Скелеты в шкафах человечества

Скелеты в шкафах человечества

Как просто и ясно было все в школьном учебнике нашей юности! Человекообразные обезьяны и ископаемые существа послушно выстраивались на его странице в правильный ряд, в котором у каждого осанка была немного прямее, чем у предшественника, череп – немного больше, а челюсти – короче. Замыкал этот ряд, разумеется, венец творения – Homo sapiens, обладатель самого большого мозга, самой прямой спины и самых маленьких челюстей.

Сегодня эта знаменитая картинка более популярна у карикатуристов, чем у ученых. За последние два с небольшим десятилетия наука о происхождении человека – палеоантропология – узнала больше нового, чем за все предыдущие 100 лет своего существования. Редкий год проходит без открытия новых ископаемых предков и родственников человека. Общее число известных науке видов гоминин (так называют представителей человеческой эволюционной ветви)1 перевалило за два десятка, причем некоторые представлены многими сотнями экземпляров. Не говоря уж о находках известных форм в тех местах и временных слоях, где их прежде не находили; сопутствующих находках (орудий, следов огня и тому подобное) и об успехах смежных наук – от исследований поведения человекообразных обезьян до сравнения ДНК человека и его родственников.

С одной стороны, такое обилие новых знаний не может не радовать, с другой – новые факты не столько проливают свет на старые загадки, сколько норовят загадать новые. Уже ясно, что биологическая история человечества мало походила на трамвайный маршрут с единственной колеей и несколькими промежуточными станциями. В ней было множество зигзагов, развилок, тупиковых ветвей и параллельных линий.

Краткий курс истории человека

В общих чертах эволюционную историю человека ученые представляют примерно так. Давным-давно, около 20 миллионов лет назад, жили проконсулиды – примитивные человекообразные обезьяны. Они обитали в тропических лесах Старого Света, которые в ту пору покрывали гораздо более обширные пространства, чем сегодня – почти всю Африку, огромные территории в Азии и даже южную Европу и Закавказье. Про диету и образ жизни этих обезьян сегодня можно только гадать, но вероятнее всего они были существами стайными, дневными и неспециализированными в еде. Проще говоря, ели все, что легко добыть и переварить: фрукты, орехи, насекомых, птичьи яйца, при случае – мелких позвоночных и так далее. Их жизнь была тесно связана с деревьями, но немалую часть времени они проводили и на земле. Проконсулиды жили на разных континентах, но к нашей истории имеют отношение только африканские.

Цепочка событий, приведшая в конечном счете к нашему появлению, начинается с изменений климата. Около 15 миллионов лет назад климат Африки начал становиться суше. Массивы влажных тропических лесов стали постепенно сокращаться. Во владениях обезьяньих стай незаметно появились проплешины, через которые нельзя было перебраться по веткам – нужно было спускаться на землю. Постепенно таких мест становилось все больше, бескрайний когда-то лес распадался на тающие островки, и обезьянье население, не покидая родных мест, постепенно очутилось в саванне, покрытой травой, кустарником и редкостойными сухими рощами. Впрочем, это происходило не везде – на западе Африки лес оставался лесом, и тамошние обезьяны продолжали жить в привычных условиях. Так около 7 миллионов лет назад разошлись эволюционные пути наших предков и предков наших ближайших современных родичей – африканских человекообразных обезьян.

Практически сразу после этого произошло еще одно важное изменение – «саванновые» человекообразные перешли к передвижению на двух ногах. Это, впрочем, не повлекло за собой быстрого «очеловечивания» – во всех остальных отношениях они оставались обезьянами. Тем не менее выходцы из леса успешно освоили жизнь в открытых ландшафтах, широко расселившись по саваннам и образовав целый букет форм. Самые древние из известных на сегодня – это сахелянтроп (живший 7 миллионов лет назад) и оррорин (6,5 миллионов). К более поздним временам (5,5 и 4,4 миллионов лет) относятся останки двух видов ардипитеков. Еще позже (начиная с 4,2 миллионов лет назад) на сцену выходят австралопитеки – несколько похожих друг на друга видов, эволюционные связи между которыми не вполне понятны. Именно к одному из видов этой группы – Australopithecus afarensis – принадлежала знаменитая Люси. Впрочем, в широком смысле австралопитеками называют не только представителей рода Australopithecus, но и их ближайших родственников – плосколицего кениантропа и массивных, обладавших сверхмощными челюстями парантропов. Несмотря на горделивый корень «антроп» в некоторых родовых названиях, все они оставались не более чем прямоходящими обезьянами.

