Вымершие люди: почему неандертальцы погибли, а мы — выжили
Шрифт:
Другие ученые не были уверены, что это место служило захоронением. Они утверждали, что на многих костях есть следы зубов плотоядных животных, которые, вероятно, тащили тела в пещеру, в свое укрытие, откуда-то извне. Я не знаю, какова причина накопления окаменелостей в пещере Сима, но я рад, что эта прекрасная коллекция сохранилась в течение примерно полумиллиона лет и теперь мы можем спорить о том, как эти кости туда попали.
В предыдущей главе мы говорили о периоде около девяти миллионов лет назад, когда обезьянам удавалось выживать в оставшихся тропических лесах. Эту главу я начал с упоминания о существах, очевидно, людях, живших спустя восемь с половиной миллионов лет. Прежде чем мы погрузимся в их историю, в этой и следующей главах я хочу дать краткий обзор предшествовавших восьми (или около того) миллионов лет, чтобы вы получили некоторое представление о том, как в знаменитую «Яму костей» попали люди.
Каждый раз, когда в научной литературе появляется информация о новой находке, будь то ископаемая обезьяна, проточеловек [25] или человек, картина нашей эволюции становится все более сложной и трудной для понимания. Для изучения нам, как правило, доступны лишь несколько неполных образцов, что неизбежно приводит к появлению множества домыслов о связях между ними. Это все равно что притворяться, будто знаешь, как выглядит пазл из десяти тысяч фрагментов, хотя у тебя есть только сто из них. Нередко потом появляется очередное красочное древо эволюции, которое каким-то образом объединяет различные
25
В целях упрощения я буду называть протолюдьми тех, чьи окаменелые останки демонстрируют черты, делающие их частью человеческой истории, но не имеют полного набора качеств, необходимых для того, чтобы мы считали их людьми. Не все обязательно станут нашими предками. Для наших задач этот ряд будет включать роды Orrorin, Sahelanthropus, Ardipithecus, Australopithecus, Paranthropus и Kenyanthropus. Они обычно упоминаются в научной литературе как гоминины. Я также буду называть всех представителей рода Homo от Homo erectus и далее людьми, но буду рассматривать более ранние формы (rudolfensis, habilis, georgicus) как протолюдей. В этой интерпретации я признаю доводы в пользу альтернативного обозначения Australopithecus habilis, а не Homo habilis (В. Wood and М. Collard, ‘The Human Genus’, Science 284(1999): 65–71), но поддерживаю последний вариант, так как он чаще всего встречается в научной литературе.
Находка из Ямы костей уникальна своим масштабом и позволяет определить диапазон изменений, произошедших с людьми, которые жили очень давно. Поскольку сопоставимых находок за предшествующие появлению Ямы 9 миллионов лет у нас нет, наша реконструкция событий имеет экспериментальный характер. Я не стану увлекаться обсуждением, какой из ископаемых объектов — наиболее вероятный кандидат на роль нашего предка, а вместо этого выделю виды протолюдей и людей в рамках широких категорий и периодов. Весь этот период удобно разделить на три блока, которые точно соответствуют эпохам геохронологической шкалы: поздний миоцен (11,6–5,33 миллиона лет назад), плиоцен (5,33–1,8 миллиона лет назад) и период с раннего до среднего плейстоцена (1,8–0,5 миллиона лет назад) (табл. 1).
Таблица 1. Виды протолюдей, идентифицированные в настоящее время, с приблизительными временными рамками и географическим распространением. Эта таблица включает в себя гипотетического предка флоресского человека и ориентировочно относит к роду Homo человека умелого, человека рудольфского и дманисского гоминида
Также важен период 11,6–5,33 миллиона лет назад, потому что именно тогда наша ветвь семейства обезьян начала отделяться от ветвей, которые позже должны были привести к появлению горилл и шимпанзе. Уже тогда мы разошлись с орангутанами, жившими в лесах Юго-Восточной Азии и выбравшими к тому времени свой собственный независимый эволюционный вектор. Клан горилл отделился следующим [26] . Хотя, по последним оценкам, расхождение горилл и людей произошло примерно 8 миллионов лет назад, как мы видели в предыдущей главе, в Эфиопии недавно были обнаружены окаменелые зубы ранней гориллы, датированные периодом примерно 10 миллионов лет назад. Если данные о находке подтвердятся, это будет означать, что гориллы могли отделиться намного раньше, чем предполагалось, возможно, около 11 миллионов лет назад.
