Учебник по первобытному происхождению людей на Земле

Как мы здесь оказались? Нет, не политический, экологический или экзистенциальный кризис, который только что возник в вашем сознании. Как мы, люди, оказались там, где находимся сегодня?

Открытия, отодвигающие вехи в развитии человека, происходят постоянно. Это может сбить с толку. Поэтому вот очень простая (но не краткая) шпаргалка по текущим исследованиям и выводам - для следующего раза, когда речь зайдет о происхождении человечества во время счастливого часа.

Как мы распространились по миру?

Самые древние окаменелости людей и их родственников обнаружены в Африке, где они сохранились в течение тысяч и даже миллионов лет. Но хотя Африка заслужила популярное название "колыбель человечества", нельзя сказать, что наши древние предки надолго задерживались в этой стране.

Исследователи считают, что современные люди и другие гоминины ушли через Ближний Восток, воспользовавшись сухопутным мостом между Евразией и Африкой. Однако вопрос о том, насколько тесной была связь между этими различными областями, до сих пор остается дискуссионным.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science, археолог Йоханнес Краузе и его коллеги изучили кости 15 000-летней давности из Марокко, чтобы понять, откуда они могли взяться. Они были связаны с группой, которая, по мнению исследователей, могла иметь европейские корни, возможно, пересекая Африку из Европы через Гибралтарский пролив во время последнего ледникового периода. Но по мере получения новых доказательств эта версия не подтвердилась.

"Недавно археологи показали, что технология, найденная на этом месте, не похожа на европейскую. Она больше похожа на ближневосточные технологии, и это вызвало ряд интересных вопросов", - говорит Краузе. "Как эти ближневосточные технологии попали в Западную Африку?". Поэтому он и его команда взяли образцы ДНК, чтобы выяснить, откуда на самом деле родом люди, похороненные в этих местах.

"К нашему удивлению, мы обнаружили, что ⅔ их предков действительно ближневосточные, как левантийские охотники-собиратели, так называемые натуфийцы, которые жили на Ближнем Востоке до появления сельского хозяйства в этом регионе", - говорит он. "Недостающая треть, как это ни удивительно, была из африканской популяции... на самом деле мы не знаем, откуда она происходит. Она связана с Восточной Африкой, Западной Африкой и Южной Африкой. Широкая смесь африканского родства указывает нам на то, что этот африканский компонент довольно древний и, вероятно, является популяцией-призраком - популяцией африканцев к югу от Сахары, которая больше не существует".

По мнению Краузе, данные показывают, что задолго до того, как римляне, греки и финикийцы попытались переплыть Средиземное море, другие группы людей смешивались и перемещались, как это всегда делали мы.

"Мы не стабильны, мы не говорим: "Мои предки жили в этой долине 20 000 лет" - этого никогда не будет", - объясняет Краузе. "Люди постоянно перемещались по всему миру".

"Это важная информация для многих людей сегодня, - добавляет он, - когда во многих уголках мира надвигается новая форма национализма. Мы видим, что, по крайней мере в прошлом, люди были чрезвычайно мобильны. Если сейчас люди хотят строить стены и границы и заставлять людей оставаться в определенном месте, то это исключение. Это не правило".

Другие свидетельства уходят корнями еще дальше в наше прошлое.

В прошлом месяце в статье, представленной в журнале Science, исследователи под руководством Израиля Хершковица объявили об обнаружении костей и орудий труда в израильском месте под названием пещера Мислия, гора Кармель. Они датировали артефакты и останки примерно 180 000 лет назад, отодвинув время, когда представители нашего вида покинули Африку, на 50 000 - 85 000 лет назад.

"Мислия - это захватывающее открытие", - сказал соавтор исследования, антрополог Рольф Куам в пресс-релизе. "Она предоставляет самые четкие доказательства того, что наши предки впервые мигрировали из Африки гораздо раньше, чем мы считали ранее. Это также означает, что современные люди потенциально встречались и взаимодействовали в течение более длительного периода времени с другими архаичными человеческими группами, предоставляя больше возможностей для культурного и биологического обмена".

Давайте поговорим об инструментах.

Кстати, о культурных и биологических обменах: в новой серии работ, также опубликованных на этой неделе в журнале Science, исследователи обратили внимание на технологический переход в Кении. Камни и инструменты являются одними из самых долговечных частей археологической летописи, и они показали огромный сдвиг в сторону от ручных топоров, которые доминировали на протяжении сотен тысяч лет ранней истории человечества. Вместо этого они использовали более мелкие, более точные каменные орудия, изготовленные из обсидиана, найденного за много миль отсюда, и украшали предметы пигментами.

