ПОДОРОЖ ДО КОЛИСЦІ ЛЮДСТВА

Більше 1600 кісток і їх фрагментів, кам'яних клинів, скребків знайшли іспанські дослідники в горах Сьєрра де Атапуерка.

Маршрути виходу перших людей з Африки.

Половина з знайдених іспанськими вченими 86 кісток давньої людини несе на собі сліди рубців, зроблених кам'яними ножами. Кістки, що містили мозок, були розколоті. Все це говорить про канібалізм.

Плечова кістка правої руки неандертальця - з знахідки 1856 року. Ця кістка найбільше підходила для генного аналізу. У Випиляні шматку знайдено достатню кількість спадкового матеріалу.

Матіас Крінгс висвердлює з кістки неандертальця шматочки тканини, необхідні для генного аналізу.

Керівник дослідження - доктор Ральф Шмітц в Музеї неандертальця.

Так, по реконструкції вчених, виглядає перша ходящая на двох ногах мавпа, що жила вісім мільйонів років тому в Тоскані і на Сицилії.

Нещодавно знайдені іспанськими антропологами останки стародавньої людини, який вони назвали Homo antecessor (він жив в Європі майже 800000 років тому), демонструють дивовижну суміш ознак сучасних і стародавніх людей.

Дерево еволюції гомінідів (воно, на жаль, не включає останніх відкриттів антропологів) стає все більш складним, розгалуженим.

Найбільша сенсація іспанської знахідки - лицьова кістка підлітка, яка також дуже схожа з сучасною.

Найбільш збережений череп Homo antecessor.

<

>

"ПІТЕК" - ОБЕЗЬЯНА, "ГОМО" - ЛЮДИНА

Займаючись з 1976 року пошуками останків ведмедів, іспанська палеонтолог Тринідад Торрес несподівано наткнувся на кістки древніх людиноподібних істот. Вони були поховані на вісімнадцятиметрових глибині в горах Сьєрра де Атапуерка в печері, де склалися сприятливі умови для їх збереження. Іспанці вже зібрали 86 кісток і зубів (а з фрагментами - 1600 скам'янілостей), що належали шести молодим особинам. Вік останків приблизно 780000 років - це найдавніший всього знайденого палеоантропологами в Європі.

У 1997 році про відкриття іспанців повідомив американський журнал "Сайнс". Особливу увагу привернуло опис лицьової частини черепа хлопчика приблизно одинадцяти років. Замість випуклої форми, характерної для далеких предків людини, ця частина голови така ж плоска, як у сучасних нам людей. І якби сьогодні хлопчик тих далеких часів з'явився на вулиці міста, то, незважаючи на сотні тисяч років, що відокремлюють час його життя від нас, ніхто б не помітив в обличчі дитини чогось незвичайного, хоча його нижня щелепа і дещо важкувата, і різкіше виступають надбрівні дуги. Те ж можна сказати і про будову всіх досліджених черепів, виявлених у печері.

Іспанські дослідники бачать в свою знахідку представників ще не відомої науці різновиди попередників Homo sapiens. Вони дали йому ім'я Ноmо antecessor - "Людина, яка йде вперед", підкреслюючи цим, що він попередник всіх європейців. Ось перелік виявлених особливостей "антесессора".

Примітивне будова зубного апарату, сильно вигнуті надбрівні дуги і особливості будови коренів бічних зубів - цим іспанська знахідка схожа з Homo ergaster, який жив 1,6 мільйона років тому в Східній Африці. З іншого боку, плоским обличчям, опущеними вниз кістками щік і видатним вперед носом "антесессор", безсумнівно, нагадує в анатомічному сенсі сьогоднішнього жителя Європи.

Така суміш "старих" і "нових" чорт, вважають іспанські вчені, не зустрічається у інших відомих форм доісторичної людини. Більш того, дослідники думають, що знайдений ними новий вид предка людини зобов'язує переглянути важливу главу в історії людського роду - вихід людей з Африки і заселення ними Європи.

