Антропогенез

ТЕМА ВТОРАЯ: АНТРОПОГЕНЕЗ

ПЕРВЫЙ ВОПРОС: АНТРОПОГЕНЕЗ, ЕГО ДВИЖУЩИЕ СИЛЫ И МЕХАНИЗМЫ.

ВТОРОЙ ВОПРОС: НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА.

ТРЕТИЙ ВОПРОС: ДРЕВНЕЙШИЕ ГОМИНИДЫ (АВСТРАЛОПИТЕКИ);

ЧЕТВЕРТЫЙ ВОПРОС: РАННИЕ HOMO;

ПЯТЫЙ ВОПРОС: СРЕДНИЕ HOMO;

ШЕСТОЙ ВОПРОС: АРХАИЧНЫЕ HOMO;

СЕДЬМОЙ ВОПРОС: НЕАНДЕРТАЛЬЦЫ;

ВОСЬМОЙ ВОПРОС: ЗАВЕРШЕНИЕ ПРОЦЕССА АНТРОПОГЕНЕЗА

ПЕРВЫЙ ВОПРОС. Первые идеи о происхождении человека появляются еще в трудах античных философов: Демокрита, Аристотеля, Лукреция Кара. Можно увидеть у них и идеи о полузверином развитии человека, и философские, умозрительные заключения. Видя ископаемые кости животных, они пытались объяснить их происхождение, опираясь на существующую мифологию. Адриан приказал построить храм на ископаемых костях, думая, что этот кости Аякса – героя Троянской войны. В Средневековье долгое время источником о происхождение жизни была Библия. Даже в начале XVIII века, во французской академии наук пытались вычислить рост Адама и Евы, опираясь на кости ископаемых животных. Получилось, что Адам был ростом 37 м, а Ева – 34 м.

Впервые вопрос о месте человека в природе поставил Карл Линней в 1735 году в работе «Система природы». Там он предлагает классификацию животных, где человек стоит в отряде приматов вместе с обезьянами. То есть, Человек разумный и «человек лесной» - обезьяна имели общего предка. Линней лишь пишет о родстве, но не пытался объяснить причины происхождения людей.

Впервые попытку объяснить происхождение человека сделал Ж. Б. Ламарк в книге «Философия зоологии» (1809). Он писал, что основной механизм преобразований – внутреннее стремление организмов к совершенству + упражнение либо не упражнение органов. Например, жираф тянулся за фруктами на ветвях деревьях, и потому у него вытянулась шея.

Новый этап в развитии теории наступил в 1859 году, когда была опубликована книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора». Если эта, первая, книга вызвала интерес только в научных кругах, то следующая книга «Происхождение человека и половой отбор» (1871) вызвала бурю негодования в обществе. Дарвин впервые высказал идею, что основной движущей силой эволюции является естественный отбор. Причем, его действие приводит распаду видов на отдельные, более мелкие подвиды. Дарвин не считал свою теорию идеальной, писал об ее недостатках, например, механизм наследования признаков был непонятен, не было найдено переходных форм, кроме того, Дарвин не придавал значения социальному фактору, миграциям.

Теория вызвала взрыв негодования, было много ее противников и среди церковников, и среди ученых. Появилось множество карикатур на Дарвина: например, обезьяна приходит в общество защиты животных и говорит: «Дарвин объявил себя моим потомком, он теперь претендует на мое наследство», или рисовали обезьяну с телом обезьяны и с головой человека (или самого Дарвина).

В 1873-1876 гг. его идеи были развиты Ф. Энгельсом. Он пишет свою работу «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека». Энгельс на первое место выдвигал социальные факторы и представлял теорию таким образом: прямохождение, свободные руки, трудовая деятельность, развитие мозга. То есть на первый план выдвигается трудовая деятельность. Теория получила название Трудовая гипотеза антропогенеза. Но, поскольку находок человека не было, то ни Дарвин, ни Энгельс о ней не писали.

