Вымершие люди: почему неандертальцы погибли, а мы — выжили
Шрифт:
Диапазон редколесий, пригодных для обитания африканских обезьян раннего миоцена, с которыми мы познакомились в этой главе, позволил целому ряду видов развиваться в новых направлениях. У каждого из них была своя особенная диета, и некоторым из них удалось отойти от привычного рациона, состоявшего из спелых фруктов. Мы можем наблюдать, как периферийные популяции обезьян, вероятно, вытесненные другими обезьянами из наиболее богатых мест обитания и не способные выживать, довольствуясь исключительно фруктами, постепенно приспосабливались к поеданию другой растительной пищи, от листьев до орехов. По мере того как эти популяции становились изолированными, любые новые изменения зубов или кишечника, позволявшие обезьянам легче переваривать альтернативные продукты питания, благополучно закреплялись.
Именно новаторы смогли превратить недостатки в успех. Альтернативная пища стала основой рациона новых видов, в то время как другие продолжили придерживаться первоначального рациона из спелых фруктов. Новая пища позволила некоторым видам переместиться в районы, в которые другие, из-за отсутствия там фруктов, никогда не могли переселиться, потому что попросту не смогли бы там выжить. Перемены в поведении, а затем и в анатомии, возникшие в результате вытеснения конкурентами на окраины лучшей среды обитания, в итоге стали преимуществом. В случае миоценовых обезьян это преимущество позволяло им распространиться за пределами Тропической Африки и использовать огромные территории сезонных субтропических лесов, которые покрывали обширные участки Африки и Евразии.
Не стоит забывать о роли случая. Он выходит на сцену не только чтобы повлиять на игру актеров. Он способен изменить и самих актеров. Около 20 миллионов лет назад у обезьян, перемещавшихся по ветвям деревьев при помощи четырех конечностей, появились гибкие суставы, которые, наверное, делали их повадки забавными. Кто мог подумать, что спустя много миллионов лет эти гибкие суставы пригодятся некоторым из их двуногих потомков, которые будут жить на земле? Кто мог предположить, что у этих потомков будет мозг, способный изобрести орудие из камня? Эволюция — это когда успешные формулы подходят для будущего. Однако на протяжении миллионов лет жизни на Земле такие формулы были в дефиците.
Глава первая
Дорога к вымиранию вымощена благими намерениями
Примерно полмиллиона лет назад группы людей жили в нескольких долинах на севере Испании, недалеко от сегодняшнего соборного города Бургос. В них легко было узнать людей по всем параметрам. Они были разумными, высокими и хорошо сложенными: средний рост составлял 1,75 метра, а вес — около 95 килограммов. Их мозг был сопоставим по размеру с нашим, жили они в социальных группах и, вероятно, обладали речью [24] . Более 5000 окаменелых человеческих останков, принадлежащих как минимум 28 особям, были обнаружены в Сима-де-лос-Уэсос («Яма костей»), в шахте одной из пещер на холмах Атапуэрка. По оценкам экспертов, находки из Сима-де-лос-Уэсос составляют 90 % всех известных окаменелых человеческих останков этого периода (рис. 3). Но как они туда попали? Этот вопрос остается неразрешенным. Вокруг него, как и вокруг многих других загадок доисторических времен, ведутся споры.
24
Слух человека отличается от слуха шимпанзе тем, что имеет относительно высокую чувствительность 2–4 кГц. Этот диапазон содержит соответствующую акустическую информацию о разговорном языке. Строение скелета людей Сима-де-лос-Уэсос показывает, что они обладали похожим на человеческий типом передачи силы звука через внешнее и среднее ухо на частотах до 5 кГц. Эти результаты предполагают, что у них уже были слуховые способности, подобные тем, которые есть у современных людей. I. Martinez et al., ‘Auditory Capacities in Middle Pleistocene Humans from the Sierra de Atapuerca in Spain, Proc. Natl. Acad. Sciences USA 101(2004): 9976–81.
Наши ближайшие вымершие родственники, неандертальцы, имеют с современными людьми две общие эволюционные мутации в FOXP2, гене, который играет роль в развитии речи и языка. Эти генетические изменения присутствовали у общего предка современных людей и неандертальцев. J. Krause et al., ‘The Derived FOXP2 Variant of Modern Humans Was Shared with Neandertals’, Curr. Biol. 17(2007): 1908–12.
Рисунок 3. Откапываем череп гейдельбергского человека в Сима-де-лос-Уэсос, Атапуэрка (Испания). Фото: Хавьер Труэба / Madrid Scientific Films
Кроме большого количества окаменелых человеческих останков, в пещере обнаруживаются разве что кости медведей. Поэтому одна группа ученых полагает, что это место было не укрытием, куда люди могли приносить добычу, то есть животных, а местом, где они хоронили своих мертвецов, — доказательство сложности поведения и самосознания. В 1998 году среди человеческих останков был обнаружен изящно выполненный ручной топор, что добавило такому аргументу вес: находка предполагала, что это орудие — единственное найденное в яме — было особенным, играло роль в погребальном ритуале. Топор сделан из красного кварцита, который не встречается в пещерах этого региона. Обнаружившие его ученые назвали орудие Excalibur. На мой взгляд, логика, лежащая в основе всей этой истории, показывает готовность некоторых ученых романтизировать находки и вводить себя в заблуждение. И это притом что они имеют дело лишь с отблесками сложного и далекого прошлого. Можем ли мы считать, что одно каменное орудие рассказывает столь много об образе жизни целой группы людей, которые жили так давно?
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 окаменелости и связывает их с нами. Эти интерпретации затем переводятся популярными СМИ и попадают в журналы и телевизионные документальные фильмы как бесспорные факты.
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 на несовершенство нашей науки, гены ныне живущих обезьян и людей позволяют предположить, что первый раскол среди доисторических обезьян отделил ветвь орангутанов, и это произошло более 9 миллионов лет назад. Следующими на очереди были гориллы, которые, вероятно, отделились около 8 миллионов лет назад, однако последние окаменелые находки наводят на предположение, что это могло произойти раньше, чем принято считать. Наконец, наступило время разделения человека и шимпанзе, и произошло это где-то около 5 миллионов лет назад. Это были важные события, которые, похоже, происходили во время первого из трех выделенных нами периодов. Но возможно, есть какие-нибудь окаменелости, которые могут немного прояснить картину?