І ще одне цікаве обставина. Хоча час існування Ноmо antecessor відстоїть від нас на 780000 років, його щелепа дуже схожа на щелепу Гейдельберзького людини, що жила приблизно на 200000 років пізніше. До недавнього часу багато саме його вважали найдавнішим європейцем. Правда, інші дослідники наполягали на іншому сценарії розвитку: з Африки вийшли представники більш ранньої форми двоногих істот, ніж гейдельбергский людина, і стали безпосередніми попередниками перших європейців, а гейдельбергский людина опинилася лише тупиковою гілкою.

"Раніше все здавалося досить простим в нашій еволюції, - заявив недавно один з американських палеоантропологов. - Крок за кроком процес розвитку гомінідів з мавпоподібних, наших предків, поступово робить людей все більш схожими на сучасних". Але, як з'ясовується, становлення людини - аж ніяк не пряма дорога, та ще з гладкою бруківці. "Людська еволюція була процесом з деякими проривами, мутаціями різних регіональних видів. Цих проривів ми ще недавно, немов сліпі, не хотіли бачити і говорити про них, - продовжує вчений. - Розвиток людини в більш пізні відрізки його історії також видається більш заплутаним, ніж вважалося раніше ".

Ілюстрацією до сказаного може служити нова інтерпретація Homo erectus - "Людини випрямленої". Довгий час вважалося, що він прямий нащадок африканського Homo habilis - "Людини вмілого" і безпосередній попередник Homo sapiens. Однак скам'янілості, знайдені біля озера Туркана в Кенії, доводять, що африканське коріння Homo erectus щонайменше на 1,9 мільйона років повинні бути відсунуті назад. З'ясувалося, що він тільки через мільйон років покинув свою східноафриканської батьківщину і поширився в Європі і південно-східної Азії.

Коли в 1891 році голландський лікар Е. Дюбуа на острові Ява вперше відкрив скам'янілості людиноподібної істоти, названого Homo erectus, він порахував, що людина походить в Азії, і палеоантропологи з ним погодилися. Але пізніше останки "Людини випрямленої" були знайдені і в Китаї, і на Близькому Сході, і в Європі. Але тоді існували труднощі з визначенням віку скам'янілостей, а тому не було можливості точно обчислити час його розселення.

Багато вчених тоді ж вирішили, що Homo erectus треба позбавити його центрального місця в лінії розвитку, що веде до людини, а дехто просто порахував його восточноазиатской бічною гілкою. Лише точні датування знахідок змогли довести, що ця форма гомінідів попрощалася зі своєю африканською батьківщиною набагато раніше, ніж вважалося, і взяла курс на Азію.

З іншого боку, яванський Homo erectus вимер НЕ 250000 років тому, як стверджували перші датування, а всього 40000 років тому. Це стало відомо завдяки роботам американського дослідника К. Свішер, який в 1996 році більш досконалими методами визначив вік яванських поховань: між 53000 і 27000 роками. Це означає, що Homo erectus жив ще на Яві, коли останні хвилі переселенців, людей виду Homo sapiens, зовні вже схожих на нас, прийшли з Африки до Азії.

Одночасне існування різних форм попередників Homo sapiens тим не менш не закреслює гіпотезу про те, що "Людина сучасний" розвинувся в Африці.

Іспанські дослідники, з розповіді про недавні знахідки яких починається ця стаття, припускають, що їх Homo antecessor стався в Африці від Homo ergaster приблизно 1,6 мільйона років тому, і один мільйон років тому кілька груп "ергастеріях" перебралися в Європу. За іспанським сценарієм, вони розвинулися пізніше в гейдельбергских людей, а потім в неандертальців. Решта ж в Африці, ставши людьми із сучасною анатомією, покинули свою батьківщину тільки 100000 років тому.

На кущах РОЗВИТКУ - БАГАТО ГІЛОК

Строкатий натовп різних попередників людини населяла в минулі чотири-п'ять мільйонів років африканський континент. Тільки тут вони отримали можливість висунутися зі світу тварин.

Високу наукову цінність отримали виявлені в 1974 році англійським палеонтологом Лики останки Australopithecus afarensis - "Південної мавпи з Атара" (Східна Африка). Останки - жіночої статі, від чого вони отримали власне ім'я "Люсі". Вона померла 3,7 мільйона років тому і вважалася антропологами найдавнішим нашим предком на дереві еволюції.

