CILVĒKA EVOLŪCIJA: POSMI UN TO ĪPAŠĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

Cilvēka evolūcija bioloģijā ir viena no aizraujošākajām un diskutablākajām tēmām, kas pastāv evolūcijas bioloģijā, jo tā izskaidro mūsu pašu sugu izcelsmi; Homo sapiens.

Viena no iedzimtajām īpašībām ir zinātkāre par viņu izcelsmi. Šī iemesla dēļ darba “Sugu izcelsme” pirmais izdevums tika izpārdots tā publicēšanas pirmajā dienā.

Avots: AquilaGib, no Wikimedia Commons

Lai arī britu naturālista Šarla Darvina šedevrs tieši nerisina problēmu, viņš to dara savā 1871. gadā izdotajā grāmatā “Cilvēka izcelsme”.

Fosiliju reģistrs ir viens no visnoderīgākajiem procesa aprakstīšanas rīkiem. Lai arī hominīds ir nepilnīgs, tas ļauj mums izsekot grupas evolūcijas trajektorijai, sākot no pirmajām australopithecine līdz mūsdienu cilvēkiem.

Kas ir cilvēks?

Pirms attīstīt idejas par cilvēka evolūciju, ir jāsaprot, kas ir cilvēks un kā viņš savas filoģenētikas ziņā ir saistīts ar pārējiem mūsdienu pērtiķiem.

Cilvēkus apzīmē suga Homo sapiens, un tie ir daļa no primātu taksona Catarrhini.Šajā lielajā grupā ietilpst Vecās pasaules pērtiķi un Hominoidea.

Pie hominoīdiem pieder Hylobates ģints, tautā pazīstams kā gibbon, kas dzīvo Āzijas dienvidaustrumu reģionā, un hominīdi. Šajā pēdējā grupā ietilpst ciltis: Pongo, Gorilla, Pan troglodytes, Pan Paniscus un Homo.

Pirmās sugas, piemēram, gibbons, mīt Āzijā, turpretī šo sugu dzimtene ir Āfrika.

Pašlaik tiek uzskatīts, ka cilvēki ir sagrupēti kopā ar pārējiem pērtiķiem Hominoidea. Tā kā šiem pērtiķiem ir atvasinātu rakstzīmju sērija, kas oficiāli pazīstama kā sinapomorfijas.

Synapomorphies

Mūsdienu sistemātikas attīstības sākumā ir bijušas acīmredzamas ciešās attiecības starp cilvēkiem un Āfrikas lielajiem pērtiķiem, galvenokārt tāpēc, ka starp abām grupām ir notikušas sinaptomas.

Šīs kopīgās atvasinātās īpašības ļauj hominoīdus atšķirt no pārējiem Catarrhini locekļiem, norādot, ka homonoīdi ir cēlušies no kopīga senča.

Starp redzamākajiem mēs varam minēt: salīdzinoši lielas smadzenes, galvenokārt iegarenus galvaskausus, izturīgus un nedaudz saīsinātus suņus, astes neesamību, vertikālu stāvokli, locītavu elastīgumu, olnīcu un piena dziedzeru skaita palielināšanos, cita starpā.

Grupas attiecības pārsniedz morfoloģiju. Šie izmeklējumi meklējami 1904. gadā, kad Džordžs Nutalls izmantoja antivielas, lai parādītu, ka šimpanžu serums spēj reaģēt ar cilvēku - pēc tam gorillu, orangutānu un pērtiķu - serumiem.

Tāpat morfoloģiskos datus apstiprina molekulārā līmeņa analīzes, izmantojot daudz mūsdienīgākas tehnoloģijas.

Cik veci ir primāti?

Paleontoloģiskās liecības ļauj mums atrasties šādā laika posmā saistībā ar primātu evolūciju: protoprimāti datēti ar paleocēnu, vēlāk eocēnā mēs atrodam pirmos prosimijus, oligocēna sākumā mēs atrodam pirmos pērtiķus.

Pirmie pērtiķi parādījās agrīnā miocēna laikā, un pirmie hominīdi parādījās šī perioda beigās, apmēram pirms 5,3 miljoniem gadu.

