Cum s-au răspândit strămoșii umani pe tot globul? De ce primatele care locuiesc în copaci au coborât la pământ și au stat pe două picioare, în timp ce populația de culoare din Africa este singurul Homo sapiens de rasă pură? Candidatul de Științe Biologice, profesor asociat al Departamentului de Antropologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova, a încercat să răspundă la aceste întrebări în prelegerea sa, susținută în Parcul Gorki, în cadrul proiectului Open Environment. Lomonosov, editor științific al portalului Anthropogenesis.ru Stanislav Drobyshevsky.
Originea omului poate fi numărată din diferite puncte - să zicem, de la apariția primatelor (acum aproximativ 65 de milioane de ani), dar cel mai simplu mod de a face acest lucru este din momentul mersului drept. Apariția mersului drept a fost gândită încă din secolul al XIX-lea, când a devenit clar că omul, într-un fel sau altul, descinde din primate, dar verigile intermediare ale evoluției, jumătate cvadruped, jumătate vertical, au ocolit cercetătorilor pentru o lungă perioadă de timp. timp.
De la primată la om
Numai literalmente în ultimii zece ani au apărut descoperiri de oase ale acestor creaturi. În prezent, cel mai vechi dintre ei este Sahelanthropus Chadian, al cărui craniu și maxilare inferioare, precum și dinți, au fost găsite în Republica Ciad. Au aproximativ 7 milioane de ani.
La acea vreme, acest teritoriu conținea savane, lacuri și tufișuri. În acest moment, clima se seca, iar primatele care trăiau în pădurile tropicale care acopereau cea mai mare parte a Africii au întâmpinat unele dificultăți.
Aveau trei variante în această situație. În primul rând, să se stingă, pentru că pădurile dispăreau și nu era încotro. Majoritatea primatelor au urmat această soartă în siguranță, iar acum avem oasele lor. A doua variantă este să stai în păduri, pentru că nu au dispărut toate (acum sunt destul de multe păduri tropicale în Africa Centrală și de Vest). Astăzi, ele găzduiesc două specii de cimpanzei și gorile. A treia opțiune a fost adaptarea la noile condiții, ceea ce au făcut unele primate.
Dar în zonele deschise au apărut o mulțime de probleme diferite. Strămoșii acestor creaturi s-au cățărat în copaci, dar nu mai există copaci în savane. A apărut problema termoreglării și protecției împotriva prădătorilor și a trebuit să mâncăm diferit. Toate acestea i-au făcut să coboare la pământ, stând pe două picioare.
Desigur, aceasta nu este singura variantă posibilă, pentru că în această perioadă babuinii au coborât și ei din copaci și au continuat să meargă în patru picioare. Însă strămoșii noștri erau mai mari decât babuinii, aveau preadaptare la o poziție verticală a corpului și s-a dovedit a fi mai ușor pentru ei să stea pe două picioare, eliberând două brațe.
Acest lucru, însă, nu înseamnă că au început imediat să facă ceva util cu mâinile lor. În următoarele câteva milioane de ani, mâinile au fost folosite pentru decorticarea cerealelor și culesul fructelor - activități nu foarte intelectuale. Aceste prime creaturi verticale (inclusiv Sahelanthropus) au fost, de fapt, maimuțe bipede.
Capul lor era mic, creierul conținea aproximativ 100 de grame mai puțin decât cel al unui cimpanzeu, iar botul lor era foarte mare. Pe lângă mersul vertical, aveau doar două caracteristici progresive: poziția inferioară a foramenului occipital pe craniu, care leagă creierul de măduva spinării și colți mici.
Colții mici sunt un semn foarte important, pentru că a dus la faptul că au devenit, în linii mari, mai buni. Maimuțele au nevoie de colți mari pentru a speria pe cineva, deoarece sunt ierbivore și nu mușcă pe nimeni cu ei. Dar dacă un babuin își dezvăluie dinții, care sunt mai mari decât cei ai unui leopard, atunci este impresionant. Când Sahelanthropus și-a dezvăluit dinții (pe care îi avea, desigur, mai mulți decât ai noștri, dar mult mai puțini decât cei ai cimpanzeilor), nu a fost foarte impresionant.
Drept urmare, a dezvoltat noi moduri de a-și exprima „lumea interioară bogată” și sentimentele. Eliberarea mâinilor a fost primul pas către apariția unor gesturi bogate, expresii faciale și vorbire (la vremea aceea, desigur, nu a apărut nici un discurs, dar existau primele premise pentru aceasta).
Este interesant că, cel mai probabil, mersul vertical a apărut nu doar o dată, ci de mai multe ori. La un moment puțin mai târziu, cu aproximativ 6 milioane de ani în urmă, Orrorin a trăit în Africa de Est. El a fost prezentat în cultura populară drept „omul mileniului” de când a fost descoperit în 2000. Nu mai rămăsese niciun craniu complet din el, doar fragmente, dar oasele femurului au rămas. Acest os este direct legat de tipul de locomoție și arată că Orrorin era mai mult sau mai puțin vertical.
Cercetătorii au sugerat chiar că Orrorins erau mai drepți decât Australopithecusul de mai târziu. Părea ciudat - se dovedește că mai întâi strămoșii noștri s-au dezvoltat, apoi s-au degradat și apoi s-au dezvoltat din nou. Mai recent, în 2014, a fost realizat un nou studiu asupra femururilor orrorinelor, care a arătat că, în ciuda caracteristicilor progresive, majoritatea caracteristicilor le fac asemănătoare cu primatele mai vechi cu patru picioare care au galopat printre copaci acum 10 milioane de ani. . Există și dinți de ororin (dinții sunt în general bine conservați), iar acești dinți, deși puțin mai mici decât cei ai Sahelanthropus, sunt mult mai mari decât ai noștri.
Ardipithecus și Australopithecus
După ceva timp, apare Ardipithecus. În prezent, două dintre speciile lor sunt cunoscute: Ardipithecus ramidus (a trăit în urmă cu 4,5 milioane de ani) și Ardipithecus kadabba (mai vechi, a trăit cu peste 5 milioane de ani în urmă). Cele mai vechi au fost puțin studiate din cauza numărului mic de rămășițe. Ardipithecus ramidus a fost mult mai bine studiat, deoarece a fost găsit un schelet aproape complet, despre care vom discuta. Acest schelet a fost descoperit în 1994, dar până în 2006 lucrările științifice nu au fost publicate, deoarece a fost găsit într-o stare foarte deteriorată și a fost reconstruit în tot acest timp.
Ardipithecus ramidus este o etapă intermediară remarcabilă între maimuță și om. De fapt, aceasta este chiar „veriga lipsă” la care a fost visată încă de pe vremea lui Darwin, iar acum a fost găsită în sfârșit. Caracteristicile sale sunt aproape 50/50 că aparțin atât maimuțelor, cât și oamenilor. De exemplu, brațele îi sunt aproape până la genunchi, iar pe picior îi iese degetul mare, la fel ca al nostru.
Creierul său cântărește 400 de grame, ca al unui cimpanzeu (pentru comparație, oamenii moderni cântăresc 1.400). Structura craniului său este aceeași cu cea a unei maimuțe, iar singurul lucru care o deosebește de o maimuță sunt colții mici și complexul biped. Dar, alături de aceste trăsături primitive, există și unele avansate.
Are pelvisul destul de dezvoltat. Oasele pelvine la om sunt joase și late, adaptate pentru a merge pe două picioare, în timp ce la maimuțe sunt înguste și înalte, iar întregul lor corp este alungit. În Ardipithecus, totul este strict la mijloc - înălțimea și lățimea sa sunt aproximativ aceleași. Și este necesar să remarcăm structura perfectă a piciorului său. Deși degetul mare iese în afară, are arcuri longitudinale și transversale, care nu sunt necesare pentru altceva decât pentru a merge în poziție verticală. În același timp, Ardipithecus s-a cățărat bine în copaci, cel mai probabil putea să alerge în patru picioare cu sprijin pe palma mâinii și putea să meargă pe două picioare.
După aceea, evoluția ar putea merge oriunde. Strămoșii umani s-ar fi putut întoarce în pădurile din apropiere, ar fi putut ajunge în savana, mișcându-se în patru picioare, ca niște babuini, sau ar fi putut să meargă pe două picioare și, din fericire pentru noi, au ieșit în două. picioare. Acolo unde locuia Ardipithecus ramidus, exista un fel de comunitate asemănătoare unui parc, cu copaci acoperind aproximativ 40 la sută din zonă. Nu poți sări din ramură în ramură la infinit, uneori trebuie să cobori la pământ. Pe de altă parte, copacii stau adesea în picioare și te poți cățăra într-un copac.
