Човешка еволюция: произход и развитие на Homo sapiens

Към 1859 г. зоолозите отдавна знаят, че по анатомия хората приличат на човекоподобните маймуни. Има и разлики: хората могат да говорят, например. Но приликите са по-основни от разликите. Хората имат и черти с много по-стара история, от ранния период на живота на гръбначните животни.

Идеята, че видовете се дължат на еволюцията, е предлагана и преди Дарвин, но книгата му дава много доказателства и мнозина са убедени в нея. Книгата е "За произхода на видовете чрез естествен подбор", публикувана през ноември 1859 г. В тази книга Дарвин пише за идеята за еволюцията като цяло, а не за еволюцията на хората. Ще бъде хвърлена светлина върху произхода на човека и неговата история - това е всичко, което Дарвин пише по темата. Независимо от това значението на теорията е било ясно за читателите по онова време.

Няколко души обсъдиха еволюцията на хората. Сред тях са Томас Хъксли и Чарлз Лайъл. Хъксли убедително показва много от приликите и разликите между хората и маймуните в книгата си "Доказателства за мястото на човека в природата" от 1863 г. Когато Дарвин публикува собствената си книга по темата "Произходът на човека" и селекцията във връзка с пола, идеята за еволюцията на човека вече е добре позната. Теорията е била спорна. Дори някои от поддръжниците на Дарвин (като Алфред Ръсел Уолъс и Чарлз Лайъл) не харесвали идеята, че човешките същества са развили впечатляващите си умствени способности и морална чувствителност чрез естествен подбор.

От XVIII век насам учените смятат, че човекоподобните маймуни са близки родственици на хората. През XIX в. те изказват предположението, че най-близките живи роднини на хората са шимпанзетата или горилите. И двете живеят в Централна Африка в тропическите дъждовни гори. Всъщност шимпанзетата са най-близко до нас. Биолозите са вярвали, че хората имат общ прародител с други африкански човекоподобни маймуни и че фосили на тези прародители ще бъдат открити в Африка, което е и станало. Сега почти всички биолози приемат, че хората не само приличат на човекоподобните маймуни, но всъщност са човекоподобни маймуни.

Въпросът се потвърждава от изследванията в края на 20-и век върху последователността на протеините и гените при маймуните и човека. Тези изследвания показват, че човекът споделя около 95-98% от тези структури с шимпанзетата. Това е много по-близка връзка, отколкото с който и да е друг вид животни, и напълно подкрепя идеите, изложени през XIX в. от Дарвин и Хъксли.

"Наличните в момента генетични и археологически данни обикновено се тълкуват в подкрепа на неотдавнашен единичен произход на съвременните хора в Източна Африка. Тук обаче свършва почти пълният консенсус по отношение на историята на човешкото заселване и значителна несигурност засенчва всеки по-подробен аспект от историята на човешката колонизация".

Отличителни характеристики

Приматите са разнообразявали местообитанията си, като например дървета и храсти. Те имат много особености, които са приспособления към околната среда. Ето някои от тези черти:

• Раменни стави, които позволяват висока степен на движение във всички посоки.
• Пет цифри на предните и задните крайници с противоположни палци и големи пръсти; ръцете могат да се хващат, а обикновено и големите пръсти.
• Нокти на пръстите на ръцете и краката (при повечето видове).
• Чувствителни тактилни подложки в краищата на цифрите.
• Очни ямки, обградени с кост.
• Тенденция към намаляване на муцуната и сплескване на лицето, което се дължи на зависимостта от зрението за сметка на обонянието.
• Сложна зрителна система с бинокулярно (стереоскопично) зрение, висока зрителна острота и цветно зрение.
• Мозък с добре развит малък мозък за добро равновесие.
• Мозъкът е голям в сравнение с размера на тялото, особено при човекоподобните (маймуни от стария свят и маймуни).
• Разширена мозъчна кора (мозък): учене, решаване на проблеми.
• Намален брой зъби в сравнение с примитивните бозайници;.
• Добре развита цекума: храносмилане на зеленчуци.
• Две гръдни млечни жлези.
• Обикновено едно малко на бременност.
• Висящ пенис и скротални тестиси.
• Дълъг период на бременност и развитие. и
• Тенденция към изправяне на торса, водеща до двукракост.

Не всички примати притежават тези анатомични особености, нито пък всяка от тях е уникална за приматите. Приматите често са силно социални, живеят в групи с "гъвкави йерархии на господство".

