinkamu metu tam, kad taptų mūsų tiesioginiu protėviu.

Tai nebuvo vienintelis tuo metu ir toje vietoje buvęs homininas. Prieš atrandant H. habilis, buvo rastas kitas australopitekas, dabar žinomas kaip Paranthropus boisei. Tačiau P. boisei turėjo neįprastus, beveik goriliškus bruožus ir tai aiški šoninė atšaka, o ne tiesioginis žmogaus protėvis.

Andainykščiai įrodymai, regis, piešė paprastą paveikslą, pernelyg nesiskyrusį nuo Progreso maršo. Ir, nepaisant daugelio atradimų, padarytų nuo 1960-ųjų, kai kurie tyrėjai tebemano, kad iš esmės paveikslas paprastas. Pasak Timo White'o iš Kalifornijos universiteto Berklyje, homininų evoliucinis medis veikiau jau primena klasikinį kaktusą su vienu centriniu stiebu ir tik keliomis atsitiktinėmis atšakomis, tokiomis, kaip P. boisei.

Bet kiti mano, kad neseni atradimai byloja daug sudėtingesnę istoriją. Užuominos apie mūsų ištakų daug painesnį susiraizgymą pasirodė, prabėgus vos keletui metų po H. habilis atradimo. 1972 m. tyrėjų komanda, dirbusi šiaurinės Kenijos Koobi Fora regione, rado kaukolę iš laikų, kai dar gyveno H. habilis, su šiek tiek didesniais smegenimis ir ženkliai platesniu ir plokštesniu veidu – tai yra, su ryškesniais skruostikauliais, nei turimų H. habilis pavyzdžių.

Tai kur ši 2 milijonų metų senumo kaukolė tinka mūsų evoliuciniame medyje? Ar tai, nepaisant neįprastos išvaizdos, H. habilis giminaitis? Ar gal tai atskira rūšis?

Tiesioginis protėvis

Tikėdamasis antrojo varianto, vienas tyrėjas pakrikštijo jį Homo rudolfensis. Bet Meave'ė Leakey iš Turkana Basin instituto Nairobyje, Kenijoje, ir kaukolę suradusios komandos narė, mieliau lieka su pavyzdžio numeriu. Kaukolės numeris yra KNM-ER 1470, arba trumpiau, tiesiog 1470.

Beveik 40 metų 1470 kaukolė tebuvo anomalija. Tai pasikeitė 2007 m., kai Leakey ir jos kolegos tame pačiame regione pradėjo rasti panašias fosilijas. „Neįtikėtinai džiugu, kad galiausiai radome 1470 atitinkančių fosilijų,“ sako ji.

Atradimai, tarp kurių nauji kaukolės fragmentai su plokščio veido ruožais, būdingais 1470 kaukolei, buvo paskelbti pernai (Nature, vol 488, p 201). Nauji radiniai buvo jaunuolio, ne suaugusiojo. Tai rodo, kad 1470 nebuvo anomalija, o priklausė kitai rūšiai, kurios atstovai plokščiu veidu jau gimdavo ir augdavo. Nors kai kuriais aspektais toks plokščias veidas primena mūsiškį, jis smarkiai per platus, kad galėtų būti tiesioginių mūsų protėvių, pažymi Fredas Spooras iš Makso Planko Evoliucinės antropologijos instituto Vokietijoje, kartu su Leakey tyręs naujas Koobi Fora fosilijas.

H. habilis ir P. boisei fosilijos reiškia, kad Rytų Afrikoje prieš du milijonus metų gyveno mažiausiai trys homininų rūšys. Ar jų buvo daugiau? Viena iš neatskleistų žmonių evoliucijos paslapčių – tiesioginio mūsų protėvio – H. erectus – kilmės šalis. Jo šaknys yra paslaptis, nors kai kurie mokslininkai netgi teigia, kad jis kilo iš Eurazijos prieš maždaug 1,8 milijonus metų (New Scientist, gegužės 11, psl. 40).

Tačiau Koobi Fora kaukolės atplaiša, datuojama 2 milijonais metų, tokia teorija verčia abejoti. Tai mažas gabaliukas, tačiau šis fragmentas labai primena H. erectus, ir iškelia viliojančią galimybę, kad jis gyveno Rytų Afrikoje tuo pat metu, kaip H. habilis ir 1470 linija. Tai, kad toje teritorijoje jie gyveno vienu metu, nepaneigia H. habilis kaip tiesioginio H. erectus, protėvio, tačiau rodo sudėtingesnius santykius, nei manėme.

Keturių homininų rūšių gyvenimas tuo pat metu būtų išskirtinis atvejis. Ir Bernardas Woodas iš George'o Washington'o universiteto Washingtone (Kolumbijos apygardoje), kelia idėją, kad egzistavo ir dar vienas homininas.