Однако не позднее 2,3 миллионов лет назад в Восточной Африке от одного из видов австралопитеков отпочковывается новая форма. Главное ее отличие – заметно увеличенный объем мозга: если у австралопитеков он был таким же, как у всех предшествовавших им форм (в среднем около 450 куб. см), то у нового существа он превышал 600 куб. см и продолжал увеличиваться в процессе дальнейшей эволюции. Обладатель такого мозга получил научное имя Homo habilis – «человек умелый». Гордое Homo в качестве родового имени, помимо всего прочего, означает, что этих существ (и всех их потомков) ученые причисляют уже не к обезьянам, а к людям. Хотя реальные различия между хабилисами и поздними австралопитеками не так уж велики.

В дальнейшем события развиваются быстрее. Уже около 1,9 миллионов лет назад все там же, в Восточной Африке, появляются потомки хабилисов – так называемые эректусы. Само это слово, строго говоря, представляет собой видовое название – Homo erectus, «человек выпрямленный». Но у ученых сегодня нет единого мнения о том, сколько биологических видов кроется за этим термином. Одни объединяют всех эректусов в один широко распространенный и весьма изменчивый вид (недавно в него предложили включить и хабилисов). Другие выделяют ранних африканских эректусов в отдельный вид Homo ergaster. Третьи считают необходимым придать видовой статус европейским эректусам – Homo antecessor и Homo heidelbergensis. Собственные латинские названия имеют и некоторые другие представители этой группы ископаемых гоминин. Но все ученые согласны с тем, что эректусы – сколько бы их там ни было – представляют собой не просто новую форму, но новую ступень «очеловечивания» по сравнению с хабилисами. Они окончательно распрямились (что и отражает их название), научились пользоваться огнем, их размеры были гораздо крупнее, чем у хабилисов, а объем мозга достигал 800–1000 куб. см. И именно эректусы первыми из гоминин вышли за пределы Африки, расселившись от Британских островов до Индонезии. Кстати, индонезийский эректус – это то самое существо, которое широко известно под именем «питекантроп» (подробнее см. «З-С», 12/14).

Эректусы и стали непосредственными предками современных людей – Homo sapiens. Долгое время считалось, что между ними была еще промежуточная стадия – неандертальцы. Однако в последние годы специалисты по геномике окончательно доказали то, что уже давно подозревали антропологи: неандертальцы – не предки сапиенсов, а параллельная ветвь, «двоюродные братья». Их последний общий предок жил 400–500 тысяч лет назад. Наилучшим кандидатом на роль этого предка выглядит «гейдельбергский человек» – Homo heidelbergensis, одна из разновидностей поздних эректусов, живший 800–130 тысяч лет назад в Европе и Восточной Африке.

У него объем мозга достиг почти «сапиенсных» величин. Для неандертальцев происхождение от H. heidelbergensis можно считать доказанным, этот акт видообразования хорошо документирован – в частности, многочисленными останками из испанской пещеры Сима де лос Уэссос, сочетающими в себе «гейдельбергские» и «неандертальские» черты. Для нашего собственного вида таких переходных форм не найдено. То, что известно о нем на сегодня, позволяет считать, что он сформировался около 200 тысяч лет назад в Африке и долгое время оставался там. Однако 60–80 тысяч лет назад из Африки вышла первая волна сапиенсов, прошедшая вдоль берегов Индийского океана и добравшаяся до Австралии (именно от нее происходят австралийские аборигены, а также папуасы Новой Гвинеи и другие темнокожие народы южной Пацифики)2. А 40–50 тысяч лет назад последовала и вторая, вытеснившая неандертальцев из Европы и с Ближнего Востока и заселившая впоследствии весь остальной мир.

Уже в нашем веке были открыты еще как минимум два вида «поздних Homo», существовавших одновременно с H. sapiens – H. floresiensis с индонезийского острова Флорес и не имеющий пока официального латинского названия алтайский «человек из Денисовой пещеры» (см. текст «Непредвиденная родня»). Их точное место на фамильном древе гоминин еще предстоит выяснить.

Сюжетные неувязки

Разумеется, изложенная выше схема предельно упрощена – что неизбежно для статьи в популярном журнале. Однако и в таком виде она далеко не так стройна и проста, как картинка из старого учебника. Впрочем, так оно и должно быть: эволюция под действием естественного отбора всегда изобилует развилками, параллельными формами, боковыми и тупиковыми ветвями и никогда не имеет какой-либо определенной цели. В том числе – цели облегчить задачу тем, кто будет потом ее реконструировать.