Два десятиліття тому, влітку 1995 року, "Люсі" втратила звання чемпіона за віком. На березі озера Туркана, в тій же Східній Африці, був знайдений Australopithecus anamensis - "Південна мавпа з озера". Вік останків - від 3,9 до 4,2 мільйона років. Ця істота була прямоходящим і за своєю будовою знаходиться на прямій лінії загального розвитку гомінідів - далеких предків людини, але також і людиноподібних мавп.

Роком раніше, в 1994 році, в Ефіопії було відкрито Ardipithecus ramidus - "Що стоїть на корені наземна мавпа" (тобто - що стоїть біля витоків). Її вік оцінили в 4,4 мільйона років, але порахували, що вона відноситься до вимерлої гілки, що відійшла від прямої лінії розвитку наших предків. Цей найстаріший (з нині відомих) попередник, що ходить по землі на двох ногах, ймовірно, дуже близький до загального кореня людини і людиноподібної мавпи.

Нове хвилювання серед палеоантропологов викликали в 1995 році розкопки французьких дослідників в Чаді - приблизно в 2500 кілометрах на захід від місць, де були зроблені всі попередні знахідки в Східній Африці. Новий вид отримав ім'я Australopithecus bahrelgazali - "Південна мавпа з річки Газелей".

Як з нащадків Australopithecus anamensis і "Люсі" пізніше розвинулися інші форми предчеловека - питання, яке викликає велика суперечка. Уже тепер відомо безліч ліній, а палеонтологи знаходять все нові. Відомий німецький фахівець в цій області Ф. Шренка проповідує таку думку: що існував від 2,5 до 1,9 мільйона років тому Homo rudolfensis, нижню щелепу якого його група знайшла в 1991 році біля озера Малаві, займає центральне місце в лінії становлення людини. Разом з цим найстарішим представником роду "Людина" його одноплемінники зі Східної Африки можуть бути віднесені до перших в історії людям. Можливо, найближчі нащадки Homo rudolfensis почали приблизно 2 мільйони років назад ланцюжок переселень з Африки. Можливо, і переселенцями на Яву могли бути нащадки роду Homo rudolfensis, і тоді стає ясно, що ця істота з'явилася в Азії близько 1,8 мільйона років тому. (Пропоноване на кольоровій вкладці древо еволюції гомінідів не включає останніх відкриттів, згідно з якими, наприклад, Homo erectus покинув Африку приблизно мільйон років тому і походить від Homo ergaster.)

Отже, просуваючись по древу еволюції від стародавніх часів, ми підійшли до періоду, близькому до появи безпосередніх предків людини, - до появи Homo sapiens. Однак і при розгляді наших найближчих предків серед вчених точиться суперечка. Найближче за часом до "Людині розумній" істота - неандерталець. Що ж він таке в системі розвитку гомінідів?

ПОРТРЕТИ, НАМАЛЬОВАНІ генетики

Деякі антропологи вже багато років намагаються стерти кордони між нашими далекими предками - Homo sapiens і Неандерталь цами. Вони не хочуть відмовлятися від думки, що останні знаходяться в найближчому спорідненість з людиною, майже двоюрідні брати. Як і Homo sapiens, вони створювали прекрасні інструменти, зброя, будували житло. Вони дбали про поранених і ховали своїх одноплемінників в могилах. Відомо, що археологи знайшли в одному з таких поховань засохлі квіти - остання данина покійному від решти жити. Як можна позбавити цих, мабуть, здатних глибоко відчувати істот навіть віддаленого спорідненості з людиною, - запитують спантеличені вчені.

Однак нещодавно проведений порівняльний генний аналіз, по всій видимості, остаточно розвінчав неандертальця, переконливо довівши, що він всього лише прапраправнук спільного з людиною предка, а приблизно 600000 років тому гілка неандертальців відокремилася від стовбура, по якому йшов розвиток Homo sapiens. Доказом тому служить знахідка загального предка людини і неандертальця: кістки його пролежали в одній з іспанських печер 780000 років - саме про нього мова йшла на початку статті.

"Він був близький до нас" - девіз Музею неандертальця, відкритого в 1996 році поблизу німецького міста Дюссельдорфа. Прихильники нашого спорідненості з неандертальцем піднімають питання: наскільки точні генетичні аналізи? Тим часом авторитет мюнхенських вчених - доктора Матіаса Крінгса і професора Сванте Пеебо, які взялися за порівняльний аналіз двох ДНК, і скрупульозність їх досліджень не підлягають сумніву. З боку молекулярних біологів і генетиків роботи мюнхенської групи не спричинили жодного заперечення.