Apie šią rūšį žinoma mažiausiai iš visų. Dešimtajame XX a. dešimtmetyje Woodas išanalizavo visą tuo laiku atrastą Koobi Fora medžiagą. Nors 1470 kaukolei trūko žandikaulio, Woodas spėjo, kad jis buvo galingas su dideliais dantimis. Taip jau nutiko, kad vienišas žandikaulis iš Koobi Fora kolekcijos atitiko jo spėjimus. Nuo tada manyta, kad ši fosilija priklauso 1470 linijai.

Daugiau nebemanoma. Leakey ir jos komanda nuo tada rado du žandikaulius, daug geriau tinkančius naujajam plokščiaveidžiam radiniui – ir 1470 kaukolei, – nei Woodo rasti žandikauliai. „Kartais laimi, kartais pralaimi,“ sako Woodas.

Bet tada lieka neįprasta žandikaulio fosilija. Pernai metais paskelbtų Koobi Fora tyrimų komentaruose Woodas iškelia drąsų pasiūlymą: žandikaulis gali būti įrodymas dar vienos homininų linijos, gyvenusios prieš 2 milijonus metų (Nature, vol 488, p 162). Leakey komanda nebūtinai sutinka su tokia interpretacija, pabrėžia Spooras.

Tad potencialiai Rytų Afrika, mūsų genties formavimosi metu galėjo būti namai penkioms homininų rūšims. Kokie jų giminystės ryšiai, dar toli gražu neaišku, bet H. habilis tebeatrodo labiausiai tikėtinas tiesioginis žmogaus protėvis.

Iš Pietų Afrikos

Ar bent jau atrodė iki netikėto atradimo už tūkstančių kilometrų į pietus nuo Koobi Fora ir Olduvai tarpeklio. 2008 m., Bergerio devynmetis sūnus Matthew rado pirmąją dar vieno hominino fosiliją Pietų Afrikos Malapa radimvietėje, į šiaurės vakarus nuo Johannesburgo. Bergerio komanda greitai atkasė porą 2 milijonų metų amžiaus skeletų, kurie buvo taip neįtikėtinai gerai išsilaikę, kad prie kai kurių kaulų tebebuvo prilipę odos gabalėliai. Jie paskelbė apie šį naują homininą 2010 m., suteikdami jam Australopithecus sediba pavadinimą.

Prisimenant Rytų Afrikos homininus, iš viso Afrikoje prieš du milijonus metų gyveno šešios rūšys – tokios diversifikacijos nepasitaikė per visą 7 milijonų metų homininų evoliuciją. A. sediba yra, ko gero, labiausiai stulbinantis iš viso šešeto.

Kai kuriais atžvilgiais, tarkime, smegenų dydžiu, A. sediba primena kitus australopitekus. Bet keista beždžione ją daro kiti aspektai, primenantys žmogaus bruožus. „Visame kūne, nuo galvos iki kojų pirštų, A. sediba turi daugybę charakteristikų, būdingų Homo," pažymi Bergeris.

Nepaprasta beždžionė

Kuo daugiau Bergeris tyrė skeletus, tuo labiau tvirtėjo jo įsitikinimas, kad A. sediba yra kertinė mūsų giminės medžio rūšis. Jis mano, kad A. sediba charakteristikos, tokios, kaip maži dantys, plonėjantis liemuo, būdingos Homo genčiai, stato ją į eilę, vedančią link H. erectus (Science, vol 340, p 163).

Bet A. sediba, kaip mėgsta nurodyti kritikai, yra viskas, kas nėra H. habilis: tai australopitekas mažomis smegenimis, gyvenęs pietinėje Afrikoje prieš 2 milijonus metų – gerais 300 000 metų vėliau, nei didesnių smegenų H. habilis pasirodė Rytų Afrikoje. Jie tvirtina, kad A. sediba yra netinkamas homininas netinkamoje vietoje netinkamu metu, kad būtų tiesioginis mūsų protėvis. „Jis tiesiog per jaunas, kad iš jo būtų kilę Homo,“ sako Spooras.

Bergeris tokią kritiką atremia paprastai: H. habilis, seniausias mūsų genties narys, nėra vienas iš tiesioginių mūsų pirmtakų. Jo santykinai didelės smegenys sudaro tokį įspūdį, bet išvaizda gali būti apgaulinga. „A. sediba yra geresnis kandidatas į erectus protėvį, nei habilis kada nors buvo,“ tvirtina jis. „Jo rankos, dantys ir kaukolės morfologija – neskaitant kaukolės tūrio – panašesnės į H. erectus.“

O tai reiškia, pažymi jis, kad dideli smegenys išsivystė dukart. Mažų smegenų Rytų Afrikos australopitekai išsivystė į didesnes smegenis turėjusį H. habilis maždaug prieš 2,3 milijonus metų, bet ši linija išmirė. Šiek tiek vėliau pietinės Afrikos australopitekai, artimi A. sediba, išsivystė į didelių smegenų H. erectus, ir ši linija tapo visos žmonijos pradžia. Taigi, Bergeris neteigia, kad A. sediba pats yra tiesioginis mūsų protėvis, bet kad tikrasis protėvis buvo labai panašus australopitekas, tuo pačiu laiku gyvenęs tame pačiame regione.