Зато в современной схеме практически не остается лакун, белых пятен, «недостающих звеньев». «Когда нашли ардипитека, это, конечно, с одной стороны, стало сенсацией, – говорит доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ Станислав Дробышевский. – Но с другой он оказался именно таким, каким антропологи представляли общего предка австралопитеков.

В каком-то смысле мы увидели то, что ожидали». По мнению Дробышевского, сегодня в ряде случаев квалифицированный антрополог способен просто нарисовать, какой должна быть переходная форма между таким-то и таким-то известными видами. И можно не сомневаться: рано или поздно такой череп, такой тазобедренный сустав, такая кисть обязательно найдутся.

Конечно, это относится только к эволюционным «промежуткам» между уже известными формами и не касается всякого рода боковых веточек: никто из палеоантропологов не ожидал открытия флоресских «хоббитов» или денисовского человека. Однако и с давно ожидаемыми находками все оказывается не так просто. В 2010 году южноафриканские антропологи опубликовали описание только что открытого ими нового вида австралопитеков – Australopithecus sediba. По своим морфологическим особенностям он как раз и выглядел воплощенной промежуточной формой, идеально заполняя еще сохранявшийся разрыв между ранними Homo habilis и их предполагаемыми предками – продвинутыми австралопитеками. Казалось бы, можно с удовлетворением сказать, что вот оно – пресловутое «недостающее звено» между обезьянами и самыми ранними людьми. Однако возраст находки (установленный тремя независимыми способами) находится в пределах 1,78–1,95 миллионов лет. К этому времени хабилисы существовали не одну сотню тысяч лет и, возможно, от них уже отделились ранние эректусы. А значит, новый австралопитек не мог быть их предком.

Впрочем, то, что найденные экземпляры A. sediba жили именно в это время, не означает, что сам вид не мог возникнуть раньше. В дарвиновской модели эволюции видообразование протекает в отдельных популяциях. Другие популяции могут сохранять прежний облик, и в их лице вид-предок может еще долго существовать рядом со своим потомком (как, например, сегодня белый медведь сосуществует со своим непосредственным «родителем» – бурым медведем). Так что хабилисы (а значит, и вообще все виды рода Homo, включая нас самих) все-таки могут оказаться потомками A. sediba. Но возможна и другая трактовка: хабилисы происходят от одного из более ранних видов австралопитеков, а A. sediba не имеют к ним никакого отношения – они просто попытались пойти по тому же эволюционному пути, но, стартовав позже, проиграли соревнование уже возникшим Homo и вымерли. Ни одна из этих гипотез не может быть доказана или опровергнута на основании имеющихся данных. А когда появятся факты, позволяющие выбрать между ними, неизвестно. Вот вам и «ожидаемая находка»!

Получается парадоксальная ситуация: чем больше фактов становится нам известно, тем более противоречивой выглядит общая картина. Примирить это противоречие удается только путем выдвижения дополнительных гипотез, проверить которые можно будет лишь после обнаружения новых находок и/или появления новых методов исследования.

Вопросы без ответов

И все же общая последовательность событий в «фамильной» истории человечества уже вряд ли принципиально изменится. По мере обнаружения новых находок будут меняться сроки существования тех или иных форм, уточняться родственные связи. Но таких громких сенсаций, как исключение неандертальца из списка прямых предков человека, скорее всего, больше не будет. Мы уже довольно твердо знаем, какие события и в какой последовательности привели к появлению современных людей.

Сложнее понять, каковы были причины этих событий. Более-менее убедительное общепринятое объяснение предложено только для самого первого из них – отделения предков человека от предков современных человекообразных. Действительно, изменение африканского климата, превращение значительной части влажных лесов в открытые ландшафты – это факт. Как и то, что именно в это время и именно в этих ландшафтах появляются первые гоминины. Трудно поверить, что между этими фактами нет никакой связи.

Но уже следующий поворотный момент вызывает недоумение: почему они перешли к двуногому передвижению? Двуногость порождает ряд трудноустранимых проблем (прежде всего с деторождением: таз крупного двуногого существа должен быть узким и жестко закрепленным, в то время как рождение крупных детенышей, тем более с большим мозгом, требует прямо противоположного) и при этом не дает никаких очевидных преимуществ. Среди млекопитающих настоящая двуногость (без использования хвоста как дополнительной опоры и балансира) не встречается ни у кого, кроме гоминин.