26
Оценки времени отделения родословных орангутана, гориллы и шимпанзе от человеческой существенно различаются. Молекулярные часы, которые сравнивают генетическое расстояние между живыми видами, преобразуют оценки во время, предполагая, что мутации нейтральны и возникают постоянно. Размер популяции также влияет на оценки, как и выбранные точки калибровки часов, которые обычно основаны на надежных оценках возраста известных окаменелостей. Е. J. Ayala, ‘Molecular Clock Mirages’, Bioessays 21(1999): 71–5; J. H. Schwartz and B. Maresca, ‘Do Molecular Clocks Run at All? A Critique of Molecular Systematics’, Biol. Theory 1(2006): 357–71.
Оценки отделения орангутанов варьируются от 18 до 11 миллионов лет назад; горилл — 8,4–5 миллиона лет; шимпанзе 7–4 миллиона лет назад.
R. L. Stauffer, ‘Human and Ape Molecular Clocks and Constraints on Paleontological Hypotheses’, J. Hered. 92(2001): 469–74; F-C. Chen and W-H. Li, ‘Genomic Divergences between Humans and Other Hominoids and the Effective Population Size of the Common Ancestor of Humans and Chimpanzees’, Am. J. Hum. Genet. 68(2001): 444–56; Z. Yang, ‘Likelihood and Bayes Estimation of Ancestral Population Sizes in Hominoids Using Data From Multiple Loci’, Genetics 162(2002): 1811–23; G. V. Glazko and M. Nei, ‘Estimation of Divergence Times for Major Lineages of Primate Species’, Mol. Biol. Evol. 20(2003): 424–34; D. E. Wildman et al., ‘Implications of Natural Selection in Shaping 99.4 % Nonsynonymous DNA Identity between Humans and Chimpanzees: Enlarging Genus Homo’, Proc. Natl. Acad. Sciences USA 100(2004): 7181–8; S. Kumar et al., ‘Placing Confidence Limits on the Molecular Age of the Human-Chimpanzee Divergence’, Proc. Natl. Acad. Sciences USA 102(2005): 18842–7; N. Patterson et al., ‘Genetic Evidence for Complex Speciation of Humans and Chimpanzees’, Nature 441(2006): 1103–8; A. Holboth et al., ‘Genomic Relationships and Speciation Times of Human, Chimpanzee, and Gorilla Inferred from a Coalescent Hidden Markov Model’, PLoS Genet. 3(2007): 294–304; I. Ebersberger et al., ‘Mapping Human Genetic Ancestry’, Mol. Biol. Evol. 24(2007): 2266–76. Bipedalism is first observed in Orrorin tugenensis 6 mya and persisted for 4 mya until modifications in the hip appeared in early Homo. B. G. Richmond and W. L. Jungers, ‘Orrorin tugenensis Femoral Morphology and the Evolution of Hominin Bipedalism’, Science 319(2008): 1662–5.
Согласно последним оценкам, расхождение шимпанзе и человека произошло не далее чем 5 миллионов лет назад, некоторые исследователи утверждают, что это случилось 4 миллиона лет назад. Особенность процесса в том, что сам он длился 4 миллиона лет. Поэтому возникла гипотеза, что, уже разделившись, человек и шимпанзе вновь смешали свои гены, чтобы затем опять разойтись. Альтернативное и более простое объяснение состоит в том, что существовала большая исконная популяция численностью до 50–75 тысяч особей [27] , которая медленно разделялась на две части.
27
Оценки действительного размера популяции, которая почти равняется размеру размножающейся популяции.
J. D. Wall, ‘Estimating Ancestral Population Sizes and Divergence Times’, Genetics 163(2003): 395–404.
Несмотря
У нас есть три ископаемых вида этого периода. Самой ранней найденной особи дали имя Тумай (Sahelanthropus tchadensis) [28] — имя, которое жители Чада в пустыне Сахара дают детям, рожденным в начале сурового, опасного для жизни засушливого сезона. На языке даза, народа Центральной Африки, живущего в регионе, где были найдены окаменелости, Тумай буквально означает «надежда на жизнь». Учеными были описаны девять образцов, включающих череп, фрагменты челюсти и несколько зубов. Тумай жила на берегу озера примерно 6–7 миллионов лет назад и, возможно, передвигалась на двух конечностях, однако уверенности в этом нет. Ее мозг был размером с мозг шимпанзе, а форма черепа сочетала в себе черты черепов древней обезьяны с чертами других, по-видимому, более поздних видов-предвестников протолюдей. Излишне говорить, что это открытие породило жаркие споры между теми, кто считает Тумай древним видом и прямой предшественницей людей, и теми, кто считает ее ранней разновидностью горилл. Датировка, согласно которой Тумай жила 6–7 миллионов лет назад, ставит нас перед проблемой: эта отметка находится раньше предполагаемого разделения людей и шимпанзе около 5 миллионов лет назад. У нас есть два варианта. Если Тумай была прямой родственницей человека, то молекулярные часы относят время разделения человека и шимпанзе к слишком недавнему периоду. С другой стороны, если оценки молекулярных часов верны, то Тумай жила до разделения и не может принадлежать к числу наших прямых предков, живших после разветвления человека и шимпанзе.