Bergerio idėja sutikta labai kritiškai. Pavyzdžiui, White'as atmeta Bergerio teiginius apie A. sediba. Ten, kur Bergeris regi į Homo panašias charakteristikas, White'ui matosi įdomiai susimaišiusi anatomija, niekaip negalėjusi pasitarnauti mūsų genties juodraščiu. Bet A. sediba bent jau yra neginčytinai nauja rūšis, sako White'as. To paties negalima pasakyti apie visus Rytų Afrikos radinius.

„Woodas ir kolegos skirsto radinius pernelyg smulkmeniškai, sakydami, kad šios nežymios variacijos rodo atskiras linijas,“ mano White'as. Skirtumų yra ir tarp dabartinių žmonių, tačiau mes visi priklausome vienai rūšiai. Panašiai, teigia jis, visi Koobi Fora radiniai priklauso vienai rūšiai, nepaisant formų skirtumų.

Spooras atmeta White'o argumentus apie Koobi Fora fosilijas. „Norėčiau, kad Timas pateiktų kokią nors statistiką, rodančią, kad yra kokia nors primatų rūšis, kuri būtų pakankamai skirtinga, kad jai galėtų tikti visi radinių požymiai,“ sako jis.

Kad jau kaulų forma tokia atvira interpretacijoms, gal yra kitokių mįslės sprendimo būdų? Pasirodo, yra. Dantų emalyje esanti anglis gali suteikti užuominų apie dantų savininkų įprastinį racioną. Jei skirtingų formų dantų savininkų buvo skirtinga dieta, tai paremtų atskirų rūšių buvimo teiginį.

Dar neseniai tyrėjai manė, kad homininų dietos buvo gana panašios. Dauguma australopitekų tikriausiai maitinosi sėklomis ir šakniavaisiais, tuo tarpu Homo genties atstovai prie daržovių tikriausiai prisidurdavo ir šiek tiek mėsos. Dabar žinome, kad reikalas daug sudėtingesnis.

2011 m. Thure'as Cerlingas iš Jutos universiteto Salt Lake City'yje atliko P. boisei dantų analizę. Šios rūšies dantys buvo tokie dideli ir tvirti, kad visada manyta, jog tai daugiausia sėklų ir riešutų valgytojai. Bet Cerlingo analizė parodė, kad, kaip bebūtų keista, P. boisei galėjo leisti dienas, rupšnodami žolę – išskirtinė dieta, būdinga homininams ir praktiškai nepasitaikanti tarp beždžionių (PNAS, vol 108, p 9337).

Pernai Bergeris su kolegomis patikrino A. sediba dantų anglies izotopus. Pasirodė, dietoje buvo neįprastai gausu medžių lapų, vaisių, netgi žievės, nepaisant fakto, kad jo aplinkoje dominavo žolės. Vėlgi, tai išskirtinė dieta, nebūdinga jokiems kitiems homininams (Nature, vol 487, p 90).

Cerlingo naujausias, praėjusį mėnesį publikuotas, darbas nurodo kai kurių prieš 2 milijonus metų gyvenusių homininų dietų specializaciją. Svarbiausia, kad neįprastai plokščio veido 1470 linijos dieta buvo panaši į P. boisei – 1470 linijai priskiriamuose dantyse yra toks pat neįprastas izotopų, būdingų žolei, parašas. Tuo tarpu su H. habilis siejamos fosilijos rodo, kad ši rūšis mažiau kliovėsi žolėmis, kaip maisto šaltiniu.

Taigi, dietų tyrimai remia idėją, kad kelios skirtingos homininų rūšys išties gyveno šalia, naudodamos skirtingus išteklius. „Šis darbas atveria klausimą, kaip būtent jie dalinosi erdvę,“ sako Cerlingas.

Tačiau jis neišsprendžia klausimo ar H. habilis arba panašūs į A. sediba australopitekai buvo mūsų tiesioginiai protėviai. Tik aiškių tarpininkų atradimas išspręstų šį ginčą. Bet jei žiūrėsime į pastaruosius keletą metų, kaip į orientyrą, nauji atradimai gali iškelti daugiau klausimų, nei pateikti atsakymų.

Bent jau Woodas tikras dėl vėjo krypties. Jis spėja, kad iki 2064 m. – po šimtmečio nuo pirmųjų H. habilis radinių aprašymo ir po 99 metų nuo Progreso maršo – mūsų giminės medis bus dar vešlesnis ir šakotesnis, nei dabar jo regimas. Jei ir toliau bus daug ir svarbių atradimų, gali neprisireikti laukti taip ilgai, kad sužinotume, ar jis buvo teisus.