Други прилики

Близкородствените животни почти винаги имат близкородствени паразити. Обикновено това се случва, защото паразитите еволюират заедно с гостоприемниците си и когато популациите на гостоприемниците се разделят, техните паразити също се разделят. Възможно е също така паразитите да преминат от един вид в друг. Две от най-сериозните паразитни инфекции на хората в Африка произхождат от маймуни. Възможно е всяка от тях да се е пренесла върху човека чрез едно междувидово събитие.

Съществуват няколко вида комари и няколко вида маларийни паразити от род Plasmodium. Най-сериозният вид, P. falciparum, който убива много милиони хора всяка година, произхожда от горилите. Вече е почти сигурно, че шимпанзетата са източник на ХИВ-1, основната причина за СПИН. Тази информация е получена чрез анализ на последователността на маймунските и човешките вируси.

Значението на това за еволюцията е, че нашата физиология е толкова близка до тази на маймуните, че техните паразити са успели да се прехвърлят върху хората с голям успех. Хората имат много по-малка устойчивост към тези паразити, които са древни по произход, но сравнително нови за нашия вид.

Едва през 20-те години на ХХ век в Африка са открити фосили на хоминиди. През 1924 г. Реймънд Дарт описва Australopithecus africanus. Екземплярът е наречен "Детето от Таунг" - австралопитеково бебе, открито в пещерен депозит, добиван за бетон в Таунг, Южна Африка. Останките представлявали забележително добре запазен малък череп и отливка от вътрешната страна на черепа на индивида. Въпреки че мозъкът е бил малък (410 cm³), формата му е била закръглена, за разлика от тази на шимпанзетата и горилите, и е приличала повече на мозъка на съвременен човек. Освен това екземплярът имал къси кучешки зъби, а позицията на foramen magnum свидетелствала за двукрако движение. Всички тези белези убеждават Дарт, че бебето от Таунг е двукрак човешки прародител, преходна форма между маймуните и хората.

Минават още 20 години, преди твърденията на Дарт да бъдат възприети сериозно. Това става след като са открити други подобни скелети. Най-разпространеният възглед по онова време е, че големият мозък се е развил преди двукракостта - способността да се ходи на два крака повече или по-малко изправено. Смятало се е, че за двукракостта е необходим интелект, подобен на този на съвременните хора. Оказа се, че това е погрешно: двуногият е дошъл първи.

Днес се смята, че австралопитеците са непосредствени предци на рода Homo, към който принадлежат съвременните хора. Както австралопитеците, така и Homo sapiens са част от племето Hominini, но последните данни поставят под съмнение позицията на A. africanus като пряк предшественик на съвременните хора; възможно е той да е бил братовчед. Първоначално австралопитеците са класифицирани като грациозни или здрави. Оттогава здравата разновидност на австралопитека е прекласифицирана като Paranthropus, въпреки че някои автори все още я разглеждат като подвид на австралопитека.

През 30-те години на миналия век, когато за първи път са описани здравите екземпляри, е използван родът Paranthropus. През 60-те години на ХХ век здравите екземпляри са преместени в Australopithecus. В последно време тенденцията е към връщане към първоначалната класификация като отделен род.

Каролус Линей е този, който избира името Homo. Днес в рода има само един вид: Homo sapiens. Имало е и други видове, но те са изчезнали.

Фигурата показва къде са живели някои от тях и по кое време. Някои от другите видове може да са били предшественици на H. sapiens. Много от тях вероятно са били наши "братовчеди", развили са се встрани от нашата прародителска линия.

Антрополозите все още изследват точната линия на произхода. Все още не е постигнат консенсус за това кои от тях трябва да се считат за отделни видове и кои за подвидове. В някои случаи това е така, защото има много малко вкаменелости, а в други случаи се дължи на малките разлики, използвани за класифициране на видовете в рода Homo.

Еволюцията на рода Homo се е осъществила най-вече през плейстоцена. Целият род се характеризира с използването на каменни инструменти, които първоначално са груби, а след това стават все по-сложни. Дотолкова, че в археологията и антропологията плейстоценът обикновено се нарича палеолит или каменна епоха.

Homo habilis

Homo habilils вероятно е първият вид Homo. Той се развива от австралопитека преди около 2,5 милиона години. Живял е до преди около 1,4 млн. години. Имал е по-малки молари (задни зъби) и по-голям мозък от австралопитеците.