28
The fossils have been assigned to a new species, Sahelanthropus tchadensis. М. Brunet et al., ‘A New Hominid from the Upper Miocene of Chad, Central Africa’, Nature 418(2002): 145–51.
Тринадцать окаменелых останков второго претендента на роль самого раннего и уникального предка человека были найдены на холмах Туген в Кении в 2000 году [29] . Всего было обнаружено 22 окаменелых фрагмента, принадлежащих шести особям. Этот вид получил прозвище «Человек тысячелетия» (Orrorin tugenensis), хотя научное название, которое ему дали, на языке тугенов означает «оригинальный человек». Он жил около 6,1–5,72 миллиона лет назад, примерно через миллион лет после Тумай. Человек тысячелетия больше соответствует молекулярной оценке времени разделения человека и шимпанзе, чем Тумай, но все-таки жил раньше предполагаемого периода разделения и поэтому представляет собой аналогичную загадку. В отличие от находки Тумай, в этот раз не удалось обнаружить череп, зато ученые восстановили несколько бедренных костей. Они подсказывают нам, как мог двигаться Человек тысячелетия. Ученые, исследующие его, утверждают, что он был прямоходящим, то есть обладал ключевым навыком, отличающим человека. Они идут еще дальше, добавляя, что его походка и ходьба были ближе к человеческим, чем у более поздних видов, которые до этого считались предками людей. [30] Хотя большинство ученых согласны, что Человек тысячелетия был прямоходящим, мало кто верит, что он передвигался по-человечески и является прямым предком людей, появившихся гораздо позже. Опять же, скудные данные открывают возможности для громких заявлений и контраргументов, которые едва ли могут помочь нашему пониманию.
29
M. Pickford and B. Senut, ‘The Geological and Faunal Context of Late Miocene Hominid Remains from Lukeino, Kenya’, C. R. Acad. Sci. Paris, Earth Plan. Sci. 332(2001): 145–52.
30
Пикфорд и Сенут специально удаляют Australopithecus afarensis, включавших и знаменитую Люси, из человеческой родословной, а также предполагают, что Ardipithecus являются предком шимпанзе.
Если череп был преимуществом Тумай, а бедренная кость — козырем Человека тысячелетия, то третьего претендента, вступившего в борьбу в 2001 году, выделяли зубы. Одиннадцать окаменелых останков, принадлежащих пяти особям, были найдены в районе Среднего Аваша в Эфиопии, где эти особи жили около 5,8–5,2 миллиона лет назад. Хотя эти существа жили в не столь далекие времена, вполне возможно, что они могли пересекаться с Человеком тысячелетия, который обитал на 1200 километров южнее. Мы будем называть этого третьего кандидата Кадабба (Ardipithecus kadabba) [31] .
31
Окаменелости были первоначально приписаны подвиду Ardipithecus ramidus kadabba, а затем выделены в отдельный вид Ardipithecus kadabba в 2004 году. Y. Haile-Selassie, ‘Late Miocene Hominids from the Middle Awash, Ethiopia, Nature 412(2001): 178–81; G. WoldeGabriel et al., ‘Geology and Palaeontology of the Late Miocene Middle Awash Valley, Afar Rift, Ethiopia’, Nature 412(2001): 175–8; Y. Haile-Selassie et al., ‘Late Miocene Teeth from Middle Awash, Ethiopia, and Early Hominid Dental Evolution’, Science 303(2004): 1503–5.
Ardipithecus — от слова Ardi, что означает «земля» или «пол» на афарском языке народа региона Аваш в Эфиопии, а латинское слово pithecus означает «обезьяна». Kadabba на афарском языке означает «главный предок семьи». Поэтому Ardipithecus kadabba означает «предок земной обезьяны у истоков [человеческой] семьи».
Т. D. White et al., ‘Australopithecus ramidus, a New Species of Early Hominid from Aramis, Ethiopia’, Nature 375(1995): 88; Haile-Selassie, ‘Late Miocene Hominids’.
Давайте на секунду остановимся и подумаем, что же все это может означать. Продолжительный период между 7 и 5,54 миллиона лет назад оставил нам горстку фрагментированных окаменелостей, найденных в трех разных местах Тропической Африки. У одних есть голова, но нет тела, у других — ноги, но нет головы, а у третьих — челюсти и зубы. В совокупности они представляют менее двадцати отдельных особей, которые прожили свою анонимную жизнь на этих обширных землях когда-то в далеком прошлом. Все они жили в течение одного периода протяженностью полтора миллиона лет. Вы, наверное, думаете, что мы одинаково смотрим на все эти немногочисленные и фрагментированные находки, но нет: несмотря на нехватку материала, эти три кандидатуры активно борются за роль наших предков.