Оригинал материала
Эволюция человека. Взгляд морфолога
Сотворение Адама. Фреска Микеланджело в Сикстинской капелле. Ватикан, ок. 1511 Беседа корреспондента Pro Science с антропологом, заведующим отделом физической антропологии ИЭА РАН, д.и.н. Сергеем Владимировичем Васильевым - о гипотезах происхождении человека, первых людях и генах неандертальцев. Часть 1.
Сергей Владимирович, расскажите, какие на сегодняшний день существуют гипотезы происхождения человека?
Есть три гипотезы. Божественная - понятно, что она постулируемая и недоказуемая, это скорее вопрос веры. Вторая – это гипотеза, скажем так, космического происхождения человека, согласно которой мы произошли не в процессе эволюции на Земле, а наши предки - из космоса. Результаты так называемых исследований «запрещенной археологии» и прочие утверждают, что цивилизации якобы существовали и до нашей. Это довольно малоубедительно, и, конечно, над этим надо думать: почему, как и что. Когда мы говорим о гипотезе – это значит, что существует какое-то предположение, которое не стопроцентно доказано. Но когда мы говорим об эволюционной гипотезе происхождения человека, я считаю, что это уже не гипотеза, это уже теория, то есть это уже стопроцентно доказанная вещь с точки зрения науки.
Человек действительно произошел эволюционным путем на этой планете, и сегодня мы имеем более 4000 тысяч останков с разных территорий земного шара, с разными датами, которые в той или иной степени выстраиваются в наше родословное древо. Безусловно, в построениях есть свои загадки, проблемы, свои вопросы, но в целом эта родословная дает представление о происхождении человека на Земле. И более того, она просматривается не только до самых древних двуногих существ - австралопитековых, но и в приматогенезе, который довольно хорошо изучен палеонтологами. Мы наблюдаем формирование приматов, наблюдаем у них предпосылки к гоминизации, поэтому эволюционная теория, на мой взгляд, наиболее приемлема и адекватна на сегодняшний день.
Сегодня мы имеем более 4000 тысяч останков с разных территорий земного шара, с разными датами, которые в той или иной степени выстраиваются в наше родословное древо.Понятно, что, рассматривая эволюционную теорию, любой обыватель, безусловно, будет сразу обращаться к работам великого исследователя Чарльза Дарвина, к дарвинизму. Сейчас только ленивый не критикует дарвинизм, но надо всегда понимать, что все-таки Дарвин и его теория были изложены 150 лет тому назад, и это уже история науки.
Глупо думать, что 150 лет эволюционная теория не развивалась. Давно сформулирована так называемая синтетическая теория эволюции, много-много сложная, где используются, в том числе, данные генетики и, последние лет 20, палеогенетики - ДНК научились выделять уже и из останков палеолитических людей. Мы прекрасно понимаем, что процессы эволюции бывают не только прогрессирующим или регрессирующим, они бывают разными - и дезруптивными, и стабилизирующими, и в эволюции все намного сложнее, чем представлял себе Дарвин. Но все-таки чем сложнее, тем более обоснованной становится эта теория, теория эволюционного происхождения человека на Земле.
Первые люди – Homohabilis
В какое время он появился - человек, когда все-таки мы можем говорить уже о человеке, а не о его предках?
Этот вопрос сложный. Здесь первое, что вело эволюцию к человеку, – это то, что приматы должны были встать на две ноги. Вставая на две ноги, они освобождали передние конечности, то есть руки, а затем формировалась так называемая «орудийная деятельность». Первыми, кто встал на две ноги, были австралопитековые формы. Сейчас, кстати говоря, есть данные о том, что и до австралопитеков были приматы, которые большую часть времени в локомоции использовали бипедию, двуногую походку, – это так называемые оррорины. Морфологические исследования бедренных костей Orrorin tugenensis указывают нам на то, что оррорины, жившие около 6 млн. лет тому назад, ходили на двух ногах даже лучше, чем многие австралопитековые формы. Поэтому многие исследователи ставят представителей оррорин в предковые формы Homo, а не австралопитековых.
До австралопитеков были приматы, которые большую часть времени в локомоции использовали бипедию, двуногую походку, – это так называемые оррорины. Они жили около 6 млн. лет тому назад и ходили на двух ногах даже лучше, чем многие австралопитековые формы.Так или иначе, но это все-таки еще не человек, поскольку, встав на две ноги, эти древние приматы или гоминоиды имели, во-первых, еще довольно слабо развитый головной мозг. Объем их мозга редко превышал 600 см3, развитие ассоциативных зон, связанных с тонкой моторной деятельностью, с речевой функцией, с ассоциативным мышлением также было еще довольно слабым. Во-вторых, мы не наблюдаем никаких археологических свидетельств того, что гоминоиды обладали орудийной деятельностью. Есть только предположение Раймонда Дарта, который проводил раскопки в пещере Макапансгат. Он предполагал, что у австралопитеков была остеодонтокератическая орудийная культура, то есть они делали орудия из костей, рогов и зубов. Но это предположение Дарта так никем пока и не подтверждено - и никем не опровергнуто, то есть остается на уровне гипотезы.
