Эволюция приматов. Официальные версии

Лекция

Раздел 6. Тема 6.1 Антропогенез

Эволюция приматов. Официальные версии.

Задание: Прочитать и сделать краткий конспект (не более 1 страницы!), можно в виде схемы, или таблицы – 5 баллов.

Антропогене́з — часть биологической эволюции, которая привела к появлению человека разумного (лат. Homo sapiens), отделившегося от прочих гоминид, человекообразных обезьян и плацентарных млекопитающих, процесс историко-эволюционного формирования физического типа человека, первоначального развития его трудовой деятельности, речи. Изучением антропогенеза занимается множество наук, в частности, антропология, палеоантропология, археология, генетика, лингвистика.

В эволюционном контексте термин «человек» относится не только к ныне живущим людям, но и к представителям вымерших видов рода Homo.

Кроме того, исследования антропогенеза распространяются на других гоминид, например, австралопитеков.

Род Homo отделился от австралопитеков или подобных им гоминин около 2 млн лет назад в Африке.

Существовало несколько видов людей, большинство из которых вымерло.

К ним, в частности, относятся эректусы и неандертальцы.

Важнейшими этапами антропогенеза, отделившими человека от других гоминид и выделившими его из мира животных, были начало изготовления орудий труда, освоение огня и появление языка.

Начиная с H. habilis, люди использовали каменные орудия, всё более искусно изготовленные (см. Палеолит). В последние 50 тыс. лет технология и культура изменяются быстрее, чем в предшествующие эпохи.

Проблемы антропогенеза стали изучаться в XVIII веке. До этого времени господствовало представление, что человек и природа всегда были и являются такими, как их создал Бог. Однако постепенно в науке, культуре, общественном сознании утверждалась идея развития, эволюции, в том числе и применительно к человеку.

 

В XVIII и XIX веках

В середине XVIII века К. Линней дал начало научному представлению о происхождении человека. В своей «Системе природы» (1735) он отнёс человека к животному миру, помещая его в своей классификации рядом с человекообразными обезьянами. В XVIII веке зарождается и научная приматология; так, в 1766 году появилась научная работа Ж. Бюффона об орангутане. Голландский анатом П. Кампер показал глубокое сходство в строении основных органов человека и животных.

 

В XVIII — первой половине XIX века археологи, палеонтологи, этнографы накопили большой эмпирический материал, который лег в основу учения об антропогенезе. Большую роль сыграли исследования французского археолога Буше де Перта. В 1840—1850-х годах он искал каменные орудия и доказывал, что их использовал первобытный человек, живший одновременно с мамонтом и др. Эти открытия опровергали библейскую хронологию, встретили бурное сопротивление. Только в 1860-е годы идеи Буше де Перта признали в науке.

 

Однако даже Ламарк не решался довести до логического завершения идею эволюции животных и человека и отрицать роль Бога в происхождении человека (в своей «Философии зоологии» он писал об ином происхождении человека, чем только лишь от животных).

 

Революционную роль в учении об антропогенезе сыграли идеи Чарльза Дарвина. Он писал: «Тот, кто не смотрит, подобно дикарю, на явления природы как на нечто бессвязное, не может больше думать, чтобы человек был плодом отдельного акта творения».

 

После находки скелета неандертальца (1856) и целого ряда предшествовавших подобных находок в первой половине XIX века в науке появилось новое направление — палеоантропология. Оно дало фактический материал для постановки вопроса не только об анатомическом сходстве человека и некоторых обезьян, но и о биологической эволюции человека в прошедшие эпохи. Этот вопрос был поставлен Ч. Дарвином вскоре после опубликования «Происхождения видов», хотя уже в этой книге он писал: «Будет пролит свет на происхождение человека и его историю». Впрочем, этот аспект дарвинизма был его современникам вполне очевиден.