Mai târziu, savanele s-au extins și au devenit mai deschise, iar în acest moment a apărut un grup de australopitecine. Toți trăiau în Africa, erau complet bipedi și păreau aproape umani din cap în jos. Aproape, dar nu chiar, pentru că pe picior degetul mare este ușor, dar separat de restul. Mâna lor era proporțional similară cu a noastră, dar în structura oaselor individuale amintea mai mult de cea a unei maimuțe. Nu făceau unelte de piatră.
Capetele lor erau în mare parte ca ale unei maimuțe. Masa creierului de australopithecus a fost de 400-450 de grame, cel mai dotat - 500 de grame, adică aproximativ aceeași cu cea a unui cimpanzeu. Înălțimea majorității australopitecilor a fost de la 1 la 1,5 metri și dacă nu calculezi dimensiunea absolută a creierului, ci în raport cu greutatea corporală, se dovedește că erau încă mai deștepți decât cimpanzeii, dar acest lucru, aparent, nu s-a manifestat. în orice fel până în urmă cu ceva timp.acea vreme.
A venit vremea în urmă cu aproximativ 2,5 milioane de ani, când clima a devenit și mai uscată și mai rece (merită să ne amintim, totuși, că aceasta este Africa, adică mai rece după standardele africane). Australopitecinele se împart în două ramuri. Unul dintre ei a fost Paranthropus, sau australopithecus masiv. Se distingeau printr-un aparat de mestecat foarte puternic, fălci și dinți uriași, iar când oamenii de știință l-au găsit pe primul reprezentant, l-au numit „spărgătorul de nuci”.
Se pare că mâncau vegetație, adică erau vegetarieni. După ce au existat un milion de ani, au dispărut. Dar în acel milion de ani au înflorit și în acel timp au fost speciile mari de primate dominante în savana africană. Rămășițele lor se găsesc în număr mare (au fost găsite câteva mii până acum) - de multe ori mai mult decât, să zicem, leoparzii și leii antici care trăiau în același timp.
Primii oameni
Sincron cu aceste australopitecine masive, au apărut primii oameni - genul Homo. Să nu credeți că arătau ca oameni moderni, deoarece Homo este doar un gen. Homo Habilis, Homo habilis, nu era foarte diferit ca structură de Australopithecus. Înălțimea lui era încă aceeași, 1,5 metri, exista încă multă primitivitate în structura mâinii și a piciorului, în timp ce creierul, deși nu era prohibitiv de mare, masa lui era semnificativ mai mare decât cea a Australopithecusului, nu 450-500. grame, dar 600 -700 și chiar mai mult.
Acest lucru este deja mult. Pentru o persoană modernă, acesta este minimul - există conceptul de „Rubiconul creierului”, granița care separă o persoană de o maimuță în ceea ce privește masa creierului și este de 750-800 de grame. De asemenea, deosebește Australopithecines de Homo habilis și, de asemenea, distinge oamenii moderni normali mintal de oamenii anormali, microcefalicii, care au un fel de defecte congenitale și al căror creier nu crește. De exemplu, o persoană poate avea un creier care cântărește 300 de grame - mai puțin decât un cimpanzeu și va trăi, dar nu va putea gândi.
În mod semnificativ, în urmă cu aproximativ 2,5 milioane de ani au apărut primele unelte de piatră pe care le găsim în Africa. Cele mai vechi dintre ele au fost găsite în situl Gona din Etiopia și, literalmente, în urmă cu doar o lună, au venit informații că la șantierul de săpături Lomekwi, tot în Africa, au fost găsite unelte mai vechi, a căror vârstă este de 3,3 milioane de ani. Nu există încă o publicație științifică referitoare la această descoperire, așa că data de 2,5 milioane poate fi considerată de încredere.
Primele unelte de piatră au fost foarte primitive. Erau o cultură de pietricele - o pietricică sau orice piatră mare era împărțită în jumătate și tăiată cu două sau trei lovituri. Dar oricât de primitive ar fi, sunt greu de făcut. Nici măcar cea mai primitivă unealtă a unei persoane pricepute nu poate fi făcută de o persoană modernă. Am urmărit cum arheologii cu o experiență enormă încercau să reproducă instrumentele oamenilor din vechime și, în acel moment, au ajuns la nivelul Pithecanthropus în această chestiune.
Toate acestea sugerează că coordonarea mișcărilor până la apariția omului priceput, existau destule creiere pentru a-și planifica acțiunile - repetabilitatea tipurilor de instrumente sugerează că aveau un plan, știau ce doreau să obțină.
Progresul nu a stat pe loc, iar în urmă cu aproximativ 1,5 milioane de ani, din nou în Africa de Est, au apărut primele dovezi ale utilizării focului de către oameni. Chiar mai devreme, acum 1 milion 750 de mii de ani, au apărut primele locuințe. Acest cuvânt sună mândru, dar de fapt erau ceva ca o barieră de vânt făcută din ramuri apăsate de pietre. Locuințele normale au apărut mult mai târziu în nord, în Eurasia.
În urmă cu aproximativ 2 milioane de ani, oamenii au părăsit în sfârșit Africa. În prezent, cei mai bătrâni oameni cunoscuți din afara Africii locuiau în ceea ce este acum Georgia. Este clar că Georgia nu comunică cu Africa, oamenii nu s-au teleportat acolo, iar urmele lor trebuie să fie undeva pe parcurs, dar până acum nu au fost găsite. Nivelul lor de dezvoltare a fost același ca în Africa, aveau unelte de piatră, dar erau foarte primitivi, cu un creier mic (700-800 de grame), statură mică (1,4 metri) și o față mare, cu o sprânceană grea.
Cel mai probabil, aceste prime ieșiri din Africa s-au încheiat cu tristețe. Dar cu aproximativ 1,5-1,2 milioane de ani în urmă, oamenii au populat întreaga zonă tropicală: Africa, Mediterana și Asia - până la Java. Pe calea acestei așezări, ei au evoluat într-o nouă specie - Homo Erectus. Desigur, mersul vertical a apărut mult mai devreme, dar pentru Eugene Dubois, care la sfârșitul secolului al XIX-lea a găsit primele oase ale acestei specii în Java, a fost cel mai vechi mers vertical.
Această specie este mai asemănătoare omului decât predecesorii săi. Greutatea creierului lor este de aproximativ 1 kilogram. Au format o nouă cultură - Acheuleanul (a apărut în Africa, apoi s-a răspândit în alte locuri). Au făcut topoare de piatră - unelte mari, prelucrate pe toate părțile. Mai mult, topoarele de piatră de mai târziu au avut o formă foarte simetrică, chiar prea simetrică, deoarece din punct de vedere funcțional nu era necesar.
Unii arheologi cred că aceasta este o dovadă a nașterii artei - când o piatră este frumoasă, este plăcut să o privești și obții plăcere estetică din ea. Există descoperiri de topoare, în centrul cărora a fost o includere de culoare roșie, iar Homo erectus nu a doborât-o, ci a lăsat-o intenționat. Sau era o coajă fosilă în stâncă, iar el nu a distrus-o, ci a proiectat-o special într-un mâner.
Foto: Kenneth Garrett/Danita Delimont/Global Look
La început s-au stabilit în principal de-a lungul țărmurilor Oceanului Indian; aceștia erau oameni care strângeau ceea ce aruncase marea. În timp ce au ieșit din Africa, era ocean în dreapta și în cea mai mare parte deșert în stânga. Există o mulțime de mâncare delicioasă în față, iar rudele înfometate sunt în urmă. Într-o astfel de situație, s-au instalat foarte repede. Calculele arată că în 5 mii de ani ar putea „fuge” din Africa în Java. Având în vedere incertitudinea metodelor de întâlnire pe care le avem, vedem că au apărut aproape imediat și peste tot. Același lucru s-a întâmplat de mai multe ori; au părăsit Africa nu doar o dată, ci de multe ori.
În urmă cu aproximativ 500 de mii de ani, a apărut o nouă specie - Homo heidelbergensis, om Heidelberg (în cinstea orașului german Heidelberg, unde a fost găsită prima falcă a unui reprezentant al acestei specii la începutul secolului XX). Acum este clar că au trăit aproape peste tot în Africa și Eurasia. Masa creierului lor a fost comparabilă cu a noastră - 1300 de grame și pentru aproximativ 1450, ceea ce este comparabil cu oamenii moderni.