Към Homo erectus

Предполага се, че има два вида, които са живели преди 1,9-1,6 милиона години. Тяхната връзка не е изяснена. Единият от тях се нарича Homo rudolfensis. Той е известен от един непълен череп от Кения. Учените предполагат, че това е бил просто още един хабилис, но това не е потвърдено. Другият в момента се нарича Homo georgicus. Той е от Грузия и може да е междинна форма между H. habilis и H. erectus или подвид на H. erectus.

Homo ergaster и Homo erectus

Homo erectus е открит за първи път на остров Ява в Индонезия през 1891 г. Първоначално откривателят Еужен Дюбоа го нарича Pithecanthropus erectus въз основа на морфологията му, която според него е междинна между тази на хората и маймуните. Хомо еректус е живял преди около 1,8 милиона до 70 000 години. По-ранните екземпляри (отпреди 1,8 до 1,2 млн. години) понякога се разглеждат като различен вид или подвид. наречен Homo ergaster или Homo erectus ergaster.

В началото на плейстоцена, 1,5-1 миа, в Африка, Азия и Европа, вероятно някои популации на Homo habilis са развили по-големи мозъци и са изработвали по-сложни каменни инструменти; тези и други разлики са достатъчни за антрополозите да ги класифицират като нов вид - H. erectus. Освен това H. erectus е първият човешки прародител, който е ходил наистина изправен. Това е станало възможно благодарение на еволюцията на заключващи се колене и различното разположение на foramen magnum (дупката в черепа, в която влиза гръбначният стълб). Възможно е да са използвали огън, за да приготвят месото си.

Известен пример за Homo erectus е Пекинският човек; други са открити в Азия (особено в Индонезия), Африка и Европа. Много палеоантрополози вече използват термина Homo ergaster за неазиатските форми на тази група. Те запазват H. erectus само за онези вкаменелости, открити в азиатския регион, които отговарят на определени изисквания (по отношение на скелета и черепа), които леко се различават от ergaster.

Неандерталски човек

Homo neaderthalensis (обикновено наричан неандерталски човек) е живял преди около 250 000 до около 30 000 години. Също така, по-рядко, като Homo sapiens neanderthalensis: все още се водят дискусии дали е бил отделен вид Homo neanderthalensis, или подвид на H. sapiens. Въпреки че дебатът остава нерешен, данните от секвенирането на митохондриална ДНК и Y-хромозомна ДНК показват, че между H. neanderthalensis и H. sapiens е имало малък или никакъв генен поток и следователно двата вида са били отделни. През 1997 г. д-р Марк Стонекинг, тогава доцент по антропология в Държавния университет на Пенсилвания, заявява:

"Тези резултати [въз основа на митохондриална ДНК, извлечена от неандерталска кост] показват, че неандерталците не са допринесли с митохондриална ДНК за съвременните хора... Неандерталците не са наши предци".

По-нататъшното проучване на втори източник на неандерталска ДНК потвърждава тези открития.

Денисовски човек

Генетичният анализ на парче пръстна кост, намерено в Сибир, е довел до изненадващ резултат. Тя датира отпреди около 40 000 години, когато в района са живели неандерталци и съвременни хора. Немски изследователи установиха, че неговата митохондриална ДНК не съвпада нито с тази на нашия вид, нито с тази на неандерталците. Ако този резултат е верен, костта принадлежи на неизвестен досега вид. Степента на различие в ДНК предполага, че този вид се е отделил от нашето родословно дърво преди около един милион години, много преди разделението между нашия вид и неандерталците.

Homo floresiensis

Homo floresiensis, живял преди около 100 000-12 000 години, е наречен хобит заради малките си размери. Размерът му може да е резултат от островния джуджевизъм - тенденцията големи бозайници да развиват по-малки форми на острови. H. floresiensis е интригуващ както с размера си, така и с възрастта си. Той е конкретен пример за скорошен вид от рода Homo, който показва производни черти, които не се споделят със съвременните хора. С други думи, H. floresiensis има общ предшественик със съвременните хора, но се е отделил от линията на съвременните хора и е следвал различен еволюционен път. Основната находка е скелет, за който се смята, че е на жена на около 30-годишна възраст. Намерен е през 2003 г. и е датиран на приблизителна възраст 18 000 години. Живата жена е била оценена на един метър височина, като обемът на мозъка ѝ е бил едва 380 cm³ . Това е малко за шимпанзе и по-малко от една трета от средния обем на H. sapiens от 1400 cm³ .

