Старше на миллион лет: как новое открытие изменило картину эволюции человека
Международная группа ученых сообщила в авторитетном журнале PNAS о важном открытии. Кости африканского австралопитека (Australopithecus africanus) оказались на миллион лет старше, чем считалось. Останки, о которых идет речь, были найдены в Колыбели человечества. Это комплекс известняковых пещер в ЮАР, внесенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Это самое богатое местонахождение костей австралопитеков в мире: их там обнаружены сотни. Именно здесь еще в 1936 году были впервые найдены останки взрослого австралопитека. Отметим, что первым австралопитеком в истории науки стал «Таунгский ребенок», череп которого был обнаружен в 1924 году в другой точке Южной Африки.
Ребенок из Таунга и обитатели «Колыбели» относятся к одному виду. Первооткрыватели назвали этот вид африканским австралопитеком. С тех пор было обнаружено еще несколько видов австралопитеков, причем исключительно в Африке (первыми за пределы континента выбрались лишь их далекие потомки Нomo erectus). Так что по нынешним временам название, данное виду в 1924 году, звучит несколько странно, но такова традиция.
Как и остальные австралопитеки, A. africanus был довольно миниатюрен. Рост взрослого самца составлял 130 см, вес — 42 кг. Объем мозга у него все еще был довольно скромным. Мы не знаем, умел ли он пользоваться орудиями.
Многие исследователи считают, что непосредственным предком африканского австралопитека был афарский (A. afarensis), живший 4-2,9 млн лет назад. Это мнение основано на том, что африканский австралопитек, как считалось еще недавно, жил позже афарского. Возраст останков «африканца», найденных в Колыбели человечества, определялся как 2,1–2,6 млн лет.
Интересно, что и родословную человека большинство экспертов возводит к «афарцам». Вообще, австралопитеки как род — непосредственные предки человеческого рода Homo. Но какие виды австралопитеков были прямыми предками человека, а какие боковой тупиковой ветвью, доподлинно неизвестно.
В частности, неясно и место A. africanus в нашей генеалогии. Но если он тоже потомок афарского австралопитека, получается, что мы в близком родстве. Если для наглядности назвать афарского австралопитека дедушкой рода Homo, то африканский, прямой потомок афарского, будет либо нашим отцом, либо дядей.
Сюрпризы колыбели
Однако датировка древних костей — сложное дело. Это намного проще в Восточной Африке, где тоже найдено множество предков человека. Вулканы Великой рифтовой долины время от времени услужливо засыпали окрестности слоями пепла, которые легко датировать. Колыбель человечества такой роскоши лишена. Поэтому ученые пытаются определить возраст объектов, находящихся в одном слое отложений с останками австралопитеков. Это, во-первых, известняк, а во-вторых, кости некоторых животных, которые по техническим причинам легче датировать, чем останки A. africanus. Эти методы и дали цифры в 2,1–2,6 млн лет.
Авторы нового исследования применили другой подход. Они определили возраст основной породы, в которую кости австралопитеков запечатаны, как в бетон. Для датировки ученые измерили содержание в ней алюминия-26 и бериллия-10. Это радиоактивные изотопы, которые образуются под влиянием космических лучей.
Космические лучи почти не проникают в глубокие слои. Значит, упомянутые изотопы возникли, когда эти отложения были еще на поверхности. Ученые знают, в каком количестве они должны были образоваться: поток космических лучей миллионы лет назад не слишком отличался от нынешнего. За прошедшие эпохи эти радионуклиды частично распались, но скорость их распада хорошо известна физикам. Значит, по их нынешнему содержанию можно вычислить, сколько лет назад слой породы был на поверхности. Этот метод датировки пещерных отложений широко используется специалистами по всему миру.
На этот раз он дал удивительные результаты. Оказалось, что останки африканских австралопитеков имеют возраст от 3,4 до 3,7 млн лет. То есть этот вид был современником афарского австралопитека, а не потомком. А если так, он приходится человеку более дальним родственником, чем считалось ранее.