Se crede că au fost primii care au intrat în zona temperată, unde are loc iarna. Cu toate acestea, în 2014, urme anterioare ale oamenilor Homo antecessor au fost găsite în Anglia, dar cât timp au stat acolo nu este clar. Homo heidelbergensis a construit locuințe mai mult sau mai puțin normale sub formă de colibe, și de o dimensiune destul de decentă - până la nouă metri lungime și patru metri lățime, uneori cu mai multe camere.
Cu aproximativ 300 de mii de ani în urmă, oamenii au început adesea să folosească focul.
Eurasiaticii indigeni
În urmă cu 130 de mii de ani, acei Homo heidelbergensis care au trăit în Europa s-au transformat treptat în oameni de Neanderthal. Strict vorbind, nu există o graniță între Homo heidelbergensis și Homo neanderthalensis, dar neanderthalienii clasici, care au trăit acum 70 de mii de ani, diferă semnificativ de predecesorii lor. Au un creier foarte mare - cântărind în medie 1400 de grame, sau chiar 1500, adică mai mult decât media noastră.
Fața lor era foarte mare și grea, un nas mare și o construcție foarte masivă: umeri largi, piept puternic în formă de butoi, brațe și picioare ușor scurtate. Acestea sunt așa-numitele proporții „hiperarctice”, adaptate climatului rece - în acest moment au început perioadele glaciare și interglaciare alternante. Adevărat, nu au intrat în locuri foarte reci, dar nu foloseau prea des focul. Când sunt minus 10 toată iarna și trebuie să trăiești fără foc, nu este foarte sănătos, așa că proporțiile corpului lor au fost adaptate pentru a reține căldura. La fel este și cu oamenii moderni. Dacă ne uităm la oamenii din Africa, toți vor fi întinși ca niște bețe - așa se răcește corpul mai repede. Cei din nord - eschimoșii, chukchi - vor fi, de fapt, pătrați.
Neanderthalienii au apărut în Europa - sunt populația sa indigenă. De acolo s-au stabilit în Orientul Mijlociu și mai departe în Asia, aproximativ până în Altai. În Orientul Mijlociu, au cunoscut Homo sapiens, Homo sapiens, care au apărut în Africa (nu toți au plecat de acolo, iar cei care au rămas s-au transformat treptat în Homo sapiens).
Dar în Asia de Est nu este foarte clar cine a trăit. În urmă cu doar câțiva ani, s-a făcut o analiză a rămășițelor unei persoane găsite în Altai în Peștera Denisova. S-a dovedit că ADN-ul său (din dinții și falangele degetului) diferă atât de ADN-ul oamenilor moderni, cât și de ADN-ul oamenilor de Neanderthal, care a fost descifrat în 2001. S-a dovedit că unii denisoveni trăiau în Asia de Est.
Cunoaștem majoritatea oamenilor fosile din scheletele lor, și nu din ADN-ul lor, dar îi cunoaștem pe denisovenii din ADN, dar nu știm cum erau, pentru că avem doar doi dinți și o falangă a unui deget de studiat. Dinții acestei persoane erau mari, falanga groasă și pe baza acestui fapt se poate presupune că erau mari, deși dimensiunea dinților nu este strâns legată de dimensiunea corpului.
Cu toate acestea, oamenii de știință știu parțial cum este tradus ADN-ul în aspect. Cum codifică nasul sau buzele este necunoscut pentru noi, dar știm că denisovenii aveau piele întunecată, păr negru și ochi întunecați. Aceste gene au fost luate în considerare și în cazul neandertalienilor. S-a dovedit că pielea lor era deschisă la culoare, părul lor era atât întunecat, cât și deschis, iar ochii lor erau de asemenea deschisi. Interesant este că oamenii de Neanderthal aveau părul blond într-un mod diferit decât noi. Această trăsătură poate fi cauzată de diferite mutații - genele care codifică pigmentul întunecat pot fi „rupte” în moduri diferite. În homo sapiens european, ei sunt „spărți” într-un fel, la neanderthalieni - în altul și, să zicem, la melanezienii moderni - într-un al treilea.
Foto: Werner Forman Archive/Global Look
Neanderthalienii foloseau unelte din culturile Mousterian și Micoqan (au fost altele, dar acestea sunt cele mai importante). Aceste culturi erau mai avansate în comparație cu culturile Acheulean, Pithecanthropus și Homo erectus. Uneltele din ele erau făcute prin baterea fulgilor. Au luat o piatră goală, au luat fragmente din ea, care au fost apoi tăiate. Varietatea și numărul de unelte au crescut, iar costurile cu forța de muncă pentru fabricarea lor au scăzut. Dacă mai devreme era posibil să se facă un topor dintr-un semifabricat, acum s-au făcut din ea o grămadă de fulgi și, prin urmare, multe unelte - vârfuri, răzuitoare și diverse altele.
Cu toate acestea, oamenii de Neanderthal erau destul de înapoiați în comparație cu noi. Până de curând, înapoierea lor era aparent chiar exagerată. Se credea că sunt aproape în întregime prădători, dar în urmă cu câțiva ani s-a efectuat o analiză a tartrului de la un dinte de Neanderthal și s-a dovedit că au mâncat și alimente vegetale.
Cel mai interesant lucru este că printre neanderthalienii belgieni au fost găsite boabe de amidon de o formă specifică - se pare că au gătit terci din orz. Cum au gătit ei nu este foarte clar, pentru că nu aveau ceramică, dar etnografia arată cum se poate face acest lucru. De exemplu, într-o groapă, într-un coș, într-o pungă de piele, în stomacul unui bizon - dacă turnați apă în ea și aruncați pietre fierbinți, apa va fierbe repede și puteți găti terci. Multe popoare au făcut asta până în secolul al XIX-lea.
Mai mult decât atât, pe dinții unei femei din peștera Sidron din Spania au fost găsite particule de mușețel și șoricelă. Puțini oameni s-ar gândi să mestece aceste plante doar așa, deoarece sunt amare, asta sugerează că aveau medicamente, deoarece aceste plante sunt medicinale. Alte dovezi de acest fel provin din Peștera Shanidar din Irak. Când au început să analizeze înmormântarea unei persoane străvechi în ea, s-a dovedit că sporii de polen de plante din mormânt se aflau în grămezi (adică erau doar flori aruncate în el), iar toate acestea erau exclusiv plante medicinale. .
Homo heidelbergensis a început să folosească așa-numitele „înmormântări sanitare”. Când o persoană moare și stă întinsă sub picioare, este neplăcut, așa că l-au luat, l-au târât 500 de metri și l-au aruncat într-o gaură adâncă. Există o stâncă cu o crăpătură de 16 metri, în care au fost aruncați o grămadă de oameni, iar acum avem această minunată „plăcintă” stratificată de oase pe care le-au săpat din anii 70 și încă nu sunt terminate. Au fost deja găsite aproximativ două mii de oase.
Foto: Caro/Oberhaeuser/Global Look
Mettmann, Renania de Nord-Westfalia, Germania - Muzeul de Neanderthal din Mettmann
Neanderthalienii aveau deja înmormântări adevărate. Specificul lor constă în faptul că mai mult de o persoană nu a fost niciodată așezată într-un mormânt, mereu în aceeași poziție - corpul era ghemuit, pe o parte, pentru a săpă mai puțin. Au acoperit cadavrul cu literalmente 20 de centimetri de pământ, astfel încât nimic să nu iasă din exterior. Cel mai important, nu se găsesc niciodată obiecte funerare în morminte, nici decorațiuni, trupul nu este stropit cu ocru, nici oase de animale - doar un corp, atâta tot. În același timp, oamenii de Neanderthal știau că cineva anterior a fost îngropat în apropiere - mormintele erau orientate reciproc, alergând unul după altul, în paralel.
Dar postulatul despre lipsa de imaginație la acești oameni a fost pus sub semnul întrebării recent. S-au găsit dovezi ale artei de Neanderthal - anul acesta au fost publicate informații despre studiul ghearelor de păsări din situl Krapina din Croația. Ghearele păsărilor de pradă, cum ar fi vulturul cu coadă albă, au fost găsite acolo, purtate și întinse într-un model caracteristic într-o grămadă - se pare că era un colier de gheare. Chiar și mai devreme, au fost găsite pandantive din dinți și alte lucruri similare. Dar totuși, în această privință, oamenii de Neanderthal sunt catastrofal în spatele Homo sapiens.