"Вот где есть сходство с технологиями последнего времени: вещи начинаются большими и громоздкими, а потом становятся маленькими и портативными", - говорит Ричард Поттс, руководитель Смитсоновской программы происхождения человека и соавтор статьи. "С тех пор технология истории остается неизменной".

Но почему мы отказались от наших громоздких и прочных ручных топоров?

"Мы видим, что около 500 000 лет назад в рифтовой долине на юге Кении произошел настоящий ад. Возникают разломы, и землетрясения перемещают ландшафт вверх и вниз. Климатическая летопись показывает более сильную степень колебаний между влажным и сухим климатом. Это нарушило бы предсказуемость поставок пищи и воды для тех первых людей", - говорит Поттс. "Именно в таких условиях почти любой организм - но особенно охотник-собиратель, даже ранний человек - начал бы расширять географию добычи пищи или ресурсов. Именно в этих условиях вы начинаете сталкиваться с другими группами гомининов и узнаете о ресурсах за пределами ваших обычных границ".

Поттс считает, что изменения в окружающей среде способствовали развитию ранней торговли и социальных сетей между этими людьми примерно 320 000 лет назад. Но мы до сих пор не знаем точно, кем были эти люди.

"Хотелось бы нам знать", - смеется Поттс. "Они были бы довольно архаичными, больше похожими на вид, известный как Homo heidelbergensis, о котором у нас есть свидетельства до 600 000 лет назад в Восточной Африке, или они больше походили на нас, homo sapiens? Мы не знаем ответа на этот вопрос".

Древняя ДНК

Один из способов, с помощью которого мы можем составить более полное представление о наших древних родственниках, - это изучение ДНК. Ученые проверили и классифицировали тысячи останков таким образом, что еще пять лет назад это было бы невозможно, особенно в случае с останками из Африки.

"Африка - очень теплое место, и здесь есть взаимосвязь между температурой и сохранением", - говорит Краузе. "Это как кусок мяса: вы храните его в холодильнике, вы не ставите его на стол, потому что он становится вонючим через два дня или около того. А то, что мы анализируем, когда-то было куском мяса".

Но достижения в области генетического тестирования и лучшее понимание того, какие части нашего тела лучше всего сохраняют ДНК (кости внутреннего уха, по словам Краузе), означают, что мы получаем больше информации о том, откуда мы произошли.

"Есть предположение, что люди покинули Африку 45 000 лет назад и стали европейцами, азиатами, австралийцами, коренными американцами и так далее", - говорит он. "Но была ли тогда миграция обратно в Африку? Был ли поток генов между Африкой и другими частями света? Этот вопрос мы пытались решить с помощью антропологии и археологии, но теперь у нас есть новый прекрасный инструмент - генетика и древняя ДНК".

"Теперь мы можем измерить его напрямую. Нам не нужно смотреть на черепки, керамику или древние кости. Мы можем посмотреть на древнюю ДНК и измерить степень генетической близости или смешения между различными популяциями. И это действительно интересно", - говорит Краузе.

Как наши предки взаимодействовали с другими ранними видами людей?

Без машины времени мы никогда не получим полной картины межвидовых отношений в роду Homo. Но растущее количество генетических доказательств показывает, что у нас были очень тесные отношения с другими видами.

Современные люди - это представители вида Homo sapiens. Мы - последние гоминины, просуществовавшие дольше других видов и подвидов, включая H. neanderthalensis, более известных как неандертальцы, возможно, самых известных древних родственников человека. Хотя неандертальцы не сохранились до наших дней, многие люди, живущие сегодня, имеют общие гены с неандертальцами. Да, эти гены означают то, что вы думаете: скрещивание определенно имело место.

Есть еще денисовцы, о которых мы знаем только благодаря генетическому анализу окаменевшего мизинца, но которые, вероятно, тоже скрещивались с нами. Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Cell, предполагает, что это произошло по крайней мере дважды.

За последние несколько сотен тысяч лет многое изменилось, и не в последнюю очередь потому, что мы теперь одни. Когда-то давно у людей было приличное количество компании. Наш вид делил мир и взаимодействовал со всеми видами других людей в течение очень, очень долгого периода времени.

Когда вообще появились люди?

Это один из самых больших вопросов в антропологии. И во многих случаях все сводится к тому, где провести черту. Стали ли мы людьми, когда начали ходить на двух ногах?

Одним из самых ранних признанных членов семейного древа человека является Sahelanthropus tchadensis, который жил примерно 6,5 миллионов лет назад и, скорее всего, был двуногим.

Но что, если мы стали людьми, когда начали делать инструменты?