Продължава дебатът дали H. floresiensis наистина е отделен вид. Някои учени смятат, че H. floresiensis е бил съвременен H. sapiens, страдащ от патологично джудже. Съвременните хора, които живеят на Флорес - островът, на който е намерен скелетът, са пигмеи. Този факт е в съответствие и с двете теории. Една от линиите на атака срещу H. floresiensis е, че е намерен с инструменти, които се свързват само с H. sapiens.

На Флорес са открити каменни артефакти, които могат да се датират отпреди един милион години. Тези артефакти са заместители, което означава, че не са имали скелети на хора, а само вид Homo би могъл да ги направи. Артефактите представляват люспи и други инструменти, общо 48, някои от които показват следи от обработка за получаване на режещ ръб. Това означава, че към тази дата на Флорес е имало хора, но не ни казва кой е бил този вид.

Homo sapiens

Хомо сапиенс е живял преди около 300 000 години до наши дни. В периода между преди 400 000 години и втория топъл период през средния плейстоцен, преди около 250 000 години, човешкият череп е придобил по-скоро сегашната си форма. Нашият вид е развил по-сложни технологии, основани на каменни инструменти. Една от възможностите е да е настъпил преход между H. erectus и H. sapiens. Данните за човека от Ява предполагат, че е имало първоначална миграция на H. erectus от Африка. След това, много по-късно, е последвало развитие на H. sapiens от H. erectus в Африка. След това последваща миграция в рамките на Африка и извън нея в крайна сметка е заменила по-ранния H. erectus.

Извън Африка

Изследванията на човешкия геном, особено на Y-хромозомата и митохондриалната ДНК, потвърждават сравнително скорошен африкански произход. Доказателствата от ДНК също подкрепят неотдавнашния африкански произход. Подробностите на тази велика сага все още не са напълно установени, но преди около 90 000 години съвременните хора са се преместили в Евразия и Близкия изток. Това е районът, в който неандерталците, Homo neanderthalensis, са живели дълго време (поне 500 000 години в Западна Европа).

Преди около 42-44 000 години Хомо сапиенс е достигнал Западна Европа, включително Великобритания. В Европа и Западна Азия Хомо сапиенс измества неандерталците преди около 35 000 години. Подробностите за това как е станало това не са известни.

Приблизително по същото време Homo sapiens пристига в Австралия. Пристигането им в Северна и Южна Америка е много по-късно - преди около 15 000 години. Всички тези по-ранни групи на съвременния човек са били ловци-събирачи.

Изследванията показват, че хората са генетично доста сходни. ДНК на отделните индивиди е по-сходна от обичайното за повечето видове. Това може да е резултат от сравнително скорошната им еволюция или от катастрофата Тоба. Цветът на кожата е адаптация към различните климатични условия. Тези особености са много малък компонент от генома на Homo sapiens и включват такива външни характеристики като цвета на кожата и формата на носа, както и вътрешни характеристики като способността за по-ефективно дишане на голяма надморска височина.

H. sapiens idaltu от Етиопия, преди около 160 000 години, е предложен подвид. Това е най-старият анатомично известен съвременен човек.

Този списък е подреден хронологично по родове.

• Sahelanthropus
• Sahelanthropus tchadensis
• Orrorin
• Orrorin tugenensis
• Ardipithecus
• Ardipithecus kadabba
• Ardipithecus ramidus
• Австралопитек
• Australopithecus anamensis
• Australopithecus afarensis
• Австралопитек (Australopithecus bahrelghazali)
• Австралопитек африкански (Australopithecus africanus)
• Australopithecus garhi
• Paranthropus
• Paranthropus aethiopicus
• Paranthropus boisei
• Paranthropus robustus
• Kenyanthropus
• Kenyanthropus platyops
• Homo
• Homo habilis
• Homo rudolfensis
• Homo ergaster
• Homo georgicus
• Homo erectus
• Homo cepranensis
• Homo antecessor
• Homo heidelbergensis
• Homo rhodesiensis
• Homo neanderthalensis
• Homo sapiens idaltu
• Homo sapiens (кроманьонци)
• Homo sapiens sapiens
• Homo floresiensis

• ENCODE: пълният анализ на човешкия геном
• Палеоантропология