Чоппер - примитивное каменное орудие олдувайской культуры. Коллекция Британского музея Фото: Wikimedia Commons Первую орудийную деятельность мы фиксируем по орудиям, сделанным из камня, которые появляются где-то 2,5 млн. лет тому назад на территории африканского континента - это до-олдувайская культура и собственно сама олдувайская культура. С появлением этой олдувайской культуры многие исследователи и связывают появление Homo – первого человека.
История находки первого человека довольно интересна. Это был 1960 год, когда Мэри и Льюис Лики обнаружили в Олдувайском ущелье останки так называемого презинджантропа, названного так, потому что останки находились слоями глубже, чем зинджантроп, и были древнее, датировка - около 2 млн. лет. Сначала думали, что это предок зинджантропа (массивной формы австралопитека). Однако, после реконструкции черепа, изучения эндокрана и мозговой коробки, находка получила другой статус.
Первую орудийную деятельность мы фиксируем по орудиям, сделанным из камня, которые появляются где-то 2,5 млн. лет тому назад на территории африканского континента - это до-олдувайская культура и сама олдувайская культура.Исследования проводила комиссия из трех ученых: сам Льюис Лики изучал посткраниальный скелет; череп и мозговую коробку изучал очень известный южноафриканский антрополог Филипп Тобайас; Дж. Нейпир исследовал каменные орудия, обнаруженные вместе с этими костными останками. Все трое в 1964 году на конференции в Лондоне впервые объявили о том, что ими найдены останки первого человека, которого они назвали «человек умелый» - Homo habilis. Датировка находки - 2 млн. лет.
Рубило - орудие олдувайской культуры. Коллекция Британского музея Фото: Wikimedia Commons Надо сказать, что для определения таксономического статуса человека Тобайасом был предложен критерий, так называемый «мозговой рубикон». То есть считалось, что мозг объемом 600 см3 и больше принадлежит Homo. Также к характеристикам Homo относятся уплощенность ногтевых фаланг и, естественно, появление чопперов и чоппингов - таких примитивных орудий олдувайской культуры (или олдована, как говорят археологи). В последующие годы было обнаружено довольно много останков, которые относятся к Homo habilis. Кроме того, был выделен новый вид Homo rudolfensis на основании находки Кооби-Фора (череп KNM-ER 1470), объем мозга которого был около 800 см3, и дата его была 1,9 млн. лет назад.
Сейчас мы уже имеем более древние находки. Самая древняя находка Homo habilis – это 2,3 млн. лет, то есть можно сказать, что около 2,5 млн. лет назад появились первые люди. Однако некоторые исследователи полагают, что это все-таки не совсем Homo. Есть даже такое деление, как «истинный Homo» и «неистинный Homo». Ряд исследователей полагают, что «истинный Homo» – это уже эректоидные формы, а хабилисы все-таки пока не истинные Homo. Вопрос спорный, и, на мой взгляд, эта проблема существует просто в умах ученых.
Для определения таксономического статуса человека Тобайасом был предложен критерий, так называемый «мозговой рубикон». То есть считалось, что мозг объемом 600 см3 и больше принадлежит Homo.Так или иначе, прослеживается гоминидная линия эволюции, и ее ранние этапы довольно неплохо изучены. Если говорить о том, что первый человек – это Homo habilis, то появился он 2,5 млн. лет назад на африканском континенте, а в районе 2 млн. лет назад начал расселяться за его пределы. Считается, что сначала был использован восточный путь миграции через Синайский и Аравийский полуостровы. Об этом свидетельствуют такие находки, как Дманиси в Грузии ( датировка - 1,8 млн. лет назад), полухабилинные-полуэректоидные формы. Мы видим, что на стадии Homo habilis человек постепенно начинает выходить за пределы африканского континента и заселять Переднюю Азию.Его дальнейшие продвижения связаны уже с другими эректоидными формами – Homo erectus, Homo ergaster и т. д. Но первый Homo – это Homo habilis.
С появлением новых находок критерий «мозгового рубикона» оправдал себя или перестал существовать?