Тепер коротко про те, як проводили генетичний аналіз.

Добути спадковий матеріал з кісток, що пролежали в землі десятки тисяч років, - робота нелегка. Після смерті живої істоти його ДНК з часом розпадається на все більш дрібні частини. "Щоб мати шанси здобути потрібний генетичний матеріал, треба розташовувати неушкодженими масивними кістками, що збереглися в холоді", - пояснив один з учених.

З цієї точки зору знахідка останків неандертальця в каменоломні Неандерталя в 1856 році була щасливою для науки. Вони лежали в маленькій печері замуровані шаром вапна, здатної зберегти кістки від руйнівних речовин і бактерій, та й температура в печері була досить низькою. Тоді ж, в минулому столітті, знайдені кістки покрили консервирующим лаком. І ще одна суттєва обставина. Ліва рука неандертальця, мабуть, ще в його молоді роки була зламана і залишалася нерухомою, так що всю важку роботу він робив тільки правою рукою. А отже, кісткова тканина правої руки стала міцніше, і клітини, що лежать всередині кістки, збереглися краще.

Саме тому з 300 останків неандертальців, знайдених в Європі і в Передній Азії, для виділення ДНК були обрані саме кістки, виявлені в 1856 році. Роботи очолив доктор Ральф Шмітц. З ним разом працювали фахівці судової медицини, патологоанатоми, палеохронологі, антропологи і, зрозуміло, генетики.

Влітку 1996 року препаратор Хайке Крайніцкі взяла в руки пилку, щоб відрізати від безцінної кістки маленькі зразки для досліджень. "У нас в цей момент було відчуття, ніби ми вирізаємо шматок з портрета Мони Лізи", - згадував пізніше доктор Шмітц. Протягом двох днів ювелірної роботи було вирізано з плечової кістки, ліктя, стегна і ребра вісім полушайба вагою від 0,8 до 3,5 грама. Сім з них отримав патолог і дослідник передісторії людини професор Геттінгенського університету Міхаель Шульц. На основі будови кісткової тканини, досліджуваної під мікроскопом, професор розраховував дізнатися, чи відчував неандерталець нестача вітаміну С, в якому віці він зламав свою ліву руку, чи добре харчувався, чи часто випадали періоди голоду? Відповіді на питання дадуть вченому можливість скласти індивідуальну біографію викопного істоти і порівняти її з такими ж даними, які будуть отримані від інших сучасників неандертальців і від наших предків, які жили в один час з неандертальцями. Можливо, такі зіставлення допоможуть з'ясувати, чому неандертальці вимерли.

Відповідно до нині існуючої точки зору, вони загинули через слабку імунної системи: неандертальці легко захворювали, і смертність дітей у них була дуже висока. Крім того, вони були оптимально пристосовані до суворого часу льодовикового періоду. Потужні кістяки і мускулатура вимагали великий вміст в їжі м'яса і жирів, в той час як більш витончено складені люди - Homo sapiens - обходилися меншою кількістю їжі і були більш схильні до мандрів. У міжльодовикові, теплі, періоди первісні люди склали серйозну конкуренцію неандертальцям в добуванні їжі.

Дуже важливий і цікавий питання: чи були діти від змішаних шлюбів неандертальців і Homo sapiens? Адже анатомічні сліди участі в цьому неандертальців могли з часом зникнути. Дозволу загадки був присвячений восьмий зразок проби, шматочок з плечової кістки правої руки. Його отримав палеогенетік з Мюнхенського університету Матіас Крінгс. Для дослідів знадобилося всього 0,4 грама кісткової тканини.

За допомогою розчинників і центрифугування вчений виділив крихітні кількості спадкового речовини. Предметом дослідження стали уривки ДНК із мітохондрій - енергетичних центрів клітини. Підставою для вибору саме цих частинок послужила та обставина, що в кожній клітині знаходяться тисячі мітохондрій (а ядро ​​клітини містить всього одну ДНК). Завдяки цьому зростала ймовірність знайти хоча б частину матеріалу спадковості. Крінгсу пощастило: в його розпорядженні опинилося кілька дюжин молекул, які представляють уривки ДНК.