Прошло еще несколько миллионов лет, и появился Homo habilis. H. habilis был одним из самых ранних представителей нашего рода, и мы видим ископаемые свидетельства этого вида, датируемые 2,4 миллиона лет назад в Африке. Когда-то считалось, что это один из самых ранних видов, который изготавливал и использовал каменные орудия труда - отсюда и название, которое означает "рукастый человек", но с тех пор появились более древние свидетельства использования каменных орудий, и некоторые исследователи пересматривают вопрос о том, действительно ли их следует включать в наш род.

Мы становимся все ближе к нашему виду. Ранние окаменелости людей, явно относящихся к виду H. sapiens, были найдены и датированы 150 000 - 200 000 лет назад, в основном в Восточной Африке, но они могли появиться еще раньше. В прошлом году исследователи объявили, что орудия труда и окаменелости, найденные в Джебель Ирхуд в Марокко, датируются примерно 315 000 лет назад. Эти окаменелости имеют некоторые общие черты с Homo sapiens, достаточные для того, чтобы вызвать споры о том, считаются ли они представителями нашего вида или являются его близкими предшественниками.

Но важно помнить, что, хотя мы можем идентифицировать различные виды в окаменелостях, темпы эволюции гораздо более беспорядочны, чем можно было бы предположить по диаграмме в учебнике.

"Это не возникнет как пакет", - говорит Шара Бейли, работавшая на объекте Джебель Ирхуд. "Это не значит, что внезапно появятся люди, похожие на нас с вами. У вас могут быть зубы, которые выглядят современно, но задняя часть черепа - нет".

Поттс (чьи исследования посвящены другой части континента, но примерно тому же периоду времени, что и исследования Бейли) согласен с этим. "Мы действительно имеем дело с переходным периодом. Нам нравится делить вещи на категории, будь то homo sapiens или нет, но на самом деле мы имеем дело с эволюционным переходом в том, как выглядели те ранние люди", - говорит Поттс.

Полная картина нашей морфологической истории еще только складывается. Находка в Марокко может также расширить потенциальный ареал наших предков (или, по крайней мере, родственников) за пределы Восточной Африки и всего континента.

А еще есть наши инструменты, наши инновации, наши социальные структуры и все остальное, что делает нас людьми сегодня. Именно здесь снова вступают в игру исследования, над которыми работал Поттс.

"Я думаю, что мы имеем дело с целым набором моделей поведения. Инновации не только в технологии, но и изменения в социальной жизни, связанные с обменом ресурсами, а также свидетельства более сложного символического поведения, способности общаться с группами, которые находятся на большом расстоянии и которые вы, возможно, не видите каждый день", - говорит Поттс. "Это те модели поведения, которые могли отличать наш генофонд и Homo sapiens от генофонда наших предков".

Что же будет дальше? В мире еще много раскопок, посвященных истории человечества, и еще больше инструментов, доступных для использования учеными. Нет причин думать, что темпы открытий в ближайшее время снизятся.

"В этом и заключается суть науки. Мы постоянно работаем над тем, чтобы приблизиться к истине", - говорит Бейли. "Поэтому в любой момент времени мы можем делать выводы только на основе имеющихся у нас доказательств. По мере того, как мы находим все больше доказательств, мы должны быть достаточно гибкими, чтобы пересмотреть наши гипотезы".

Когда зародилась жизнь на Земле?

Это один из самых горячих споров в биологии. Исследователи все еще пытаются выяснить, где и как зародилась жизнь, не говоря уже о периоде времени, в течение которого наша планета превратилась из нулевой популяции в популяцию. 1+. Когда речь заходит о времени, масштаб доказательств, которые ищут биологи, практически не поддается осмыслению. Они ищут окаменелости, которые не только смогли выжить в течение миллиардов лет, но и были оставлены формами жизни размером с бактерию. Учитывая хрупкость и размеры микробов, а также скорость изменений на нашей динамичной планете, невероятно, что первые земляне вообще оставили какие-либо физические следы.

Но некоторые примеры все же существуют. Одними из самых древних окаменелостей, с которыми согласны многие исследователи, являются микрофоссилии из Австралии, возраст которых составляет 3,43 миллиарда лет. Но другие ученые нашли окаменелости, которые, по их мнению, являются более древними. (Подробнее об этом читайте в статье журнала Popular Science в нашем номере за сентябрь/октябрь 2017 года: Новая находка поднимает старый вопрос: Где и когда зародилась жизнь?)

Но окаменелости - не единственное доказательство, которое мы можем использовать для поиска истоков жизни. Химический и геологический анализ горных пород может указывать на то, что жизнь зародилась 3,8 миллиарда лет назад, а может быть, и 4,1 миллиарда лет назад.