Fosilālo ierakstu posmi: no pirmsaustralopithecines līdz

Pēc aplēsēm, cilvēkiem un šimpanzēm bija kopīgs sencis apmēram pirms 5 miljoniem gadu. Kāda ir šī fakta ietekme? Iespējams, ka tās īpašības un izturēšanās, kas mums ir kopīga ar šo pērtiķu grupu, mēs abi esam mantojuši no mūsu kopīgā senča.

Ņemiet vērā, ka mēs neapgalvojam, ka mēs esam pašreizējo šimpanžu tiešie pēcnācēji. Evolūcijas bioloģijā - pretēji plaši izplatītam uzskatam - mēs nedrīkstam uzskatīt, ka mēs esam nākuši no kādas pašreizējās formas, jo evolūcijas procesi tā nedarbojas.

Mēs varam izsekot mūsu evolūcijai, pateicoties dažādām fosilām formām, kas atrodamas pēc mūsu cilts atšķirības ar šimpanzi.

Lai arī fosiliju reģistrs nav pilnīgs un pat ne tuvu nav uzskatāms par “pilnīgu”, tas ir bijis neliels logs pagātnē, ļaujot mums apbrīnot mūsu senču formas.

Sākumā aprakstīsim katru no vecākajām fosilijām, galvenokārt ievērojot Johansona et al. Ieteikto klasifikāciju un nosaukumus. 1996, un to izmantojuši Freeman & Herron:

Sahelanthropus tchadensis

Pirmā fosilija, kuru mēs pieminēsim, ir Sahelanthropus tchadensis. Šīs personas mirstīgās atliekas tika atrastas Djuraba tuksnesī laikā no 2001. līdz 2002. gadam. Viņš dzīvoja apmēram pirms 7 miljoniem gadu.

Fosilijas nosaukums cēlies no Sāhelas - reģiona, kurā tika atklāts īpatnis. Tāpat epitets attiecas uz Čadu, valsti, kurā tika atrastas fosilijas.

No šīs sugas ir atrastas galvaskausa un postkraniālas paliekas (ieskaitot augšstilbu, kas izraisīja strīdus, kas iesaistīja Parīzes Dabas vēstures muzeju, izmeklējot tos) apmēram 6 indivīdiem.

Galvaskauss ir mazs, galvaskausa apvalka nav, un tā vispārējais izskats ir diezgan simiāns. Smadzeņu tilpums būtu aptuveni 350 kvadrātcentimetri, līdzīgi kā mūsdienu šimpanzes.

Eksperti secināja, ka organisms var apdzīvot apgabalus, kas līdzīgi purviem.

Orrorin tugenensis

Šī fosilija atbilst pirmajam hominīdam ar divvirzienu pārvietošanos. Tas ir aptuveni no 6,2 līdz 5,8 miljoniem gadu. Viņa mirstīgo atlieku izcelsme ir Kenijā, un viņus atrada franču un angļu paleontologu grupa.

Fosilu zobu tīrīšana ļauj noteikt prognozes par ēšanas paradumiem un uzturu. Molāri bija pamanāmi, bet suņi bija salīdzinoši mazi. Tiek pieņemts, ka viņu uzturs sastāvēja no augļiem.

Ir arī aizdomas, ka viņi ķērās pie zālēdājiem un pievienoja proteīnus no kukaiņiem.

Izpētot morfoloģiju, tiek pieņemts, ka šī ģints ir tiešs Sahelanthropues tchadiensis pēcnācējs un nākamās fosilijas, kuru mēs aprakstīsim, sencis: Ardipithecus.

Ardipithecus ramidus

Tiia Monto, no Wikimedia Commons

Populāri pazīstams kā "Ardi", A. ramidus datēts ar apmēram 4,4 miljoniem gadu un tika atrasts Etiopijā. Pastāv aizdomas, ka šis organisms mitrā klimatā varētu apdzīvot mežainas ekosistēmas.

Salīdzinot ar mūsdienu cilvēkiem, viņi bija mazi indivīdi - tie nepārsniedza 1,50 cm. Tās galvaskausa kārbā bija daudz mazāks apjoms - apmēram 350 kvadrātcentimetri.

Tāpat kā Orrorin tugenensis, Ardi bija uzmācīgs vai visēdājs uzturs, diezgan līdzīgs pašreizējiem šimpanzēm.