Homo sapiens
Homo sapiens a apărut în Africa între 200 și 50 de mii de ani în urmă. În acest interval există descoperiri de rămășițe din ceea ce pare a fi Homo sapiens, dar în același timp nu chiar așa. Dacă un astfel de individ ar fi așezat lângă oameni moderni, cineva ar putea observa ceva ciudat, dar dacă un grup de oameni moderni ar fi așezat vizavi de un grup de oameni antici, diferențele ar fi evidente. De exemplu, nu toți proto-sapiens au bărbie; sprâncenele lor sunt puternice și capetele sunt mari. Și astfel, în intervalul de la 200 la 50 de mii de ani în urmă, toate acestea au ajuns la o stare mai mult sau mai puțin modernă.
Cu aproximativ 50 de mii de ani în urmă, ei nu erau aproape deloc diferiti de noi. Asta nu înseamnă că evoluția, așa cum își imaginează unii, s-a oprit. Doar că schimbările evolutive pur și simplu nu s-au putut manifesta într-un astfel de timp. Au mers, dinții au devenit mai mici, sprâncenele au devenit mai mici, oasele craniului au devenit mai subțiri, dar aceste diferențe erau foarte mici. Dacă luăm Pithecanthropus, care a trăit acum 400 de mii de ani și acum 450 de mii de ani, atunci nici diferența dintre ei nu va fi atât de mare.
În acest moment, oamenii au mers din nou dincolo de Africa. Există multe ipoteze cu privire la motivul pentru care s-a întâmplat acest lucru, inclusiv una catastrofală, care atribuie un rol decisiv erupției vulcanului Toba din Sumatra. Ar putea distruge populația Asiei, drept urmare a devenit mai ușor pentru oamenii inteligenți să populeze teritorii nelocuite. Dar în ajunul Anului Nou au fost publicate informații despre descoperirea făcută în Israel. Acolo au găsit cel mai vechi om cu o structură complet inteligentă.
Între 50 și 40 de mii de ani în urmă, oamenii au ajuns în Australia, nu mai târziu de 12,4 mii de ani în urmă au apărut în America (conform ultimelor date - acum 20 de mii de ani). Aceasta a finalizat așezarea planetei. În urmă cu aproximativ 28 de mii de ani, oamenii de Neanderthal au dispărut, în Asia denisovenii au dispărut și mai devreme, dar amândoi au adus o contribuție genetică la noi, astfel încât singurii Homo sapiens de rasă pură sunt negrii din Africa.
Singura specie umană care a durat mai mult decât neanderthalienii și denisovenii au fost așa-numiții „hobbiți” de pe insula Floris din estul Indoneziei. Strămoșii lor s-au stabilit acolo cu aproximativ un milion de ani în urmă. În timpul următor, s-au mărunțit și s-au transformat în oameni înalți de aproximativ un metru, cu un creier care cântărește 400 de grame, un fizic foarte ciudat, cu proporții ciudate. Au dispărut acum 17 mii de ani, când oamenii inteligenți erau peste tot. Dar există dovezi de la locuitorii locali despre anumiți omuleți blăniți care trăiesc în munți, pe care, totuși, i-au condus într-o peșteră și i-au ars, așa că poate că „hobbiții” au supraviețuit până în secolul al XVI-lea.
Viața pe Pământ a apărut cu miliarde de ani în urmă, iar de atunci organismele vii au devenit din ce în ce mai complexe și mai diverse. Există dovezi ample că toată viața de pe planeta noastră are o origine comună. Deși mecanismul evoluției nu este încă pe deplin înțeles de oamenii de știință, însuși faptul lui este dincolo de orice îndoială. Această postare este despre calea pe care a parcurs-o dezvoltarea vieții pe Pământ de la cele mai simple forme la oameni, așa cum au fost strămoșii noștri îndepărtați cu multe milioane de ani în urmă. Deci, de la cine a venit omul?
Pământul a apărut acum 4,6 miliarde de ani dintr-un nor de gaz și praf care înconjura Soarele. În perioada inițială a existenței planetei noastre, condițiile de pe aceasta nu erau foarte confortabile - încă mai zburau o mulțime de resturi în spațiul exterior din jur, care bombardau constant Pământul. Se crede că în urmă cu 4,5 miliarde de ani Pământul s-a ciocnit cu o altă planetă, ducând la formarea Lunii. Inițial, Luna a fost foarte aproape de Pământ, dar s-a îndepărtat treptat. Din cauza ciocnirilor frecvente în acest moment, suprafața Pământului era în stare topită, avea o atmosferă foarte densă, iar temperaturile la suprafață depășeau 200°C. După ceva timp, suprafața s-a întărit, s-a format scoarța terestră și au apărut primele continente și oceane. Cele mai vechi roci studiate au o vechime de 4 miliarde de ani.
1) Cel mai vechi strămoș. Archaea.
Viața pe Pământ a apărut, conform ideilor moderne, cu 3,8-4,1 miliarde de ani în urmă (cele mai vechi urme găsite de bacterii au o vechime de 3,5 miliarde de ani). Cum exact a apărut viața pe Pământ nu a fost încă stabilit în mod fiabil. Dar, probabil, cu 3,5 miliarde de ani în urmă, a existat un organism unicelular care avea toate trăsăturile inerente tuturor organismelor vii moderne și era un strămoș comun pentru toate acestea. Din acest organism, toți descendenții săi au moștenit trăsături structurale (toți constau din celule înconjurate de o membrană), o metodă de stocare a codului genetic (în molecule de ADN răsucite într-o dublă helix), o metodă de stocare a energiei (în molecule de ATP) , etc. Din acest strămoș comun Au existat trei grupuri principale de organisme unicelulare care există și astăzi. Mai întâi, bacteriile și arheile s-au împărțit între ele, iar apoi eucariotele au evoluat din arhee - organisme ale căror celule au un nucleu.
Archaea s-a schimbat cu greu de-a lungul miliardelor de ani de evoluție; cei mai vechi strămoși ai oamenilor probabil arătau cam la fel
Deși arheea a dat naștere evoluției, multe dintre ele au supraviețuit până astăzi aproape neschimbate. Și acest lucru nu este surprinzător - încă din cele mai vechi timpuri, arheile și-au păstrat capacitatea de a supraviețui în cele mai extreme condiții - în absența oxigenului și a luminii solare, în medii agresive - acide, sărate și alcaline, la mare (unele specii se simt grozav chiar și în apă clocotită) și temperaturi scăzute, la presiuni mari, sunt capabile să se hrănească și cu o mare varietate de substanțe organice și anorganice. Descendenții lor îndepărtați și foarte organizați nu se pot lăuda cu asta deloc.
2) Eucariote. Flagelate.
Pentru o lungă perioadă de timp, condițiile extreme de pe planetă au împiedicat dezvoltarea formelor complexe de viață, iar bacteriile și arheile au domnit suprem. Cu aproximativ 3 miliarde de ani în urmă, cianobacteriile au apărut pe Pământ. Ei încep să folosească procesul de fotosinteză pentru a absorbi carbonul din atmosferă, eliberând oxigen în acest proces. Oxigenul eliberat este mai întâi consumat prin oxidarea rocilor și a fierului din ocean, apoi începe să se acumuleze în atmosferă. În urmă cu 2,4 miliarde de ani, are loc o „catastrofă de oxigen” - o creștere bruscă a conținutului de oxigen din atmosfera Pământului. Acest lucru duce la mari schimbări. Pentru multe organisme, oxigenul se dovedește a fi dăunător, iar acestea se sting, fiind înlocuite cu cele care, dimpotrivă, folosesc oxigenul pentru respirație. Compoziția atmosferei și a climei se schimbă, devenind mult mai rece din cauza scăderii gazelor cu efect de seră, dar apare un strat de ozon, care protejează Pământul de radiațiile ultraviolete dăunătoare.
Cu aproximativ 1,7 miliarde de ani în urmă, eucariotele au evoluat din arhee - organisme unicelulare ale căror celule aveau o structură mai complexă. Celulele lor, în special, conțineau un nucleu. Cu toate acestea, eucariotele emergente au avut mai mult de un predecesor. De exemplu, mitocondriile, componente esențiale ale celulelor tuturor organismelor vii complexe, au evoluat din bacterii cu viață liberă capturate de eucariotele antice.
Există multe varietăți de eucariote unicelulare. Se crede că toate animalele și, prin urmare, oamenii, au descins din organisme unicelulare care au învățat să se miște folosind un flagel situat în spatele celulei. Flagelii ajută și la filtrarea apei în căutarea hranei.
Coanoflagelatele la microscop, după cum cred oamenii de știință, toate animalele au coborât odată din astfel de creaturi.
Unele specii de flagelate trăiesc unite în colonii; se crede că primele animale multicelulare au apărut odată din astfel de colonii de flagelate protozoare.