В связи с открытием законов генетики, теория Дарвина встретила ряд трудностей, например, проблема наследования признаков. И в начале ХХ века теория Чарльза Дарвина в своей первой трактовке из обихода выходит, она устарела. И в ХХ веке формируется новая теория, берущая отдельные идеи Дарвина, и новые законы генетики. Эта теория получила название Синтетическая теория эволюции (СТЭ). К середине ХХ века ее формирование завершается. На данный момент она наиболее развита и распространена.

Согласно теории, для осуществления эволюции необходимо НАЛИЧИЕ ТРЕХ ПРОЦЕССОВ:

- Мутационного процесса – появление новых вариантов генов, мутации могут быть нейтральными, малозаметными и на первых порах заметной роли не играющими;

- Рекомбинационного процесса – создание новых фенотипов особей, дающих новые фенотипы особей;

- Селекционного процесса – определяет соответствие данных особей условиям проживания.

Авторы, сторонники этой теории расходятся во мнениях по многим вопросам, но на данный момент эта теория является наиболее разработанной, а дискуссии говорят о том, что она еще будет развиваться и дополняться.

Есть и другие эволюционные теории, вязанные или противостоящие СТЭ. Одна из логичных теорий – теория прерывистого равновесия. Разработана она была в 1970-е годы Нильсом Элдриджем и Стивеном Гулдом. В чем ее отличия от синтетической теории? Сторонники теории считают, что в эволюции четко различаются два четко повторяющих периода: анагенез, период медленных постепенных изменений в пределах одного рода, когда особых новых изменений не происходит, и короткий период – периода кладогенез –скачкообразный период, когда идут скачкообразные изменения, ведущие к появлению новых видов. Если у Дарвина изменения идут плавно и постепенно, то тут есть длинные периоды без изменений и короткие скачки изменений. Теория создавалась как противовес синтетической теории, но теперь они сходятся, т.к. продолжительность периодов относительна, и речь идет о количественной, а не о качественной разнице.

Есть теория нейтральной эволюции, она была разработана в 1970-е годы японцем Мотто Кимурой. Он считал, что подавляющее число мутаций носит нейтральный характер по отношению к естественному отбору, а многие мутантные гены выполняют те же функции, что и нейтральные гены. Эта теория более узкая и касается только мутаций на генном уровне.

В целом можно сказать, что большинство биологов не отрицают эволюцию. А теория – это отражение действительности, идеальной теории быть не может. Это как гравитация в физике: ее все признают, но теорий гравитации множество, и многие из них противоречат друг другу. Вообще, надо сказать, что биологический вид, живя в приемлемых условиях, совсем не обязательно должен эволюционировать. Если продуктов достаточно, и среда благоприятна, то мутантов почти нет, и все они погибают еще в детстве. Если же условия меняются, то мутантов больше и для приспособления к новым условиям нужны мутации. Толчками к мутациям (изменениями условий) могут быть изменения геомагнитных полюсов, климата, ландшафта, радиационного фона. Например, перед появлением прямоходящих в восточной Африке появляются новые горы, которые практически отрезают ее от потоков влажного воздуха, а также появление новых урановых руд, т.е. небольшое изменение радиации. Впрочем, со времени последнего ледникового периода прошло не очень много времени, всего 10 000 лет.

Кончая разговор об антропогенезе, скажем о проблеме прародины человечества. Где родился человек? В XIX веке было несколько теорий, делившихся на ДВЕ ГРУППЫ:

1) Моногенизм: то есть человек произошел в одном месте от одного вида обезьян;

2) Полигенизм: человек произошел от нескольких видов и в нескольких местах.

В начале ХХ века был доказан моногенизм. На вопрос: «Где?» существует четыре разные версии:

- Африканская – наиболее обоснованная, восходит еще к Ч. Дарвину, это Северная Африка, где были обнаружены первые гоминиды;

- Азиатская – человек появился на территории Азии, Индии, Китая;

- Гипотеза широкого моноцентризма – объединяет две предшествующие

- Внетропическая – теория молодая, новая, основоположник Юрий Мочанов (Россия) – появление человека было возможно в регионах с суровым климатом, он в качестве прародины называет районы современной Якутии. В Якутии во время раскопок были найдены каменные орудия, схожие с африканскими. Но были найдены только каменные орудия, не останки людей, и датируются они довольно плохо.