Australopithecines

Austrolopithecines parasti iedala divos veidos atkarībā no to izskata: graciozās un izturīgās.

Kā norāda to nosaukums, graciozajām austrolopithecine ir raksturīgas smalkākas un tām ir mazākas struktūras. Piere ir šaura, un sagitālā cekļa nav. Prognozes līmenis ir daudzveidīgs.

Turpretim izturīgajiem variantiem ir raksturīga plaša galvaskausa forma, un tiem praktiski nav pieres. Ir sagitāls cekuls, un spīles ir spēcīgas. Mazais prognoze.

Australopithecus anamensis

Fosilie kauli Beļģijas Karaliskajā dabaszinātņu institūtā Briselē. Autors: Ghedoghedo, no Wikimedia Commons

Australopithecus afarensis

A. afarensis

Tas datēts ar laikposmu no 3,75 līdz 2,9 miljoniem gadu atpakaļ, un tas apdzīvoja Austrumāfrikas Etiopijas, Kenijas un Tanzānijas reģionus. Skelets - un iegurņa forma ļāva mums secināt, ka Lūsija varēja staigāt taisni.

Kad fosilija tika atklāta, tā tika uzskaitīta kā viena no vislabāk saglabātajām līdz šim. Īpašais sugas epitets nāk no afāru cilts, kas apdzīvoja vietu, kur tika atrastas fosilijas.

Šīs sugas galvaskausa kārba pārstāv vienu trešdaļu no vidusmēra cilvēka ietilpības - no 380 līdz 450 kubikcentimetriem. Tam ir maza sagitāla krīta.

Attiecībā uz īpatņu lielumu tēviņi bija daudz lielāki un izturīgāki nekā mātītes.

Australopithecus africanus

Australopithecus Africanus galvaskausa dzīvesveids. Tiia Monto, no Wikimedia Commons

Šīs fosilijas datētas ar laikposmu no 3,3 līdz 3,5 miljoniem gadu. Tas tika atrasts Āfrikas dienvidos, un, tāpat kā iepriekšējā fosilija, tas varēja pārvietoties ar kājām divvirzienu veidā. Faktiski skelets ir diezgan līdzīgs Lūcijai.

Fosilie zobi ir ļoti līdzīgi mūsdienu cilvēkiem, izceļot suņu un priekšzobu mazo izmēru. Atdalījums starp šiem diviem zobiem pazūd vai ievērojami samazinās.

Australopithecus garhi

Etiopijas Nacionālais muzejs: Australopithecus garhi galvaskauss rekonstruēts no 1997. gadā atrastajiem priekšmetiem (Awash reģions, Afar). 2,5 miljoni gadu. Autore Ji-Elle, no Wikimedia Commons

Šī hominīdu fosilija tika atrasta Etiopijas reģionos, un tā radusies pirms aptuveni 2,5 miljoniem gadu. Atklājums bija tik negaidīts, ka viņi izmantoja īpašo epitetu “garhi”, kas nozīmē pārsteigumu.

Galvaskausa kastes izmērs ir salīdzināms ar citiem australopithecine paraugiem.

Sugai raksturīga instrumentu izgatavošana, izmantojot klintis, un tā ir vecāka par darbarīkiem, kas atrodami Homo habilis.

Paranthropus (Australopithecus) aethiopicus

Paranthropus aethiopicus fosilā krusa ir no Kenijas, Etiopijas, un tā izcelsme ir no 2,8 līdz 2,3 miljoniem gadu. Tā ir viena no sugām, ko uzskata par "spēcīgu" Australopithecus. Šī iemesla dēļ daži autori strīdas par dzimuma identitāti.

To raksturo spēcīgas žokļi, lai varētu sakošļāt stingros dārzeņus, kas bija tā uztura sastāvdaļa. Viņi bija stingri veģetārie sugas. Tās žokļi un ar tiem saistītie muskuļi bija tik spēcīgi, ka atgādina mūsdienu gorillu.

Paranthropus (Australopithecus) boisei

Dzimums

Fizikālās un bioloģiskās īpašības

Homo ģintij ir virkne diagnostisko īpašību (pazīmes, kas ļauj to identificēt un atšķirt no citām grupām).