3) Dezvoltarea organismelor pluricelulare. Bilateria.
Cu aproximativ 1,2 miliarde de ani în urmă, au apărut primele organisme multicelulare. Dar evoluția continuă să progreseze încet și, în plus, dezvoltarea vieții este îngreunată. Astfel, acum 850 de milioane de ani, a început glaciația globală. Planeta este acoperită cu gheață și zăpadă de mai bine de 200 de milioane de ani.
Detaliile exacte ale evoluției organismelor multicelulare sunt, din păcate, necunoscute. Dar se știe că după ceva timp primele animale multicelulare s-au împărțit în grupuri. Bureții și bureții lamelari care au supraviețuit până astăzi fără modificări speciale nu au organe și țesuturi separate și filtrează nutrienții din apă. Celenteratele nu sunt mult mai complexe, având o singură cavitate și un sistem nervos primitiv. Toate celelalte animale mai dezvoltate, de la viermi la mamifere, aparțin grupului bilateriilor, iar trăsătura lor distinctivă este simetria bilaterală a corpului. Nu se știe cu certitudine când a apărut prima bilateria; probabil s-a întâmplat la scurt timp după sfârșitul glaciației globale. Formarea simetriei bilaterale și apariția primelor grupuri de animale bilaterale au avut loc probabil între 620 și 545 milioane de ani în urmă. Descoperirile amprentelor fosile ale primei bilaterie datează de acum 558 de milioane de ani.
Kimberella (amprentă, aspect) - una dintre primele specii descoperite de Bilateria
La scurt timp după apariția lor, bilateria sunt împărțite în protostome și deuterostomi. Aproape toate animalele nevertebrate descind din protostomi – viermi, moluște, artropode etc. Evoluția deuterostomilor duce la apariția echinodermelor (cum ar fi aricii de mare și stelele), hemicordatelor și cordatelor (care include și oamenii).
Recent, rămășițele unor creaturi numite Saccorhytus coronarius. Ei au trăit în urmă cu aproximativ 540 de milioane de ani. După toate indicațiile, această creatură mică (de doar aproximativ 1 mm în dimensiune) a fost strămoșul tuturor animalelor deuterostome și, prin urmare, al oamenilor.
Saccorhytus coronarius
4) Apariția acordurilor. Primul pește.
În urmă cu 540 de milioane de ani, are loc „explozia Cambriană” - într-o perioadă foarte scurtă de timp, apar un număr mare de specii diferite de animale marine. Fauna acestei perioade a fost bine studiată datorită șisturilor Burgess din Canada, unde s-au păstrat rămășițele unui număr imens de organisme din această perioadă.
Unele dintre animalele cambriene ale căror rămășițe au fost găsite în șistul Burgess
Multe animale uimitoare, din păcate dispărute de mult, au fost găsite în șisturi. Dar una dintre cele mai interesante descoperiri a fost descoperirea rămășițelor unui mic animal numit pikaia. Acest animal este cel mai timpuriu reprezentativ găsit al filumului cordatelor.
Pikaya (rămășițe, desen)
Pikaia avea branhii, un intestin simplu și un sistem circulator, precum și tentacule mici lângă gură. Acest animal mic, de aproximativ 4 cm în dimensiune, seamănă cu lancetele moderne.
Nu a durat mult până să apară peștele. Primul animal găsit care poate fi clasificat ca pește este considerat a fi Haikouichthys. Era chiar mai mic decât Pikaiya (doar 2,5 cm), dar avea deja ochi și creier.
Așa arăta Haykowihthys
Pikaia și Haikouihthys au apărut între 540 și 530 de milioane de ani în urmă.
În urma lor, în mări au apărut în curând mulți pești mai mari.
Primul pește fosil
5) Evoluția peștilor. Pești blindați și timpurii osoși.
Evoluția peștilor a durat destul de mult și la început nu erau deloc grupul dominant de viețuitoare din mări, așa cum sunt astăzi. Dimpotrivă, au trebuit să scape de prădători atât de mari precum crustaceele. Au apărut pești în care capul și o parte a corpului erau protejate de o cochilie (se crede că craniul s-a dezvoltat ulterior dintr-o astfel de cochilie).
Primii pești erau fără fălci; probabil s-au hrănit cu organisme mici și resturi organice, aspirând și filtrand apa. Cu doar aproximativ 430 de milioane de ani în urmă au apărut primii pești cu fălci - placodermele sau peștii blindați. Capul și o parte a trunchiului lor erau acoperite cu o coajă osoasă acoperită cu piele.
Scoici antice
Unii dintre peștii blindați au devenit mari și au început să ducă un stil de viață prădător, dar un pas suplimentar în evoluție a fost făcut datorită apariției peștilor osoși. Se presupune că strămoșul comun al peștilor cartilaginoși și osoși care populează mările moderne a provenit din peștii blindați, iar peștii blindați înșiși, acantozii care au apărut cam în același timp, precum și aproape toți peștii fără fălci au dispărut ulterior.
Entelognathus primordialis - o formă intermediară probabilă între peștii blindați și cei osoși, a trăit acum 419 milioane de ani
Primul pește osos descoperit și, prin urmare, strămoșul tuturor vertebratelor terestre, inclusiv al oamenilor, este considerat a fi Guiyu Oneiros, care a trăit acum 415 milioane de ani. În comparație cu peștii blindați răpitori, care atingeau o lungime de 10 m, acest pește era mic - doar 33 cm.
Guiyu Oneiros
6) Peștii vin la pământ.
În timp ce peștii au continuat să evolueze în mare, plantele și animalele din alte clase ajunseseră deja pe uscat (urme ale prezenței lichenilor și artropodelor pe ea au fost descoperite încă de acum 480 de milioane de ani). Dar în cele din urmă, peștii au început să dezvolte terenul. Din primii pești osoși au apărut două clase - cu aripioare raze și cu aripioare lobe. Majoritatea peștilor moderni au înotătoare raze și sunt perfect adaptați pentru viață în apă. Peștii cu aripioare lobe, dimpotrivă, s-au adaptat vieții în ape puțin adânci și în corpuri mici de apă dulce, drept urmare înotătoarele lor s-au lungit și vezica lor natatoare s-a transformat treptat în plămâni primitivi. Drept urmare, acești pești au învățat să respire aer și să se târască pe uscat.
Eusthenopteron ( ) este unul dintre peștii fosili cu aripioare lobice, care este considerat strămoșul vertebratelor terestre. Acești pești au trăit acum 385 de milioane de ani și au ajuns la o lungime de 1,8 m.
Eusthenopteron (reconstrucție)
- un alt pește cu aripioare lobe, care este considerată o formă intermediară probabilă a evoluției peștilor în amfibieni. Putea deja să respire cu plămânii și să se târască pe pământ.
Panderichthys (reconstrucție)
Tiktaalik, ale cărui rămășițe au fost găsite datând de acum 375 de milioane de ani, era și mai aproape de amfibieni. Avea coaste și plămâni, își putea întoarce capul separat de corp.
Tiktaalik (reconstrucție)
Unul dintre primele animale care nu mai erau clasificate ca pești, ci amfibieni, a fost ihtiostega. Au trăit în urmă cu aproximativ 365 de milioane de ani. Aceste animale mici, lungi de aproximativ un metru, deși aveau deja labe în loc de aripioare, tot cu greu se puteau mișca pe uscat și duceau un stil de viață semi-acvatic.
Ichthyostega (reconstrucție)
În momentul apariției vertebratelor pe uscat, a avut loc o altă extincție în masă - Devonianul. A început cu aproximativ 374 de milioane de ani în urmă și a dus la dispariția aproape a tuturor peștilor fără fălci, a peștilor blindați, a multor corali și a altor grupuri de organisme vii. Cu toate acestea, primii amfibieni au supraviețuit, deși le-a luat mai mult de un milion de ani să se adapteze mai mult sau mai puțin la viața de pe uscat.
7) Primele reptile. Sinapside.
Perioada carboniferă, care a început cu aproximativ 360 de milioane de ani în urmă și a durat 60 de milioane de ani, a fost foarte favorabilă pentru amfibieni. O parte semnificativă a pământului era acoperită cu mlaștini, clima era caldă și umedă. În astfel de condiții, mulți amfibieni au continuat să trăiască în sau lângă apă. Dar acum aproximativ 340-330 de milioane de ani, unii dintre amfibieni au decis să exploreze locuri mai uscate. Au dezvoltat membre mai puternice, plămâni mai dezvoltați, iar pielea lor, dimpotrivă, a devenit uscată pentru a nu pierde umiditatea. Dar pentru a trăi departe de apă pentru o perioadă foarte lungă de timp, a fost nevoie de o altă schimbare importantă, deoarece amfibienii, precum peștii, s-au născut, iar urmașii lor au trebuit să se dezvolte într-un mediu acvatic. Și acum aproximativ 330 de milioane de ani au apărut primele amniote, adică animale capabile să depună ouă. Coaja primelor ouă era încă moale și nu tare, cu toate acestea, puteau fi deja depuse pe uscat, ceea ce înseamnă că urmașii puteau să apară deja în afara rezervorului, ocolind stadiul mormoloc.