 

Эволюция человека была основным предметом дебатов между Томасом Хаксли и Ричардом Оуэном. Хаксли убедительно описал сходство и различия между человеком и обезьянами в своей книге «О положении человека в природе» (1863). Ч. Дарвин к этому времени также опубликовал следующую книгу «Происхождение человека», которая, несмотря на широкое распространение его идей, вновь спровоцировала всплеск бурных дискуссий. Даже сторонники самой идеи эволюции, такие как Альфред Уоллес и Чарлз Лайель не понимали, как могли умственные способности и нравственность появиться у людей в результате естественного отбора.

 

Со времен Линнея учёные считали, что человекообразные обезьяны — ближайшие родственники людей, поскольку анатомически они очень близки. В XIX веке предполагали, что самым близким к человеку из ныне существующих видов обезьян являются шимпанзе и что у людей и африканских обезьян был когда-то общий предок. Поэтому было бы логичнее всего искать останки этого существа в Африке. Тем не менее, первые находки, в которых заподозрили промежуточное звено между обезьяной и человеком, были сделаны Эженом Дюбуа на острове Ява. Это был питекантроп, то есть обезьяночеловек.

В XX—XXI веке

В 1920-х годах в Африке действительно были обнаружены останки существа, которое Раймонд Дарт назвал австралопитеком. Первой важной находкой был череп детёныша этого вида, обнаруженный в Южной Африке. Мозг ребёнка был слишком велик для детёнышей обезьян, 410 см³, и имел округлую форму, как у современных людей. Клыки были короткими, а основание черепа характерным для прямоходящих существ. Эти признаки убедили Дарта в том, что существо было переходной формой между обезьяной и человеком.

Понадобилось около 20 лет, чтобы подтвердить открытие Дарта новыми находками костей австралопитеков. В то время преобладало мнение о том, что развитие интеллекта предшествовало переходу к прямохождению, а черты австралопитека говорили об обратном.

Со второй половины XX века австралопитек считается прямым предком рода Homo, к которому принадлежит и современный человек. Вместе с Homo sapiens австралопитек входит в трибу гоминини.

 Тем не менее, накапливаются новые данные, которые ставят под сомнение происхождение людей от австралопитека, и этот род может, в конце концов, оказаться боковой и тупиковой ветвью в антропогенезе. Судя по недавним находкам останков сахелантропа и оррорина, австралопитекам предшествовали другие человекообразные обезьяны, которые больше них похожи на сравнительно поздних предков человека. Однако последние находки ещё ждут подтверждений независимыми авторами.

Первоначально австралопитеков разделяли на грацильных и робустных. В 1930-х годах последних отнесли к особому роду парантропы, в 1960-х объединили в один род с австралопитеками, а сейчас прежняя классификация возвращается, хотя некоторые авторы по-прежнему считают, что это обособленная часть видов того же рода.

Сенсационное открытие принадлежит профессору Ли Бергеру (Professor Lee Berger) из Университета Витвотерсренд в Йоханнесбурге (Witwatersrand University in Johannesburg). Сделано оно во время раскопок в пещере Малапа (Malapa Cave) в районе Стеркфонтейн: был найден почти целый скелет австралопитека (скелет ребёнка), жившего около 2 миллионов лет назад (были и другие находки, например, 1994 года — 3,3 миллиона лет назад).

 

Род Homo

Слово homo в переводе с латыни означает «человек» и было выбрано для классификации ещё Линнеем. В латинском языке оно произошло от пра-и.е. *dʰĝʰem- «земля»[13].

В современной таксономии Homo sapiens — единственный ныне существующий вид рода Homo, и хотя продолжающиеся исследования происхождения Homo sapiens дают всё новую и новую информацию о других видах Homo, все эти виды давно уже вымерли. Некоторые из этих видов могли быть предками современных людей, но многие являются лишь «кузенами» и эволюционировали в сторону от нашего вида[14]. В то же время продолжаются и дискуссии о том, какие из них считать отдельными видами, а какие — лишь расами одного вида. В некоторых случаях причиной разногласий является ограниченность или полное отсутствие необходимой информации, в других — различия в подходах к классификации.