Но как же объяснить противоречие с предыдущими результатами? Дело в том, что датировка по известняку не очень надежна. Эта порода растворяется в воде, так что ее отложения могут оказаться в неожиданных местах. Авторы полагают, что сравнительно молодой известняк попросту вторгся в более древние слои. Это широко известное геологическое явление.
А как же кости животных, которые тоже использовались для датировки? Исследователи тщательно картировали слои отложений и показали, что кости разного возраста были перемешаны друг с другом во время раскопок 1930–1940-х годов. Тогда археологи работали не столь аккуратно, как сегодня.
Что этот результат меняет в наших представлениях об эволюции человека? Не так уж и много. Он касается эволюционных отношений между разными видами австралопитеков — вопроса, в котором еще долго не будет полной ясности. При этом происхождение рода Homo от рода Australopithecus — факт, не зависящий от этих подробностей. Это общее свойство эволюционной истории человека: ясная в общих чертах, она смутна в деталях.
Паутина предков
Происхождение человека «от обезьяны» — идея, которую многие далекие от биологии люди до сих пор не могут принять. Для биолога же сама эта формулировка звучит абсурдно. С точки зрения биологической классификации человек и есть разумная обезьяна: вид Homo sapiens относится к подотряду обезьян отряда приматов.
Да, отличие человека от его ближайшего ныне живущего родича — шимпанзе — заметно невооруженным глазом. Это и немудрено: по данным генетики, наш с ними последний общий предок жил 6–7 млн лет назад. Но если классифицировать человека по тем же принципам, что и все остальные виды в живой природе, он несомненно окажется среди обезьян. Об этом говорят все признаки, от анатомии до ДНК. Отрицать этот факт значит идти против основ биологии.
В течение всего XX века одним из главных аргументов «обезьяноборцев» был тезис, что найдено слишком мало переходных форм «между обезьяной и человеком». От людей, не слишком знакомых с вопросом, его можно услышать и сейчас.
Между тем в 1990-е годы, когда палеоантропологи всерьез взялись за раскопки в Африке, в науке о происхождении человека наступил золотой век. И сегодня потенциально предковых для человека видов найдено не слишком мало, а слишком много. Австралопитеки — хороший тому пример: их видов так много, что ученые спорят, кто кому приходился «отцом», а кто только «дядюшкой».
Граница между поздними австралопитеками и ранними Homo тоже размыта. Есть целый ряд промежуточных видов, которые с равным успехом можно отнести к последним австралопитекам или первым людям. Для биолога в этом нет ничего удивительного. Будь летопись окаменелостей идеально полной, все границы между видами-предками и видами-потомками стали бы искусственными. Ведь нельзя же отнести к разным биологическим видам родителя и ребенка, деда и внука, прадеда и правнука. Сколько нужно «прапрапра», чтобы накопленные отличия заставили заговорить о новом виде? Любой ответ будет условностью того же рода, что и превращение ребенка во взрослого в день совершеннолетия.
Род Homo тоже включает множество линий. Обилие близкородственных видов заставляет антропологов пользоваться терминами вроде «Homo erectus в широком смысле». И, конечно, было бы самонадеянно полагать, что палеоантропологи уже в буквальном смысле откопали все человеческие виды. К примеру, останки H. floresiensis и H. luzonensis был открыты уже в XXI веке.
Отметим, что сосуществовавшие виды человека порой скрещивались между собой, превращая нашу родословную в запутанную сеть вместо стройного дерева. Генетики находят в ДНК Homo sapiens следы скрещивания с его современниками — неандертальцами, денисовцами и даже неопознанными видами. Сегодня на Земле лишь один вид человека, но, скорее всего, лишь потому, что он победил остальных в конкурентной борьбе.
Понятно, что вычертить в этой мешанине прямую линию от общего предка с шимпанзе до человека разумного — задача не из легких. И на этом пути нас наверняка еще ждет немало открытий. Но отрицать на этом основании происхождение человека от общего предка с шимпанзе — все равно что говорить, что на забитом до отказа стадионе не было людей, раз неизвестно, кто пришел туда первым.