Oamenii de știință sunt încă confuzi cu privire la clasificarea amfibienilor din perioada Carboniferului și dacă unele specii fosile ar trebui considerate reptile timpurii sau amfibieni care au dobândit doar unele trăsături reptiliene. Într-un fel sau altul, acestea fie primele reptile, fie amfibieni reptilieni arătau cam așa:
Westlotiana este un animal mic de aproximativ 20 cm lungime, care combină caracteristicile reptilelor și amfibienilor. A trăit acum aproximativ 338 de milioane de ani.
Și apoi reptilele timpurii s-au despărțit, dând naștere la trei grupuri mari de animale. Paleontologii disting aceste grupuri după structura craniului - după numărul de găuri prin care pot trece mușchii. În imagine de sus în jos sunt cranii anapsid, sinapsidȘi diapsid:
În același timp, anapsidele și diapsidele sunt adesea combinate într-un grup sauropside. S-ar părea că diferența este complet nesemnificativă, totuși, evoluția ulterioară a acestor grupuri a luat drumuri complet diferite.
Sauropsidele au dat naștere unor reptile mai avansate, inclusiv dinozauri, și apoi păsări. Sinapsidele au dat naștere unei ramuri de șopârle asemănătoare animalelor și apoi mamiferelor.
Acum 300 de milioane de ani a început perioada Permiană. Clima a devenit mai uscată și mai rece, iar sinapsidele timpurii au început să domine pe uscat - pelicozauri. Unul dintre pelicozauri a fost Dimetrodon, care avea până la 4 metri lungime. Avea o „vela” mare pe spate, care ajuta la reglarea temperaturii corpului: să se răcească rapid atunci când este supraîncălzit sau, dimpotrivă, să se încălzească rapid expunând spatele la soare.
Se crede că uriașul Dimetrodon este strămoșul tuturor mamiferelor și, prin urmare, al oamenilor.
8) Cinodonti. Primele mamifere.
La mijlocul perioadei Permian, terapsidele au evoluat din pelicozauri, mai asemănătoare cu animalele decât cu șopârlele. Therapsids arăta cam așa:
O terapie tipică a perioadei Permian
În perioada permiană, au apărut multe specii de terapside, mari și mici. Dar acum 250 de milioane de ani are loc un cataclism puternic. Datorită creșterii puternice a activității vulcanice, temperatura crește, clima devine foarte uscată și fierbinte, suprafețe mari de pământ sunt umplute cu lavă, iar atmosfera este umplută cu gaze vulcanice dăunătoare. Are loc Marea Extincție a Permianului, cea mai mare extincție în masă a speciilor din istoria Pământului, până la 95% din speciile marine și aproximativ 70% din speciile terestre dispar. Dintre toate terapsidele, doar un grup supraviețuiește - cinodonti.
Cinodonții erau preponderent animale mici, de la câțiva centimetri până la 1-2 metri. Printre ei se numărau atât prădători, cât și ierbivore.
Cynognathus este o specie de cinodont prădător care a trăit în urmă cu aproximativ 240 de milioane de ani. Avea aproximativ 1,2 metri lungime, unul dintre posibilii strămoși ai mamiferelor.
Cu toate acestea, după ce clima s-a îmbunătățit, cinodonții nu au fost destinați să preia planeta. Diapsidele au preluat inițiativa - dinozaurii au evoluat din reptile mici, care au ocupat în curând majoritatea nișelor ecologice. Cinodonții nu au putut concura cu ei, i-au zdrobit, au fost nevoiți să se ascundă în găuri și să aștepte. A durat mult să te răzbuni.
Cu toate acestea, cinodonții au supraviețuit cât au putut și au continuat să evolueze, devenind din ce în ce mai asemănători cu mamiferele:
Evoluția cinodonților
În cele din urmă, primele mamifere au evoluat din cinodonți. Erau mici și probabil nocturne. O existență periculoasă printre un număr mare de prădători a contribuit la dezvoltarea puternică a tuturor simțurilor.
Megazostrodon este considerat unul dintre primele mamifere adevărate.
Megazostrodon a trăit acum aproximativ 200 de milioane de ani. Lungimea sa era de numai aproximativ 10 cm Megazostrodon se hrănea cu insecte, viermi și alte animale mici. Probabil că el sau un alt animal similar a fost strămoșul tuturor mamiferelor moderne.
Vom lua în considerare evoluția ulterioară - de la primele mamifere la oameni - în.
Bombardament puternic târziu
Conform concluziilor unui studiu publicat recent, este posibil ca viața să nu fi apărut în condiții de temperaturi scăzute și, ulterior, să se fi răspândit în zone mai calde. Acest lucru este dovedit de analiza secvențelor de gene aparținând celei mai timpurii vieți.
Toată viața modernă de pe Pământ provine din două evenimente din istoria biologică a planetei noastre. Aceasta este apariția primelor forme de viață cu miliarde de ani în urmă și evoluția sa ulterioară până la ultimul strămoș comun universal (LUCA) al tuturor organismelor vii.
Aceste două specii dispărute - prima viață și LUCA - au existat cel mai probabil în condiții radical diferite. Și acest lucru sugerează că viața timpurie trebuie să fi trecut printr-o serie de schimbări evolutive, ale căror urme pot fi încă găsite în organismele vii.
„La începutul evoluției, întâlnirea cu o schimbare dramatică a mediului ar fi putut necesita o creștere a nivelului de complexitate biologică necesar pentru ca LUCA să existe. Acest lucru a fost necesar pentru a se asigura că potențialul evolutiv va continua să crească și să permită colonizarea aproape tuturor habitatelor de pe Pământ în următoarele patru miliarde de ani”, a declarat Greg Fournier, biolog evoluționist la Institutul de Tehnologie din Massachusetts, într-un interviu acordat revistei. Astrobiologie.
Fournier și colegul său Marjorie Cantin și-au detaliat descoperirile în jurnal Originile vieții și evoluția biosferelor”.
Deși ADN-ul este acum recunoscut ca bază a vieții, o teorie împărtășită de mulți biologi evoluționiști este că primele viețuitoare de pe Pământ ar fi putut folosi o moleculă de ARN mai simplă. Este capabil să codifice informații genetice, la fel ca ADN-ul și este capabil să declanșeze reacții chimice vitale.
Rezultatele cercetării
Cercetătorii au analizat înregistrările secvențelor de gene găsite în toate organismele vii care trăiesc pe Pământ, inclusiv cele care sunt probabil similare cu cele mai vechi organisme de pe Pământ. Acest lucru le-a permis să-și dea seama care dintre aceste secvențe avea viața timpurie. Ei s-au uitat apoi la cercetările anterioare care au arătat cât de bine au funcționat aceste secvențe de ARN în condiții diferite - temperatură, aciditate și niveluri de radiație. Acest lucru a ajutat la stabilirea cum ar fi putut arăta mediul primei vieți de pe Pământ.
Lumina ultravioletă poate deteriora ARN-ul, dar este posibil să fi stimulat și reacții chimice care ajută la crearea elementelor cheie ale vieții. La momentul originii vieții, cu aproximativ 4,4 miliarde de ani în urmă, emitea mult mai multă radiație ultravioletă decât acum. Oamenii de știință au sugerat că viața a apărut pentru prima dată la suprafața Pământului sub un fel de scut de radiații. Acestea pot fi apă, gheață, sedimente sau alte bariere. În același timp, viața avea acces la medii neprotejate în care puteau fi generate biomolecule cheie.
Temperaturile de pe Pământ s-ar putea să fi fost relativ scăzute în acel moment. Tânărul Soare era suficient de rece pentru a forma cantități semnificative de gheață de mare. La aceste temperaturi scăzute au fost asamblați aminoacizii ușoare (componentele de bază ale proteinelor) și moleculele lungi de ARN. În plus, este posibil ca suprafețele înghețate și nămolul să fi contribuit la reunirea biomoleculelor concentrate pentru a facilita apariția vieții.