Visspilgtākā iezīme ir smadzeņu lieluma palielināšanās - salīdzinot ar senajām australopithecines. Kastes tilpums svārstās no 600 kubikcentimetriem līdz 2000 kubikcentimetriem dažos H. sapiens.

Attiecībā uz vecākajām grupām ir pierādījumi par galvaskausa struktūru, piemēram, žokļu, lieluma samazināšanos un sejas vispārēju samazināšanos. Dzimuma izdzīvošana lielākoties balstās uz pielāgošanos kultūras līmenī. Tajos ietilpst izmantotie rīki, uguns atklāšana un tieksme medīt.

Minēto fosilo sugu izteikta seksuālā dimorfisms samazinās Homo, kur atšķirības starp vīriešiem un sievietēm nav tik acīmredzamas.

Žanram ir raksturīga ārkārtīga elastība tā etoloģijā, kas izdodas pielāgoties ļoti dažādiem apstākļiem un problēmām. Izcilākās Homo fosilijas ir:

Homo habilis

Homo habilis sejas rekonstrukcija.

Fosilā, kas apdzīvoja Āfriku, jo īpaši Tanzāniju, Keniju un Etiopiju, apmēram pirms 2,1 un 1,5 miljoniem gadu. To uzskata par "prasmīgu", jo ir pierādījumi par iespējamiem instrumentiem un piederumiem, ko izgatavojušas šādas personas. Daži tās pētnieki ir pretrunīgi vērtējuši tās dalību Homo ģintī.

Homo ergasters

Avots: Autors Bjoertvedts, no Wikimedia Commons

Tā ir fosilā dzimtene Dienvidāfrikā, Etiopijā, kas dzīvoja pirms 1,9 līdz 1,4 miljoniem gadu. No šīs sugas ir zināms skelets, kas ir lieliskā stāvoklī apmēram 11 gadu vecam bērnam. Salīdzinot ar iepriekšējām Homo fosilijām, galvaskauss ir zaudējis izturību. Lieluma ziņā tie bija līdzīgi cilvēkiem šodien.

Homo georgicus

Fosilija ir dzimtā Gruzijā, Kaukāzā, kas dzīvoja pirms 2,0 līdz 1,7 miljoniem gadu. Tiek lēsts, ka viņu augstums reti pārsniedza 1,50 cm.

Homo erectus

Avots: Autore Cicero Moraes, no Wikimedia Commons

Ir liels skaits pazīmju, kuras antropologi izmanto, lai raksturotu H. erectus, tomēr visizcilākās ir šādas:

Homo naledi

Autors: Cicero Moraes (Arc-Team) un citi, izmantojot Wikimedia Commons

Tā ir hominīdu fosilija, kas pirms aptuveni 2 miljoniem gadu dzīvoja Dienvidāfrikā. Tā ir salīdzinoši jauna suga, tā tika aprakstīta 2014. gadā, izmantojot 15 kamerā atrastus īpatņus.

Homo heidelbergensis

Autors Tims Evansons, izmantojot Wikimedia Commons

Šī fosilā suga dzīvoja pirms aptuveni 600 000 gadiem Eiropas reģionos. Viņiem bija raksturīgi augumi: tēviņi bija vidēji 1,75 metri, bet mātītes sasniedza gandrīz 1,60 cm.

Homo neanderthalensis

Avots:, izmantojot Wikimedia Commons

Neandertālietis ir hominīna suga, kas dzīvoja aptuveni pirms 230 000–28 000 gadiem Eiropas un Āzijas reģionos.

Neandertālieši nedaudz līdzinās mūsdienu eiropiešiem. Tomēr tie bija daudz izturīgāki, un locekļi bija īsāki. Liekas, ka jutekļu orgāni bija ļoti attīstīti. Pierādījumi liecina, ka viņiem varētu būt bijusi artikulēta valoda.

Attiecībā uz uzturu un pārtiku viņi patērēja visdažādākās zivis, gliemenes un dārzeņus - jo viņiem bija iespējas tos medīt.