О причинах перехода к двуногости выдвинуты десятки гипотез. Вертикальное положение тела пытаются объяснить необходимостью смотреть поверх травы, защитой от чрезмерного нагрева (за счет уменьшения площади, подставленной солнцу), требованиями внутривидовой коммуникации и так далее. Возможно, самая остроумная гипотеза состоит в том, что «наземная» походка древних человекообразных была скорее двуногой, чем четвероногой, и стало быть, это не гоминины перешли к двуногости, а гориллы и шимпанзе выработали свою оригинальную походку с опорой на костяшки пальцев. Дискуссии продолжаются, но уже само обилие объяснений ясно показывает: ни одно из них не может считаться не только доказанным, но даже общепринятым.

Следующее принципиальное изменение – увеличение объема мозга. Оно началось с появлением хабилисов, и именно на этом основании хабилисов считают «уже людьми», в то время как их предков (кто бы они ни были) – «еще обезьянами». Но почему у хабилисов увеличился мозг?

Своим видовым названием основоположник рода Homo обязан тому обстоятельству, что его появление очень близко совпадает по времени с появленем самых ранних известных на сегодня специально изготовленных каменных орудий. Здесь нужно сделать небольшое отступление. Современные человекообразные обезьяны (особенно шимпанзе) не только широко используют орудия, но и целенаправленно изготавливают их из древесных сучьев, веток или листьев. Пользуются они и камнями (например, для разбивания орехов) и даже подолгу хранят особо удобные «молотки». Но каменных орудий обезьяны не делают: камень невозможно обработать ни пальцами, ни зубами, его форму можно изменить только другим камнем. Столь далеко идущее планирование, видимо, непосильно для современных обезьян. Не занимались им и древнейшие гоминины (тоже, наверняка, употреблявшие растительные орудия – по понятным причинам не дошедшие до нас). Однако 2,5–2,6 миллионов лет назад кто-то в восточной Африке начал регулярно оббивать гальку, придавая ей острый край.

Это достижение было приписано хабилисам – что и обеспечило им видовое название и пропуск в люди. Однако есть небольшая неувязочка: самые ранние известные останки хабилисов имеют возраст 2,33 миллиона лет – на добрых 200 тысяч лет меньше, чем древнейшие каменные орудия. Кто же их сделал?

Один возможный ответ гласит: все правильно, так и должно быть. Производство каменных орудий освоил какой-то из видов продвинутых австралопитеков. Такая деятельность была пределом их интеллектуально-моторных возможностей, однако использование каменных орудий давало огромные преимущества, позволяя быстро разделать найденную или отбитую у хищника тушу крупного животного и унести куда-нибудь, где она будет недоступна для конкурентов-гиен. Поэтому новая форма поведения задала новое направление отбора – на глазомер, на точность движений. Это повлекло за собой увеличение мозга, что и превратило австралопитеков в хабилисов, для которых изготовление каменного рубила – уже не предельное достижение, а обычная практика. В пользу этой теории говорит находка в 2009 году в районе Дикика (Эфиопия) двух костей крупных копытных с царапинами от каменных орудий. Возраст находки – около 3,4 миллионов лет. В это время уж точно никаких хабилисов еще не существовало, а места, о которых идет речь, населял один из их возможных предков – австралопитек афарский.

Однако есть и другое решение задачи: первые орудия стали делать именно хабилисы – только у них мозг достиг достаточного для такой задачи размера. Просто на самом деле вид Homo habilis появился несколько раньше, чем мы думаем, и останки самых древних его представителей мы пока не нашли, но нашли их орудия. Что же до костей из Дикики, то над ними поработал австралопитек, которому крупно повезло: он нашел камень с острым краем как раз тогда, когда в его распоряжении была туша копытного. Подобные совпадения были крайне редки, поэтому находка из Дикики уникальна.