 

Считается, что есть две главные научные школы, по-разному объясняющие движущие силы эволюции человека. Раньше других появились представления об адаптации предков людей, обитавших на деревьях, к жизни в саванне, куда они вышли для охоты на травоядных. Теория саванны, впервые сформулированная Раймондом Дартом, не исключает, что к саванне смогли приспособиться лишь те обезьяны, которые ещё в лесах приобрели необходимую для этого анатомию и поведенческие навыки[15].

 

В частности, отсутствие волосяного покрова могло иметь несколько объяснений, включая половой отбор. Наличие шерсти — эволюционное преимущество даже в жарком климате: шерсть защищает от солнца и имеется у всех хищников. Но прямохождение уменьшает полученную телом суточную солнечную радиацию примерно на треть; а в полдень она меньше в целых четыре раза. При беге тело лучше охлаждается ветром, когда нет шерсти.[16] Убедительный эксперимент с беговой дорожкой под инфракрасным рефлектором показал: человек в шерстяном свитере может бежать 10-15 минут и перегревается, этот же человек без свитера способен бежать часами.

 

Согласно выводам приматологов Робина Кромптона из Университета Ливерпуля и Сусанны Торп из Бирмингемского университета, наши предки научились ходить на двух ногах ещё живя на деревьях до 24 млн лет назад и уже были бипедальны, когда спустились на землю, а значит люди не проходили промежуточную стадию хождения на четвереньках[17][18].

 

Южноафриканский палеонтолог Рон Кларк из Витватерсрандского университета, исследовавший ступню австралопитека StW 573 (англ.)русск. из Стеркфонтейна, пришёл к выводу, что австралопитеки научились прямохождению в то время, когда они ещё жили на деревьях[19].

 

Согласно исследованию специалистов из Университета Аризоны, люди при ходьбе на двух ногах расходуют в четыре раза меньше энергии, чем шимпанзе[20].

Некоторые антропологи, например, Бернард Вуд, Кевин Хант и Филипп Тобиас, считают теорию саванны устаревшей.

Альтернативная гипотеза допускает, что человек эволюционировал под влиянием приспособления к земноводному существованию, то есть к собиранию моллюсков и прочей пищи на мелководье, что требовало, в частности, способности плавать и нырять, отличающей человека от прочих обезьян. Эта гипотеза объясняет многие анатомические особенности современного человека, такие, как прямохождение, отсутствие шерсти, развитый слой подкожного жира, низкое положение гортани относительно носоглотки, характерное для морских млекопитающих, vernix caseosa, или первородная смазка новорождённых детей, также характерная для морских млекопитающих, но не обезьян, крупный мозг, высокий нос с направленными вниз ноздрями (не вперёд, как у обезьян), предотвращающий попадание воды в носоглотку, и жирная кожа с обилием сальных желёз, которая может служить для защиты от воды. Обсуждается несколько вариантов приспособления протолюдей к жизни в водной стихии, в том числе собирательство на мелководье и развитие новых способов передвижения в воде и доставки собранной пищи на берег, плавание и ныряние. Получить палеоантропологические доказательства земноводного обитания протолюдей крайне сложно, по крайней мере, из-за повышения уровня моря по окончании ледникового периода, из-за чего бывшее мелководье оказалось теперь на глубине 100—120 м. Однако археология и палеонтология позволяют исследовать рацион питания различных видов Homo и его влияние на эволюцию анатомии и поведения.

Древнейшие представители вида Homo sapiens появились в результате эволюции 400—250 тыс. лет назад. Господствующей в наши дни гипотезой происхождения людей является африканская, согласно которой наш вид появился в Африке и оттуда распространился по всему свету, замещая существовавшие популяции Homo erectus и неандертальцев.

Альтернативная гипотеза называется мультирегиональной. Данные современной генетики поддерживают африканскую теорию.