Rekonstrukcijās tos parasti attēlo ar baltu ādu un sarkaniem matiem. Šīs pazīmes ir adaptīvas, jo, tā kā tās apdzīvoja Eiropas un Āzijas reģionus, tām vajadzēja uztvert pietiekami daudz ultravioletās gaismas - tas ir nepieciešams D vitamīna sintēzei.

Pretstatā indivīdiem, kas dzīvo Āfrikā. Melanīna līmenis palīdz aizsargāties pret augstu starojumu, kādam tie ir pakļauti

Pateicoties ģenētiskajām analīzēm, nav šaubu, ka starp H. sapiens un Homo neanderthalensis atkārtojās hibridizācijas gadījumi.

Lai izskaidrotu šīs grupas izzušanu, ir ierosinātas vairākas hipotēzes: viena no tām ir klimata izmaiņas, bet otra ir saistīta ar konkurences mijiedarbību ar Homo sapiens.

Homo sapiens

Avots:, izmantojot Wikimedia Commons

H. sapiens ir pašreizējā cilvēku suga. To raksturo tas, ka kolonizē praktiski visu zemes vidi uz planētas. Tās kultūras attīstība, intelektuālās spējas un valodas attīstība to atšķir no pārējām sugām.

Morfoloģiski ir zināmas Homo sapiens sugu apomorfijas (grupas raksturlielumi), no kurām ievērojamākās ir:

Plakanas formas galvaskausa kārba ar vertikālu pieri, izteiktu žokli, vispārēju ķermeņa izturības zaudēšanu, zobu vainagi samazinās pēc lieluma, samazinot gliemežnīcu un sakņu skaitu.

Ķermeņa uzbūves ziņā ekstremitātes ir iegarenas attiecībā pret indivīda stumbru, un ķermeņa masa samazinās attiecībā pret augumu. Rokās īkšķi ir iegareni, un pārējie pirksti ir īsāki.

Visbeidzot, tiek samazināti mati, kas pārklāja ķermeni. Mugurkauls ir S formas, un galvaskauss ir līdzsvarots mugurkaulā.

No kurienes nāca cilvēki?

Visplašāk pieņemtā hipotēze ir Āfrikas izcelsme. Novērtējot cilvēku ģenētisko daudzveidību, mēs secinām, ka aptuveni 85% no visas daudzveidības var atrast Āfrikas kontinentā un pat vienā ciematā uz tā.

Šis modelis piekrīt labi zināmā “dibinātāja efekta” gadījumam, kad tikai neliels skaits iedzīvotāju atstāj savus izcelsmes iedzīvotājus, ņemot tikai nelielu populācijas variāciju - citiem vārdiem sakot, tā nav reprezentatīva izlase.

Atsauces

1. Freeman, S., & Herron, JC (2002). Evolūcijas analīze. Prentice zāle.
2. Futuyma, DJ (2005). Evolūcija. Sinauer.
3. Hikmans, CP, Roberts, LS, Larsons, A., Obers, WC, & Garrison, C. (2001). Integrētie zooloģijas principi (15. sēj.). Ņujorka: Makgreivs.
4. Lībermans, DE, Makbratnijs, BM, un Krovits, G. (2002). Galvaskausa formas evolūcija un attīstība Homo sapiens. Nacionālās Zinātņu akadēmijas raksti, 99 (3), 1134-1139.
5. Rightmire, GP (1998). Cilvēka evolūcija vidējā pleistocēna vidē: Homo heidelbergensis loma. Evolūcijas antropoloģija: jautājumi, jaunumi un pārskati: jautājumi, jaunumi un pārskati, 6 (6), 218-227.
6. Schwartz, JH, & Tattersall, I. (1996). Dažu iepriekš neatzītu apomorfiju nozīme Homo neanderthalensis deguna rajonā. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti, 93 (20), 10852-10854.
7. Tattersall, I., & Schwartz, JH (1999). Hominīdi un hibrīdi: Neandertāliešu vieta cilvēka evolūcijā. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti, 96 (13), 7117-7119.
8. Tocheri, MW, Orr, CM, Larson, SG, Sutikna, T., Saptomo, EW, Due, RA,… & Jungers, WL (2007). Homo floresiensis primitīvā plaukstas locītava un tās ietekme uz hominīna evolūciju. Zinātne, 317 (5845), 1743.-1745.