ВТОРОЙ ВОПРОС.

Человекообразные обезьяны уже обладали набором неких биологических предпосылок, в направлении которых и движется эволюция, приведшая к образованию человека. Эти признаки называются комплекс гоминизации. Какие конкретно признаки?

- Высокоразвитый мозг;

- Анатомические особенности руки – способность к хватательным движениям;

- Сложное групповое поведение, включающие строгую структуру, иерархию стада: у каждого есть своя роль;

- Развитые средства коммуникации – шимпанзе издают более 20 звуковых сигналов с разной смысловой нагрузкой;

- Склонность к манипулированию предметами;

- Высокий уровень поведенческой адаптации;

- Склонность к взаимодействию между индивидами.

Эти свойства ряд исследователей определяют как комплекс гоминизации и считают, что эти свойства постепенно становятся средством выживания вида, определяющим дальнейшее развитие, то есть эти черты постепенно приводят к появлению человека.

Как, когда все это происходит? Отряд приматов выделился из отряда насекомоядных около 70 млн. лет назад. Это самые ранние протоприматы были далеки даже от низших полуобезьян, и даже от лемуров. Например, у них изменилась диета – вместо насекомых растительная пища, увеличился размер головного мозга, появились ногти вместо когтей. Например, тупайя. До сих пор исследователи спорят, куда отнести этого зверька: к насекомоядным или к приматам? 65-60 млн. лет назад появляются первые полуобезьяны, напоминающие первых лемуров, долгопятов, обладающие более обезьяньей внешностью. Появляется стереоскопическое зрение – глаза на одной линии, а не с разных сторон головы. Около 40 млн. лет назад появляется отряд онтрпоидов или человекоподобных. Примерно 35-20 млн. лет назад происходит разделение обезьян на две секции: широконосых (Амеркиа) и узконосых (Африка, Азия). Около 22 млн. лет назад появляются первые человекообразные обезьяны – надсемейство гоминидов.

Мы на том занятии говорили о ранних гоминидах, о семействе австралопитеков, и рассматриваем род парантропов. Парантроп бойсеи – открыт в 1959 году объем мозга 530 см³, вес 35-40 кг.

И последний третий вид: парантроп робустус (от сл. массивный, крупный). Открыт он был в 1938 году на территории южной Африки Робертом Бруммом. И его раскопки проводились, чтобы подтвердить теорию Дарта, что австралопитеки были и отличались от обезьян. Он жил примерно 2,1-1,1 млн. лет назад. У него достаточно массивные челюсти, крупные коренные зубы, стреловидный гребень, объем мозга 530 см³. Вес 35-40 кг. Руки у него были приспособлены к точным операциям, и рядом с ним лежали кости животных, использовавшиеся для копания (он выкапывал корешки, москитов, мяса не ел). Рост его был 100-110 см. В целом, если сказать о парантропах, питались они растительной и жесткой пищей: корнеплоды, орехи – отсюда крупные коренные зубы. Возможно, использовали в пищу личинок, то, что выкапывали из земли. Мяса не ели.

Сейчас скажем в целом, что характерно для подсемейства австралопитековых

1. Прямохождение;

2. Объем мозга 400-500 см³;

3. Прогнатизм – выдающиеся вперед челюсти;

4. Мегадонция – крупные коренные зубы. При этом маленькие размеры клыков, уменьшение и исчезновение диастемы, приближение к параболической форме челюсти, половой диморфизм – самцы значительно крупнее самок;

5. Для большинства австралопитековых характерна всеядность (потребление растительной и животной пищи), средняя продолжительность жизни – 27 лет (один из семи доживал до 30 лет, не найдено пока ни одного, дожившего до 40 лет).

6. Вероятно, переход к жизни на открытых пространствах вел к постепенной утрате волосяного покрова – это было с улучшением системы теплоотдачи.