Аппроксимация лица Homo Floresiensis, проведенная антропологом Сюзанной Хейес (Университет Вуллонгонга), представленная участникам проходящей с 9 по 12 декабря археологической конференции в Австралии. Илл.: Dr Susan Hayes Этот вопрос тоже довольно спорный, и, конечно, критерий, который выдвинул Тобайас в 1964 году, на сегодняшний день не совсем срабатывает. Хотя бы в силу того, что археологами и антропологами на острове Флорес были обнаружены останки так называемого «Хоббита», которого тоже отнесли к Homo, несмотря на объем мозга чуть более 300 см3. Некоторые исследователи даже выделяют такой вид, как Homo floresiensis. Здесь «мозговой рубикон» не срабатывает, и думаю, что сегодня большая часть антропологов этим критерием как таксономически значимой характеристикой не пользуются.
От предков к современникам
Между Homo habilis и Homo sapiens какие есть еще переходные формы?
Вопрос интересный и неоднозначный. Дело в том, что в эволюционной антропологии существуют различные исследователи, и условно их можно поделить на «объединителей» и «разделителей». «Объединители» полагают, что, в общем-то, было всего 2-3 вида Homo - и всё. «Разделители» все-таки выделяют довольно большое количество видов в эволюции человека.
Одним из адептов позиции объединителей является Милфорд Волпофф, который просто выделяет Homo habilis и Homo sapiens. По Волпоффу, в сапиентные формы входят все эректоидные формы, неандертальцы (Homo neanderthalensis). Среди них он выделят архаичных сапиенсовисапиенсов современных. Это деление, на мой взгляд, малоприемлемо. Оно очень далеко от основ таксономии и систематики в силу того, что все-таки на протяжении этих двух миллионов лет мы имеем довольно хорошие краниокомплексы и хорошие видовые характеристики, вполне позволяющие выделять несколько видов Homo.
На сегодняшний день считается, что существовали три эректоидные формы. Первая – это Homo ergaster («человек работающий»), который является потомком хабилисана территории Африканского континента. Одной из таких знаковых форм является Нариокотоме III, в олдувайском ущелье Кооби Фора много находок Homo ergaster. Вторая эректоидная форма – это собственно сам Homo erectus, и этот вид связывают часто уже только с азиатскими эректоидными формам. Это те самые древние находки питекантропов, синантропов и современные находки, обнаруженные на территории Юго-Восточной Азии. Третий вид эректоидных форм – это Homo heidelbergensis или гейдельбергский человек, происхождение которого тоже связано с африканским континентом. Однако именно на этой стадии эволюции человек впервые попадает на территорию именно Западной Европы и довольно широко заселяет ее. Именно гейдельбергского человека большинство современных антропологов рассматривают предковой формой как человека неандертальского, так и человека современного типа (Homo sapiens). Они считают, что в районе 200 тысяч лет назад от гейдельбергского человека в Африке произошел Homo sapiens, а в районе 100 тысяч лет назад от него же на территории Западной Европы произошел человек неандертальский, который просуществовал там практически весь период вюрмского оледенения.
Ряд исследователей выделяет еще такой вид, как Homo antecessor. Это в основном наши испанские коллеги, которые описывают вид на основании ряда находок, обнаруженных в многоуровневой пещере Атапуэрка в Испании. Новые находки дают датировку пещеры – 1 млн. 200 тыс. лет, до этого дата была в 800 тыс. лет. Исследователи выделяют Homo antecessor, что в переводе означает «Человек предшествующий», полагая, что именно этот человек был предковой формой неандертальца в Западной Европе.
На мой взгляд, такое выделение Homo antecessor не меняет картины, поскольку формы, которые сейчас пытаются относить к этому виду, кроме Атапуэрки, - это те формы, которые мы рассматривали как Homo heidelbergensis. По моему мнению, это все особи одного вида гейдельбергского человека, и их название - вопрос уже таксономический. В таксономии есть такое правило: принято выделять вид по самому первому обозначению (открытию), и первым, конечно, был выделен гейдельбергский человек, а не antecessor, поэтому, на мой взгляд, все находки из Атапуэрки – это тоже гейдельбергские люди.
Как я уже сказал, есть ряд исследователей, которые выделяют еще вид Homo floresiensis – это «карликовые люди», которые жили в изоляте на островах Юго-Восточной Азии, в частности, на острове Флорес. Больше на сегодняшний день мы вряд ли встретим серьезные обсуждения новых видов. Хотя есть такая проблема, когда каждый исследователь, обнаружив новую находку, пытается выделить новый вид и прославиться. Так, дманисские люди долго назывались Homo caucasicus, но такое выделение, с моей точки зрения, не очень обосновано. Сейчас обоснованы и признаны такие виды как Homo habilis, Homo rudolfensis, ранние формы Homo (Homo ergaster, Homo erectus), Homo heidelbergensis, Homo neanderthalensis и Homo sapiens соответственно.