Strămoș comun al lui LUCA
Cu toate acestea, ultimul strămoș comun universal, o specie microbiană din care descinde toată viața de pe planeta noastră, este posibil să fi trăit la temperaturi moderate. Oamenii de știință pot ghici cine a fost LUCA studiind genele organismelor Pământului care există astăzi. Analizând modul în care aceste gene s-au schimbat de-a lungul evoluției și deducând cum erau versiunile antice ale acestor gene. Oamenii de știință au descoperit că secvențele de ADN care alcătuiesc cele aproximativ 600 de gene LUCA și aminoacizii care alcătuiesc proteinele sale sunt de obicei cele mai stabile la temperaturi moderate.
„Pe baza muncii făcute înaintea noastră, emitem ipoteza că viața s-a răspândit și s-a adaptat la noi medii la începutul istoriei sale”, spune coautorul studiului Marjorie Cantin, geobiolog la Institutul de Tehnologie din Massachusetts.
Oamenii de știință au sugerat, de asemenea, că LUCA a trăit pe suprafața Pământului, spre deosebire de alte studii care susțin că LUCA a trăit în jurul gurilor hidrotermale de adâncime. Dacă LUCA își are originea de fapt pe suprafața Pământului, probabil că avea gene care compensau daunele cauzate de radiațiile ultraviolete.
Cercetătorii au sugerat că, deoarece viața pare să fi apărut într-un mediu complet diferit de cel în care a trăit LUCA, organismele timpurii au evoluat probabil pentru a rezista schimbărilor radicale ale mediului. Catalizatorul acestor evenimente ar fi putut fi bombardamentul puternic târziu, în timpul căruia mulți asteroizi și comete s-au ciocnit cu Pământul și alte planete interioare. În același timp, s-a format crusta continentală, iar pe suprafața Pământului a apărut multă apă lichidă.
O adaptare timpurie cheie a implicat probabil dezvoltarea celulelor, adică localizarea organismului în membrana celulară. Structura celulară rezultată a fost extrem de importantă pentru organisme atunci când condițiile lor inițiale s-au schimbat.
Început: lumea organismelor ARN
Recombinare
ADN
Comunitățile
etajul 1:
Etajul 2:
al 3-lea etaj:
18.02.2015 ora 15:40
În articolul anterior despre evoluție, a fost descris cum au aflat oamenii de știință despre toate acestea, ce metode au folosit. Datorită acestor metode, știința a acumulat o mulțime de dovezi că tipurile de organisme vii de pe planeta noastră se schimbă în timp. Și pe baza dovezilor, ea a creat singura teorie care explică aceste schimbări.
Aceasta este teoria evoluției a lui Charles Darwin, numită acum „neo-darwinism” deoarece este susținută de genetică.
Evoluția are loc într-un număr mare de specii pe perioade enorme de timp și este un proces sistemic. Evoluția funcționează schimbând ceea ce este, nu face specii noi de la zero.
Esența evoluției este aceasta. Mediul planetei este în continuă schimbare, iar indivizii schimbă ceea ce au. Dacă nu reușesc să facă acest lucru, atunci se sting pentru că nu s-au adaptat la viață în condiții noi.
De-a lungul celor 4,5 miliarde de ani de existență a planetei noastre, 99,99% dintre specii nu s-au adaptat la condițiile în schimbare. Prin urmare, în loc să planteze democrații și să controleze prețurile petrolului, omenirea trebuie să-și facă griji cu privire la schimbarea în timp ca specie la noile condiții care cu siguranță vor fi create pe planetă. Adică vorbim de evoluție controlată. Dar mai multe despre asta în articolele următoare.
Un exemplu de evoluție controlată este că mașinile de tuns iarba selectează păpădie pentru statură mică și creșterea rapidă a tulpinilor florale.
Din punct de vedere tehnic, evoluția speciilor merge așa (vedere simplificată).
Baza evoluției este schimbarea genelor indivizilor. Există două motive principale pentru modificări - externe (mutații - efectul radiațiilor ultraviolete, radiații, temperaturi ridicate etc.) și interne (o combinație de gene de la tată și mamă). Putem spune că mutațiile genelor reprezintă erori de copiere datorate acțiunii unui număr de factori. Ca urmare a mutației genelor, se nasc urmași care au proprietăți noi ale corpului. Trunchi puțin mai lung, creier puțin mai mare, păr puțin mai mult sau mai puțin.
Mutațiile genetice pot fi neutre, dăunătoare sau benefice.
Ca urmare a mutațiilor neutre, noile semne ale unui organism nu au niciun efect asupra vieții sale. De exemplu, într-un climat mediu, unul dintre indivizi a crescut puțin mai multă blană. Se simțea puțin mai cald și asta era tot.
Mutațiile dăunătoare fac ca organismul să fie mai puțin tolerant la condițiile de mediu. De exemplu, într-un climat cald, unul dintre indivizi a crescut puțin mai multă blană. A inceput sa se supraincalzeasca. Iar acest lucru îi afectează negativ performanța (amintiți-vă în căldura de patruzeci de grade), asupra funcționării creierului (el gândește mai rău) și în unele cazuri poate duce la sterilizare (fără urmași). Devine mai dificil pentru un astfel de organism să supraviețuiască și moare, fără a lăsa urmași.
Mutațiile benefice determină organismul să tolereze mai bine condițiile de mediu. De exemplu, într-un climat rece, unul dintre indivizi a crescut puțin mai multă blană. A devenit mai cald, îi este mai ușor să supraviețuiască, poate sta mai mult în aer liber, poate obține mai multă mâncare. Și, în cele din urmă, este mai ușor pentru el să trăiască până la vârsta reproductivă și să lase în urmă urmași, dintre care unii vor moșteni gena pentru „pilozitate mai mare”.
Adică veriga principală în mecanismul evoluției este procesul de reproducere a indivizilor cu noi caracteristici. Când condițiile de viață se schimbă, unele organisme nu posedă caracteristicile necesare supraviețuirii. Ei mor înainte de a avea urmași și linia de transmitere a genelor organismelor cu astfel de caracteristici este întreruptă. Cealaltă parte are proprietățile necesare corpului, supraviețuiește și lasă în urmă urmași care au aceste caracteristici.
Dintre acești urmași, cei care au aceste semne se intensifică supraviețuiesc. De exemplu, se instalează epoca de gheață, devine mai rece și supraviețuiesc doar acele specii care cresc mai multă blană cu fiecare nouă generație. Și iată o nouă specie - rinocerul lânos.
Evoluția a avut loc.
Putem spune acest lucru: trăsăturile care contribuie la reproducerea unei specii sunt supuse selecției naturale pozitive. Adică, ele contribuie la supraviețuirea indivizilor din speciile care au astfel de caracteristici. Iar trăsăturile care împiedică reproducerea unei specii sunt supuse selecției naturale negative. Adică contribuie la dispariția indivizilor speciilor care au astfel de caracteristici.
Revenind la rinoceri - indivizii neadaptați ar putea muri cu toții, astfel specia ancestrală dispărând complet. Sau unii ar putea migra spre sud și supraviețui în noi teritorii. În același timp, două noi specii de rinoceri rămân pe planetă.
Adică, dispariția speciilor se produce din cauza faptului că nu se adaptează la noile condiții de mediu. Și apariția de noi specii se produce datorită separării speciilor. De exemplu, unii dinozauri au început să zboare și au dat naștere păsărilor. Cealaltă parte a coborât în apă și a devenit balene. Și a treia parte a rămas pe uscat și toate s-au stins.
Alt exemplu. Peștii cu aripioare lobice, care sunt strămoșii tuturor animalelor terestre și păsărilor, au început să sară la țărm în căutarea prăzii. Unii pești și-au întărit treptat mușchii înotătoarelor și au putut să se deplaseze treptat pe uscat. Și apoi aripioarele au evoluat în picioare, iar peștii s-au transformat în animale terestre. Și unii dintre pești au rămas să trăiască în apă. Iată două specii noi pentru tine.
Într-un mediu cu condiții stabile, evoluția se desfășoară mult mai încet. Dar stabilitatea joacă împotriva speciilor; dacă condițiile încep brusc să se schimbe dramatic, atunci majoritatea speciilor nu au timp să se adapteze și să se stingă.
În locurile cu condiții stabile (de obicei la tropice), speciile au mai mulți descendenți și le pasă mai puțin de ei. Adică, nivelul de cooperare în climele reci este genetic mai ridicat decât în climele calde. Prin urmare, în țările occidentale, unde este mai cald, există un nivel mai ridicat de individualism, iar în Rusia, unde este mai frig, există mai mult colectivism.