Существует много гипотез, пытающихся объяснить причины перехода к прямохождению, но ни одна не имеет абсолютных доказательств и не принимается абсолютно всеми учеными. Есть гипотезы о высвобождении рук для применения орудий труда, о необходимости обзора, о переноске детенышей, есть интересная новая теория – те, кто жил вблизи водоемов, постоянно заходили в воду, и такой полуводный образ жизни привел к прямохождению – можно было глубже зайти в воду. Возможно, все эти причины в той или иной степени сыграли свою роль, вряд ли одна причина была единственной. Единственное, что можно сказать, это то, что ортоградность (т.е. бипедия, прямохождение) возникает 7-6 млн. лет назад и прочно фиксируется в семействе гоминид. Оно освобождает руки и дает возможность использовать предметы в качестве орудий труда или защиты; прямохождение дает возможности для обзора, уменьшается риск теплового стресса, освоение прямохождения становится решающим приспособлением гоминид при переходе к жизни на открытых пространствах. Впрочем, у прямохождения есть и минусы: например, болезни позвоночника, сердца и сосудов, трудные роды у женщин.

Следующее, о чем мы скажем несколько слов, - это возможности трудовой деятельности у австралопитеков. Мнение ученых о том, могли ли они трудиться, менялось. Раймод Дарт высказал гипотезу о том, что австралопитеки создали остеодонтокератическую культуру – культуру костей, рогов и копыт. Правда, в 1980-е выяснилось, что те кости, которые Дарт считал обработанными австралопитеками, были обгрызены леопардами. В итоге, в 1980-е встала на первое место гипотеза, что у австралопитеков не было орудий труда.

В конце 1990-х выясняется, что парантроп рабустус все-таки использовал кости животных, а еще использовали камни для разделки туш. Только что это за камни: орудия или предметы труда? Предмет труда – это поднятый с земли камень, острая кость – то есть, предмет, который не требует дополнительной обработки, а исходно имеет нужные свойства. Те же шимпанзе при помощи палок добывают термитов. А вот по поводу орудий труда, т.е. орудий, подвергшихся обработке и в результате неё принявшей нужные свойства, сведений нет. Скорее всего, имели место подбор образцов, накопление опыта и использование природных орудий труда.

В конце скажем, что для австралопитековых подходит определение нашего ученого Якимова – стадо обезьян, берущих палки. В Африке больше всего находок было в восточной Африке, на втором месте – южная, совсем ничего не найдено вы Западной, и немного находок есть в северной.

ЧЕТВЕРТЫЙ ВОПРОС. Прежде чем говорить о конкретных находках, скажем об окаменелостях, которые относятся к человеческому роду. Границу между гоминидами и ранними HOMO определить сложно. Одни исследователи высказывали гипотезу об объеме мозга. Например, английский исследователь Уинфрид Ле Гро Кларк предложил провести границу между австралопитековыми и ранними Homo по объему мозга 700 см³. В 1960-70-е годы отечественные антропологи работали над проблемой, и Валерий Павлович Алексеев предложил следующие критерии, получившие название: «Гоминидная триада», то есть три признака границы

- Прямохождение

- Приспособленная к тонкому манипулированию кисть руки с противостоящим большим пальцем

- Объем мозга не менее 700-800 см³.

Причем, Алексеев писал, что все три признака должны быть одновременно. Сейчас исследователи пользуются данными критериями, но теперь к ним добавляют еще такой критерий, как строение челюстного аппарата – зубов и челюстей. То есть, параболическая форма челюсти, потеря мегадонции и ортогнатизм (прямые челюсти – потеря выступающих вперед челюстей). Развитие челюстного аппарата шло долго. Первые движения начинаются еще у австралопитеков, а более или менее человеческую форму челюсти приобретают около 2 млн. лет назад. Вообще, гоминидная триада использовалась до недавнего времени: в 2004 была найдена новая находка, которая из этого ряда выбилась, и «триаду» можно считать устаревшей.