Древнейшие люди современного вида в культурном отношении ничем не превосходили современных им ранних неандертальцев из Европы. У тех и других были примерно одинаковые среднепалеолитические каменные орудия.

Изучение ДНК трёх популяций из Африки — охотников-собирателей (пигмеев биака и бушменов (сан)) и западноафриканских земледельцев (манденка), показало, что примерно 2 % генетического материала, обнаруженного в этих современных африканских популяциях, было вставлено в геном человека около 35 000 лет назад. Они получили эти последовательности от ныне вымершего члена рода Homo, который отделился от современного человека около 700 000 лет назад[58][59]. Архаичная интрогрессия от ныне вымерших гомининов составляет от 5 до 7,9 % у йоруба, 2 % в популяциях хадза, сандаве и у западных пигмеев.

 

В 2009 году группа учёных под руководством Сары Тишкофф из Университета Пенсильвании опубликовала в журнале «Сайенс» результаты комплексного исследования генетического разнообразия народов Африки. Они установили, что самой древней ветвью, испытавшей наименьшее количество смешиваний, как раньше и предполагалось, является генетический кластер, к которому принадлежат бушмены и другие народы, говорящие на койсанских языках. Скорее всего, они и являются той ветвью, которая ближе всего к общим предкам всего современного человечества[61].

Согласно исследованию учёных из Университета Претории, опубликованному в журнале «Nature» в 2019 году, место происхождения человека современного вида — территория нынешней Ботсваны, влажные равнины в бассейне реки Замбези на стыке с пустыней Калахари.

Появившись в этом регионе около 200 тыс. лет назад, 130 тыс. лет назад люди под влиянием климатических изменений расселились оттуда на юг и на север Африки.

Можно предположить, что 60 000 — 40 000 лет назад люди мигрировали в Азию и оттуда в Европу (40 000 лет назад), Австралию и Америку (35 000 — 15 000 лет назад)

Другая точка зрения:

Некоторые учёные (Анатолий Деревянко, Ф.Дж. Хабгуд и Н.Р. Франклин) оспаривают моноцентрическую гипотезу, согласно которой вид Homo sapiens сформировался 200–150 тыс. лет назад в Африке, а 80–60 тыс. лет назад началось его распространение в Евразию и Австралию.

Они утверждают, что обширный археологический материал исследованных палеолитических местонахождений Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии в диапазоне 60–30 тыс. лет назад не позволяет проследить волну миграции анатомически современных людей из Африки. На этих территориях не наблюдается не только смены культуры, что должно было произойти в случае замещения автохтонного (коренного) населения пришлым, но и хорошо выраженных инноваций, свидетельствующих об аккультурации (процесс взаимовлияния культур (обмен культурными особенностями), восприятия одним народом полностью или частично культуры другого народа).

Кроме того, по археологическим данным, человек современного физического типа заселил Австралию 50-60 тыс. лет назад, тогда как на сопредельных с Восточной Африкой (где, как предполагается, сформировался вид Homo sapiens) территориях на самом Африканском континенте он появился позже:

в Южной Африке — около 40 тыс. лет назад,

в Центральной и Западной Африке — около 30 тыс. лет назад.

 Ф.Дж. Хабгуд и Н.Р. Франклин утверждают, что коренные жители Австралии никогда не имели полного африканского «пакета» инноваций, поскольку они не являлись выходцами из Африки.

В то же время, в Китае были сделаны многочисленные находки, позволяющие проследить преемственность не только между древним антропологическим типом и современными китайскими популяциями, но и между Homo erectus и Homo sapiens. В связи с этим Анатолий Деревянко полагает, что

Homo sapiens — это вид, в который вошли четыре подвида:

Homo sapiens africaniensis (Африка),

Homo sapiens orientalensis (Юго-Восточная и Восточная Азия),

Homo sapiens Neanderthalensis (Европа) и

Homo sapiens altaiensis (Северная и Центральная Азия