Cu cât habitatul unei specii se schimbă mai mult, cu atât evoluează mai repede sau se îndreaptă spre dispariție. După o schimbare de habitat, evoluția se accelerează și apoi va încetini treptat pe măsură ce se apropie de echilibru.
Selecția care nu distruge complet o populație accelerează evoluția acesteia. Și cu cât este mai mare proporția de indivizi care nu lasă urmași, cu atât populația va evolua mai repede (cu condiția să se mențină cel puțin numărul minim de indivizi necesar pentru menținerea populației).
Apropo, toate organismele vii sunt programate genetic să îmbătrânească și să moară. Senescența este o pierdere inutilă a adulților care se reproduc și nu este necesară din punct de vedere biologic, deoarece unele specii trăiesc sute și mii de ani (de exemplu, pinul bristlecone până la 5000 de ani). Dar dacă un individ nu îmbătrânește și moare, eliberând teritoriu și resurse pentru următoarea generație, ciclul generațional va încetini și specia nu va putea evolua suficient de repede pentru a ține pasul cu schimbările de mediu. Această problemă este rezolvată folosind un ceas genetic care determină îmbătrânirea persoanelor.
Principalul motiv care duce la evoluția speciilor este schimbarea condițiilor de mediu. Asta este schimbarea climatică. Clima se schimbă cel mai puternic în latitudinile temperate; la tropice și în nord este mai stabilă. Prin urmare, rata de evoluție este mai mare tocmai în latitudinile temperate.
Al doilea cel mai important motiv pentru selecția naturală după climă este selecția sexuală.
Prezența selecției sexuale înseamnă că sexele nu interacționează promiscuu, ci preferă indivizii de sex opus cu anumite caracteristici. În acest caz, cel mai precaut va fi genul care pierde mai mult dintr-o alegere nereușită, iar aceasta, de regulă, este femeia.
Un sex care a evoluat multe trăsături redundante care nu sunt utile în obținerea de hrană, sustragerea prădătorilor și altele asemenea, dar care atrage sexul opus, va fi supus cu siguranță selecție sexuală. La păsări, masculii au aproape întotdeauna aceste caracteristici. Masculii sunt adesea viu colorați, au penaj colorat și cântă cântece frumoase care atrag atât femelele, cât și prădătorii. Semnele excesive le spun femelelor că masculul trebuie să aibă calități cu adevărat excelente pentru a nu fi mâncat cu un aspect atât de strălucitor.
Printre oameni, femeile obișnuiau să aleagă bărbați pentru puterea lor, deoarece era necesar pentru supraviețuire. Acum se presupune că femeile aleg bărbații pentru inteligența lor, care a devenit mai importantă decât forța fizică în supraviețuire. Inteligența se corelează bine cu bogăția și cu rate mai scăzute de criminalitate, psihopatie și alți indicatori de dorit pentru majoritatea femeilor.
Al treilea motiv pentru selecția naturală a fost selecția de grup. Au trecut milioane de ani de la apariția primelor primate până când strămoșii umani au devenit animale de grup. Comportamentul de grup este încă adânc înrădăcinat în genele noastre și putem vedea astăzi cât de ușor formăm grupuri și cât de important este pentru noi să fim acceptați de ceilalți în grupurile noastre. Loialitatea față de grupul cuiva a apărut deoarece indivizii care au acționat de concert cu camarazii lor în beneficiul lor reciproc, în special în conflictele cu ceilalți, au avut mai mult succes din punct de vedere reproductiv decât cei care nu au făcut acest lucru.
Apare periodic întrebarea: cine conduce evoluția? Există două răspunsuri la această întrebare. Oamenii de știință spun că nimeni, credincioșii spun că evoluția are loc după planul lui Dumnezeu, adică o ființă inteligentă supremă, care din anumite motive a distrus apoi 99,99% din creațiile sale.
Abordarea științifică a acestei probleme este următoarea. Există legi fizice în conformitate cu care au loc procesele fizice. Dacă o piatră se rostogolește pe un munte, atunci pot fi prezentate două versiuni. Prima (religioasă) - piatra se mișcă în jos după voința lui Dumnezeu, a doua (științifică) - piatra se rostogolește sub influența legii fizice a gravitației.
Evoluția are loc și prin procesul fizic de mutație a genelor. Aceasta duce la apariția unor indivizi care au noi caracteristici. Acei indivizi ale căror noi caracteristici le permit să supraviețuiască în condiții schimbătoare supraviețuiesc și se reproduc. De asemenea, descendenții lor se schimbă treptat și astfel se formează o nouă specie. Adică, dintre cei născuți, cel mai în formă supraviețuiește și dă naștere urmași. Acei indivizi ale căror caracteristici existente și noi nu le permit să supraviețuiască în condiții în schimbare mor și nu lasă urmași. Despre aceasta este selecția naturală. Așa se întâmplă evoluția și nimeni nu este responsabil de ea.
Deși în natură există o evoluție controlată a organismelor vii, care este realizată de oameni. Aceasta este dezvoltarea de noi soiuri de plante și de noi rase de animale domestice. Florile de tomate ale unui soi sunt polenizate de un alt soi, din fructele acestor flori se iau semințele și din ele se cultivă noi plante. Dacă au noi proprietăți utile consumatorului (productivitate crescută, rezistență la blenă târzie etc.), atunci acest soi este lăsat și propagat. Dacă nu există proprietăți benefice sau soiul a devenit mai rău decât părinții săi, atunci este distrus.
Același lucru se întâmplă în condiții naturale. Numai că se desfășoară mai simplu și în conformitate cu un singur criteriu - acele specii care s-au dovedit a fi mai adaptate la viață în condițiile înconjurătoare supraviețuiesc și dau naștere descendenților. Iar cei neadaptați mor fără a produce urmași.
Natura nu experimentează sentimente sentimentale, nu intră în poziția celor slabi și neputincioși și nu încearcă să-și creeze un anumit tip de personalitate. Produsul final, în orice caz, este o reproducere reușită, oricât de patetică, răutăcioasă sau umilitoare ni s-ar părea. Reproduce-te mai activ decât alții și vei rămâne în joc, altfel vei fi eliminat. Și tot așa mai departe.
Putem fie să știm cum funcționează evoluția, fie să credem asta. Cunoașterea este o teorie susținută de dovezi. O credință este o teorie care există fără dovezi.
În viață, în 99,99% din cazuri operăm cu cunoștințe, nu cu credințe. Folosim în mod constant dovezi care pot fi înregistrate.
Un polițist rutier îi arată șoferului un indicator radar care arată viteza vehiculului. Șoferul, desigur, poate spune „Cred că am condus cu o viteză diferită”, dar nu voi lua în considerare credința lui.
Judecătorul, indiferent cât de religios ar fi, examinează probele, și nu ceea ce cred participanții la proces.
Contabili, ingineri, profesori, instalatori, vanzatori etc. - toți operăm cu fapte, și nu cu fructele imaginației cuiva.
Evoluția operează conform legilor fizice și nu la porunca unei ființe superioare fictive.
Disputele despre cum au apărut organismele vii și cine le-a creat au loc de mult timp. La început au fost foarte simple. Cei care nu erau de acord că „Dumnezeu a creat lumea în șase zile” au făcut un grătar la foc. Atunci erau mult mai puțini susținători ai creației de șase zile, iar acum doar oamenii aflați într-un stadiu incipient de dezvoltare mentală cred în ea. Pentru că a devenit foarte greu să negi evoluția dovedită științific – prea multe fapte indică nu.
Acum, susținătorii teoriei religioase (eu cred în orice îmi spun ei să cred) au un alt truc - „da, a existat evoluție, dar are loc conform voinței lui Dumnezeu”. Și la întrebarea logică - „de ce a făcut Dumnezeu milioane de specii de ființe vii și apoi a distrus 99,99% dintre ele?” se dau două răspunsuri primitive - „totul este voia lui Dumnezeu” și „căile lui Dumnezeu sunt inscrutabile”.
Este interesant, dar teoria evoluției este foarte ușor de distrus - pentru a face acest lucru, este suficient să găsiți rămășițele unui organism viu într-un strat care nu este din perioada sa. Este ca și cum ai găsi o monedă de zece ruble într-o bucată de cărbune, atunci întreaga teorie a formării cărbunelui se va termina imediat. Deci, oamenii fac arheologie de câteva sute de ani. Și nu au găsit niciodată rămășițele ființelor vii în straturi care nu erau din perioada lor. Aceasta înseamnă că teoria evoluției lui Darwin este corectă.
Următorul articol va fi dedicat evoluției umane - cum au apărut oamenii moderni din primate.