Такой вариант тоже вполне возможен. Но если мозг увеличился еще до того, как его обладатели стали регулярно делать орудия, то чем было вызвано это увеличение? Гипотез на эту тему не меньше, чем по вопросу о прямохождении (и это опять-таки означает, что общепринятой теории нет). Одна из самых популярных – теория Оуэна Лавджоя, связывающая увеличение мозга с усложнением внутригрупповых отношений у древних гоминин. Лавджой полагает, что крупный мозг понадобился для выстраивания сложных отношений с партнерами и точной согласованности действий в группе (что необходимо как для коллективной охоты на крупную дичь, так и для грабежа хищников), а то, что он дает возможность изготавливать орудия, оказалось дополнительным полезным качеством. Эта теория была выдвинута еще в начале 1980-х годов. С тех пор, как уже говорилось, объем известных фактов, относящихся к предыстории человечества, возрос многократно, однако ни доказать, ни опровергнуть эту гипотезу (как и альтернативные ей) так и не удалось.

То же самое можно сказать обо всем, что мы привыкли считать принципиальными отличиями человека от животных. Например, большинство антропологов считает, что укрощение огня – достижение эректусов (правда, сроки при этом называются очень разные – от 790 тысяч до 1,5 миллионов лет). Однако антрополог Ричард Рэнгем предполагает, что уже поздние хабилисы начали употреблять приготовленную на огне пищу, и именно это стало причиной их превращения в эректусов. Логика Рэнгема такова: главное, что сдерживает увеличение мозга, – энергетическая дороговизна мозговой ткани (у современного человека мозг, составляя примерно 2% от веса тела, потребляет около 20% всей энергии). Но при переходе на обработанную огнем пищу резко уменьшаются затраты энергии на ее измельчение и переваривание, и этот выигрыш можно пустить на питание дополнительной мозговой ткани. Звучит логично, но никаких фактических подтверждений использования хабилисами огня пока нет.

А когда человек научился говорить? Человеческая речь не оставляет материальных следов, судить о ее наличии можно только по косвенным признакам – тем анатомическим структурам, которые в нее вовлечены. Но, по словам Станислава Дробышевского, все подобные корреляты по отдельности крайне ненадежны – «если судить по форме подъязычной кости, то корова должна уметь говорить», – а вместе редко встречаются у одной конкретной находки. Тем не менее, по его собственным данным, уже у хабилисов те участки мозга, которые у современных людей связаны с организацией речи, развиты гораздо сильней, чем у их предшественников-австралопитеков. Таким образом, первый шаг в сторону овладения языком сделали, вероятно, хабилисы. Но в чем именно состоял этот шаг – неизвестно.

На всех этапах истории гоминин будущее принадлежало формам с наиболее крупным мозгом. Однако в последнем акте эта закономерность неожиданно нарушилась – объем мозга среднего неандертальца был немного, но достоверно больше, чем у среднего сапиенса. Мало того – в ходе последующей эволюции самих сапиенсов их мозг еще немного уменьшился. Что это может означать?

Одни исследователи полагают, что пик интеллектуальных возможностей человечества действительно остался в прошлом, и современные люди в среднем «глупее» своих предков. Возможно, это произошло из-за ослабления действия естественного отбора – в современном обществе человек невеликого ума имеет больше шансов выжить и оставить потомство, нежели во времена мезолитических охотников. Есть, однако, и другое объяснение: создав в короткие сроки небывало мощный мозг, эволюция занялась затем его оптимизацией и компактизацией. Понятно, что при одинаковых функциональных возможностях обладатели более компактного мозга будут в выигрыше.

Сегодня эволюционная история человека изучена, пожалуй, лучше, чем история любого другого современного вида. Ливень новых находок и фактов, начавшийся в 1990-е годы, не иссякает: появляются новые методы исследования, в работу включаются новые команды ученых, доступными для раскопок становятся новые районы. Особые надежды палеоантропологи возлагают на окончание военных конфликтов в Судане – этот регион наверняка таит в себе множество будущих сенсаций. Но можно не сомневаться: будущие находки не только дадут ответы на сегодняшние загадки, но и загадают множество новых.

 

1В современной биологической систематике человекообразные обезьяны объединены в отдельное надсемейство в отряде приматов. В него входят два семейства – гиббоны и гоминиды. Последние, в свою очередь, делятся на два подсемейства – понгины (к которому относятся орангутаны) и гоминины (включающее горилл, шимпанзе и людей). Однако в палеоантропологии термином «гоминины» обычно называют только формы, возникшие после разделения предков человека и шимпанзе и относящиеся к человеческой линии эволюции.

2В 2011 году на юге Аравии были найдены следы пребывания сапиенсов, оставленные между 95 и 127 тысячами лет назад. Однако неизвестно, вошла ли эта ранняя волна миграции в состав современного человечества или полностью вымерла еще до прихода последующих волн.