Получается, что взаимоотношения эволюционных форм человека нельзя описать одной линией? Например, неандертальцы - некая сосуществовавшая с Homo sapiens группа?
Определенно, линий здесь просто быть не может. Это давняя проблема, связанная с тем, что в первой половине XX в. и в 60-70-е гг. господствовала так называемая стадиальная гипотеза эволюции. В ее рамках выделялись стадии, которые не перекрывались. Потом уже со временем стали понимать, что многие стадии перекрываются, и очень часто последующие формы в какой-то промежуток времени сосуществуют с предшествующими формами. Так, например, хабилис сосуществовал со многими видами австралопитековых, и, в частности, неандертальцы и сапиенсы, которые не соотносятся как предок к потомку, но, скорее всего, тоже как два сестринских вида сосуществовали друг с другом определенный период времени.
Хотя сейчас многие исследователи в своих рассуждениях об эволюции человека основываются на генетических работах Сванте Паабо (Институт эволюционной антропологии общества Макса Планка), показавших, что у современных людей в Западной Европе обнаружены гены неандертальца, но все-таки они не приходят к выводу о том, что неандертальцы – это предки современного человека, а говорят о проблемах, связанных с метисацией современного человека и неандертальца. На мой взгляд, на сегодняшний день эти вещи недоказуемы, и то, что у нас обнаружены гены так называемых неандертальцев, - это еще не повод обсуждать проблему метисации. Ведь что называть генами неандертальцев или сапиенсов – вопрос очень сложный, и если предполагать, что у неандертальца и сапиенса был общий предок, то, естественно, есть и общие гены, и то, что мы считаем генами неандертальца, может быть просто генами общего предка.
А все ли гладко было с находками?
Да, много всего было за эти 150 лет. Первые находки как раз были сделаны 150 лет назад - находка Неандерталь в середине XIX века. За это время были случаи, скажем так, намеренного обмана. Это всем известная так называемая пилтдаунская химера, - обнаруженный в Англии череп Пилтдаун. Он все-таки был подлогом - там был череп современного человека с приставленной челюстью орангутана. Долгое время, пока подлог не разоблачили, считалось, что это очень древний человек на территории Англии.
Есть, конечно, и другие казусы. В частности, довольно часто встречаются сложности с датировками, поэтому я всегда, когда появляются новые находки, говорю, что сразу судить о них трудно, если вообще возможно. Любая находка после своего появления должна, что называется, «устаканиться». Очень часто первоисследователи, я бы так сказал, очень небрежно определяют даты и сильно удревняют свои находки. Мы знаем массу случаев, когда появляются находки с определенной датой, проходит какое-то время - и эти даты сильно «омолаживаются».
Например, в начале 70-хгодов Ричард Лики, сын известных Мэри и Льюиса Лики, впервые опубликовал находку из Кооби-Фора (1470-й череп) с датировкой в 2,6 млн. лет, что, конечно, произвело большой фурор в науке. Никак не могли понять, как соотнести сапиентный объем мозга в 800 см3 и возраст 2,6 млн. лет. Прошло время, дата изменилась - стала 1,9 млн. лет, а череп из Кооби-Фора встал на свое место в родословной человека. И так происходило со многими находками.
Особенно много было проблем с находками конца XIX - начала XX века, когда не было серьезных методов датирования, которые есть сейчас. Датировали, в основном, по слоям, в которых останки были обнаружены. Сначала эти даты просто обозначались - миндельское, вюрмское время и т.д., потом все перешло в цифры и стали говорить 500 тыс. лет, 400 тыс. лет. Когда стали появляться определенные даты, все резко омолодилось. Так, например, произошло с черепами из Нгандонга - они очень архаичные, но даты их около 100 тыс. лет.
Много проблем и с китайскими находками, потому что даты там очень и очень неправдоподобные, и они часто меняются. Это довольно сложно, но иногда антропологи, имея большой опыт, изучив много находок, могут понять, что близко к реальности, а что нет. Когда мы видим череп с определенной морфологией, а нам говорят, что его датировка в два раза древнее, чем время появления такой морфологии, это сразу вызывает вопросы, и тут стоит быть осторожным в выводах. Конечно, я не призываю к тому, что надо отвергать эту дату: ведь кто знает, все меняется в жизни, может быть, та или иная морфология появилась намного раньше. Но к видимому надо относиться осторожно и ждать, просто ждать, потому что дотошные ученые часто делают и переделывают даты не один раз, а потом выходят публикации, где даты и находки встают на свои места.
Смотрите также: Эволюционная биология человека и охрана здоровья Наталия Халдеева Антропология и жизнь Наталия Халдеева Четыре эпохи профессора Зубова Лекция Джеймса Уотсона "ДНК и мозг: в поисках генов психических заболеваний". Видеозапись на англ. языке