История открытия ранних Homo начинается в 1960 году, когда 20-летний Джонатан Лики, сын Мэри и Льюиса Лики, на территории Олдувайского ущелья находит останки человекообразного существа, ребенка 11-12-летнего возраста. Кости были найдены рядом с костями саблезубого тигра. Выяснилось, что данное существо передвигалось в выпрямленном положении, его руки, несмотря на массивность, больше походили на руки человека, и рядом с ним были найдены примитивные каменные орудия. Лики организует группу для извлечения находки, и в 1964 было принято решение об отнесении его к роду HOMO и выделении в отдельный вид: Homo хабилис – человек умелый. Однако выводы Лики признавали не все ученые: в то время господствовала теория, согласно которой, не могут жить 2 вида гоминид одновременно, а тогда жили и парантропы. Сейчас выяснили, что одновременно могли одновременно существовать до 5 видов, причем, только один из них, возможно, мог быть нашим предком.

Homo хабилис обитал на территории Африки от 2,5 до 1,6 млн. лет назад. Основные находки были сделаны на территории Южной Африки, но кое-что было найдено в Восточной Африке. Объем мозга варьировался от 500 до 780 см³. То есть только-только дорастает до нужной границы. Он имел сложную структуру: на этой стадии начинается развитие центров, отвечающих за членораздельную речь. Форма черепа более округлая, кости черепа были более тонкими. Начинает появляться подбородочный выступ. Ранние Homo, по-прежнему, имеют крупные зубы. Еще одна интересная черта: на стадии Homo хабилис появляются зубы мудрости. Размеры людей были не очень крупными: рост 120-130 см, вес 45-50 кг. Мужчины, как правило, были крупнее самок. Например, мужские особи достигали 150 см и есть миниатюрные женские особи 105 см. К ранним Homo относится еще один вид, который был открыт в 1972 году Ричардом Лики (второй сын Джонатана Лики) в районе озера Рудольфа (Туркан) на территории Кении. В 1986 данная находка была выделена в отдельный вид, поулчивший название Homo рудольфенсис. Представитель этого рода был более крупным, чем Homo забилис, имел более плоское и широкое лицо, крепкие зубы. Обитал он, видимо, только на территории Восточной Африки (в других местах останков не найдено) и жил от 2,5 до 1,9 млн. назад. Был, фактически, современником Homo Хабилис. Бытует представление, что предком Homo рудольфенсиса был кениантроп. Долгое время среди исследователей велись споры по поводу судьбы хабилиса и рудольфенсиса: одни считают, что рудольфенсис наш предок, а хабилис – боковая ветвь, другие считают наоборот. По многим параметрам Homo Эргастер больше похож на хабилиса. Есть также споры, что хабилис очень примитивен, и его вообще нужно отнести к австралопитекам.

Ранние Homo жили на открытых пространствах большими группами (50 и больше человек), постоянно передвигались, тем не менее, иногда возвращались на прежние места. Начинают строить свои жилища в Олудвайском ущелье (самые ранние 1,8 млн. лет назад), Тут было найдено кольцо из нескольких сотен камней базальта: причем, ряд комней1 и кучка, ряд камней и кучка. Мэри Лики считала, что это было основанием для этакого шалаша из прутьев и веток – не очень прочного, но все-таки укрытия от дождя и ветра.

Одно из главных отличий Homo, что они делали и использовали орудия труда. Homo хабилисы – создатели первой культуры, которая получила название Олдувайская: примитивные каменные орудия (например, чопперы и чоппинги – куски гальки, обитой с 1, либо с 2 краев – получалось острое орудие труда, в поперечнике достигало 7-10 см). Еще Лики нашли круглые каменные шары. Интересно, что Homo Хабилсы, видимо, приносили камни на стоянки. В нескольких км от стоянок карьеры с орудиями труда. Орудий труда, вообще, не очень много, и они не играли в жизни Homo большой роли. Самые древние каменные орудия датируются возрастом 2,5-2,6 млн. лет назад. Но рядом с ними никаких окаменелостей гоминид найдено не было. Самые ранние каменные орудия рядом с костями Homo хабилисов датируются возрастом 2,33 лет назад. Рядом с костями Homo рудольфенсис. Каменные орудия были вполне практичными, и с их помощью можно было разделать животное. Например, Луис Лики за 20 мин убил барана, снял с него шкуру и разделал тушу на куски.