Їх вистачило вченому, тому що він міг вдатися до способу, освоєному останнім часом генетиками, до ланцюгової реакції полімерази. Таким чином він розмножив обривки молекул, здобуті ним з кісток неандертальця, до кількості, необхідної для надійного аналізу.

Потім він визначив комбінацію чотирьох нуклеотидів - А, Г, Ц і Т, з яких складається спадкове речовина лю2бого живої істоти. Оскільки послідовність цих чотирьох генетичних "букв" в процесі еволюції через випадкових мутацій змінюється, то можна встановити, наскільки близько чи далеко спорідненість тих або інших живих істот. Чим більше відрізняється одна від одної послідовність "букв" в ДНК двох організмів, тим далі на дереві еволюції варто їх загальний предок.

Крінгс досліджував ту ділянку ДНК-мітохондрій, в якому налічувалося 379 нуклеотидів, що становило 0,00001 відсотка ДНК, цього носія спадковості людини. Він порівняв цю послідовність нуклеотидів з тієї, що зустрічається у тисяч сучасних нам людей. Результат був сенсаційним.

Всі наші сучасники люди, звідки б вони не відбувалися - з Африки, Європи, Америки чи Австралії, відрізняються один від одного в середньому на вісім нуклеотидів. Відрізок ДНК неандертальця відрізняється від ДНК нинішнього людини на 27, а ДНК шимпанзе - на 55 нуклеотидів. Таким чином, наш викопний дальній "родич" знаходиться десь в середині між шимпанзе і людиною.

Сучасна наука вважає, що лінії розвитку шимпанзе і людини розділилися приблизно 4 або 5 мільйонів років назад. Результат, отриманий Крінгсом, однак, не означає, що гілка неандертальців відійшла від стовбура еволюції людини як раз посередині, тобто 2-2,5 мільйона років тому. "Потрібно ввести ряд поправок, - вважає вчений, - оскільки ДНК з різною швидкістю піддаються мутації; можливі випадки, коли зміни відбуваються за один раз, але зачіпають відразу декілька нуклеотидів". Це дозволило вченим припустити, що загальний предок людини і неандертальця жив приблизно 550000-690000 років тому.

Для більшої впевненості в своїх результатах доктор Матіас Крінгс і професор Сванте Пеебо відправили шматочок кісткової проби в незалежну лабораторію Пенсильванського університету. Коли там підтвердили правильність висновків німецьких вчених, відкрилася дорога до наукової публікації.

Проблема схрещування попередників людини і неандертальців поки залишається відкритою. "Розбіжність в 27 нуклеотидів ще не говорить про те, що ці пари в принципі не могли б мати дітей, - підсумовує Крінгс. - Проте з великою ймовірністю можна сказати, що неандертальці не вплинули на набір генів людини".

Після того, як 600000 років тому лінія неандертальця відокремилася від стовбура, що вів до Homo sapiens, можливо, серед наступних поколінь були і народжені від змішаних шлюбів. Але, оскільки копалини кістки людської лінії дуже рідкісні, випадок поки не доставив науці можливість знайти останки таких гібридів. Друга ж гіпотеза, не заперечуючи появи змішаного потомства, вважає, що воно було безплідним. Природа дає нам відомий приклад: потомство коня і осла виявляється стерильним.

Так що ж, ці нові відомості про неандертальців послаблять інтерес науки до них? Навпаки, вважають німецькі вчені: інтерес до стародавнього вимерлого народу зросте: "Оскільки неандертальці дуже мало відрізнялися від древніх людей в своєму розвитку, в матеріальній культурі, тим важливіше для нас з'ясувати, чому вони вимерли".

За матеріалами журналів "Bild der Wissenschaft" і "Der spiegel".