Homo Хабилис был существом всеядным, и в его рационе было мясо, служившее основой развития ЦНС. Были найдены «разделочные» места с беспорядочными и часто раздробленными костями животных, а также с зубами хищников. То есть, видимо, на этих местах Homo хабилис не ели. Скорее всего, они были падальщиками. Понятно, что это не исключает охоты на мелких животных. По некоторым данным, в рацион ранних Homo в ходили моллюски и рыба.

ПЯТЫЙ ВОПРОС. СРЕДНИЕ HOMO ИЛИ АРХАНТРОПЫ. Итак, около 2 млн. лет назад начинается первый ледниковый период, и на территории Африки устанавливается прохладный засушливый климат, что приводит к распространению саванн, то есть еще большему остепнению суши. Влажные джунгли практически полностью исчезают, и территория Южной Африки обретает привычнее для нас очертания – саванна с редкими деревьями. Тут проживает несколько видов гоминид, и есть два варианта развития: либо узкая специализация в потреблении пищи, либо миграция на соседние территории.

Видимо, поздние Homo хабилисы выбирают второй путь. С наступлением саванн размножаются стада копытных, которые становятся источниками белковой пищи для Homo. Это способствует расширению приемов охоты, орудий труда, и вслед за этими стадами мигрируют наши предки. Растет подвижность групп охотников, увеличивается объем освоенного пространства, а в связи с большим количеством потребления белковой пищи, увеличивается объем мозга. Интересно, как один из антропологов писал: «Эволюция мозга – это дорогостоящее предприятие, т.к. мозг, по весу равный 2% массы тела человека, потребляет 18% энергии».

Такие предпосылки ведут к появлению новых видов Homo, первым из которых становится Homo-Эргастер: «Человек мастеровитый». Как самостоятельный вид он был выделен в 1994. Почему выделен, а не найден? Дело в том, что все более или менее близкие находки относили тогда к виду Homo-эректус, который включал и африканских, и азиатских представителей. Но потом, после изучения, Homo-эргастер (африканские представители) был выделен.

Homo-Эргастер жил 1,9-0,5 млн. лет назад. Средний объем мозга 900-1000 см³. Имел достаточно мелкие черты лица, маленькие зубы, довольно высокий череп и стройное, грацильное телосложение. По строению напоминал современных людей, живущих в тропиках. Судя по всему, Homo эргастеры были первыми из наших предков, научившимися пользоваться костром. Было найдено первое кострище, возрастом 1,4 млн. лет. Это стоянка Чесовандж в Восточной Африке. Огонь – это и тепло, и свет, и отпугивание животных. Употребляли в пищу большое количество мяса, хотя, судя по некоторым данным, были скорее падальщикмии, чем охотниками. В 1973 были обнаружены останки эргастера, который в последние несколько лет жизни страдал от неправильного питания – от слишком большого потребления витамина А. А такой гипервитаминоз может появляться, если в большом количестве употреблять сырую печень животных. Болезнь перешла в последнюю стадию, за больными ухаживали родственники – сам себя он кормить не мог, у него растрескались кости.

В 1984 в районе озера Туркан Ричардом Лики были найдены останки мальчика 9 лет, который был назван Турканский мальчик. Данный мальчик имел рост 160 см. Интересно его строение: у него было 6 «плавающих ребер», которые не прикреплялись намертво к позвоночнику, то есть он был гораздо пластичнее современных людей, у которых два плавающих ребра.

С самого начала своего появления, Homo эргастеры начинают мигрировать на большие территории, и на стадии перехода Homo хабилиса к Homo эргастеру происходит переход на другой материк (около 1,8 млн. лет назад), Двигаются они на северо-восток, потом на восток. Расселяются они на широкой территории, начиная от Закавказья и кончая Китаем. Такая широкая смена образа жизни и ландшафта вела к некоторому замедлению развития и к появлению новых, менее прогрессивных, видов.