Гіпотези, припущення, факти

ПЕРША СПРОБА ПРИРОДИ

Вісім мільйонів років тому Італія наполовину була залита водами океану Тетіс - попередника Середземного моря, тільки хребет Апеннін стирчав з води як витягнута ланцюг островів. На них жили дивовижні істоти - висотою в сто десять сантиметрів, покриті шерстю і гордо ходять на двох ногах. Ця мавпа з епохи міоцену - унікальне явище в історії природи Землі. Вона освоїла ходіння по землі задовго до того, як в Африці перші гомініди спустилися з дерев. Близько місць, де тепер стоїть Флоренція, прогулювалися тварина, яке нині вчені нарекли: "Ореопітекус Бамбола".

Наука знає це істота з 1872 року, коли гірники з провінції Тоскана витягли на поверхню 32 кілограми кісток, як вони говорили, "болотної мавпи", виявлених в пластах бурого вугілля. Пізніше в цих же місцях були знайдені ще сотні останків, в тому числі і скам'янілі черепа, і окремі частини кістяків, і навіть майже повний скелет.

Але тільки сьогодні одна з дослідників іспанського інституту поблизу Барселони, М. Кольнер, зуміла довести, що ця незвичайна мавпа була наділена здатністю переміщатися на двох ногах, вертикально: S-образний хребет, форма ступні і всієї ноги не залишають в цьому жодного сумніву.

З далекими попередниками людини "Ореопітекус" не має в біологічному сенсі нічого спільного. Його зуби - гострі і довгі, як у бобра, говорять про інший лінії розвитку. Палеоантропологи визнали його як "дуже віддаленого троюрідного брата" людини. "Це вражаюче, - вигукнув палеоантроп лог з Франкфурта Е. Францен після того, як поєднав разом всі відомі дані про таємниче тварину. - Задовго до зорі становлення людини природа створила прототип двоногого істоти!"

Як пояснити появу такого раннього попередника людини? І чому він не зміг залишити після себе в живій природі будь-які сліди? Згідно викопних кісток, "Ореопітекус" закінчив свій шлях як одна з помилок еволюції. Він зник з лиця землі приблизно 6,5 мільйона років тому.

М. Кольнер спробувала відтворити обстановку, в якій жило настільки незвичайна істота. Її висновок: "Воно могло жити під своєрідним скляним ковпаком, яким виявився світ тварин на острові". Це загальна закономірність: на островах панують інші закони еволюції, ніж на континентах. На островах немає, як правило, хижаків, що потребують значних мисливські угіддя, щоб мати в достатку їжу (наприклад, ні на сучасній Сицилії, ні на Мадагаскарі хижаків немає).

Так і на Апеннінських островах, де жив "Ореопітекус", не залишилося кровожерливих звірів. Гористі острова перетворилися в рай, де всім травоїдним тваринам вистачало їжі. Перебудовувалися і їх організми. Наприклад, очі, посаджені раніше з боків голови, щоб стежити, чи не нападає чи хто ззаду, тепер дивилися вперед. А слони там втратили страхітливі розміри, та й зеленої їжі для гіганта було недостатньо. На Сицилії знайшли кістяк слона міоценових часів. Його висота дорівнює одному метру. А ось кістки зайця того часу показують, що він був більшими за нинішні і дуже жирний.

У цьому світі, схожому з лабораторної ретортою, природа могла дати можливість природному відбору випробувати різні варіанти. Так з'явилися і прямоходящие мавпи. Переваги отримували ті, у яких ноги були довші, а ступні сприяли довгому стояння, поки тварина об'їдають чагарник. Підошви їх ніг нагадували тарілки, а пальці були широко розсунуті - надійна опора. Гострі зуби також були потрібні - вони допомагали розгризати жорсткі панцири крабів, що жили в прибережній зоні.

Тільки з інтелектом у нових тварин було погано: голова маленька, мозок, за нашими мірками, як у дворічної дитини. Однак сучасні вчені вважають, що з часом вільні руки тваринного могли б знайти собі застосування - робити інструменти, використовувати їх в роботі, що відбилося б і на розмірах мозку. "Ореопітекус" мав всі умови для того, щоб вийти на дорогу до людського існування. Так, у всякому разі, вважає палеоантрополог з Франкфурта Е. Францен. Альо цього не став. Океан Тетіс відступив, і острів перетворився на частину материка. Ведмеді і шаблезубі тигри швидко спустошили райські місця. Прямоходяча мавпа, карликові слони й інша живність були швидко винищені. Тварини, що населяли рай, не виробили інстинктів самозбереження.