Тайны археологии: загадка "звездных людей"

Среда, 31 Май 2017 10:35
Черепа и находки Черепа и находки

Недавно в южноафриканской пещере Райзинг Стар были найдены многочисленные кости неизвестного ранее вида примитивных людей, получившего название Homo naledi. По многим признакам H. naledi напоминает хабилисов, других ранних Homo и даже австралопитеков, что позволяло предположить весьма почтенный возраст находок...

Однако датировки, полученные несколькими независимыми методами в разных лабораториях, показали, что эти люди жили всего лишь 335–236 тысяч лет назад, одновременно с гораздо более продвинутыми представителями человеческого рода. Также опубликованы данные о новых находках костей H. naledi, среди которых есть хорошо сохранившийся череп, в другом уголке той же пещеры. Все кости явно принадлежали людям из одной и той же популяции. Новые данные вносят существенные коррективы в сложившиеся представления об антропогенезе.

Открытие Homo naledi стало самой громкой сенсацией в палеоантропологии за последние два-три года. Однако по-настоящему оценить значимость открытия до сих пор было невозможно, поскольку оставалось неизвестным чуть ли не самое главное — возраст находок.

Напомним, что в морфологии H. naledi примитивные «австралопитековые» признаки сочетаются с продвинутыми «человеческими». Если бы эволюция наших предков была линейной, как многие думали еще лет 30–40 назад, то есть представляла бы собой непрерывное прогрессивное развитие от австралопитеков до Homo sapiens, то Homo naledi логично было бы поместить где-нибудь рядом с хабилисами. В таком случае ожидаемый возраст H. naledi — порядка полутора или двух миллионов лет.

Впрочем, на сегодняшний день твердо установлено, что эволюция гоминид вовсе не была линейной. На той ветви эволюционного дерева, что включает формы, более близкие к современному человеку, чем к шимпанзе, было множество развилок и тупиковых веточек. Направления специализации в разных линиях могли сильно различаться, а «эволюционно продвинутые» (сильно отличающиеся от общего предка) виды нередко сосуществовали с «примитивными» (сохранившими больше предковых черт).

Из этого следует, что определить реальный возраст того или иного вида гоминид только по его морфологии просто-напросто невозможно. H. naledi мог оказаться древним представителем одной из веточек ранней радиации рода Homo. Он мог даже оказаться прямым предком эректусов и сапиенсов, хотя по комбинации примитивных и продвинутых признаков H. habilis лучше подходит на эту роль. С тем же успехом он мог оказаться тупиковой ветвью или «живым ископаемым», сохранившим примитивные черты в те времена, когда другие представители человеческого рода уже далеко продвинулись по пути увеличения мозга и усложнения поведения. Подобные примеры были известны и ранее. Самый яркий из них — знаменитые «хоббиты» с острова Флорес, имевшие мозг обезьяньего размера, но жившие относительно недавно (см.: Новые древние остатки людей с острова Флорес говорят о родстве «хоббитов» с эректусами, «Элементы», 08.06.2016).

Поэтому антропологи с нетерпением ждали, когда же появятся хоть какие-то датировки H. naledi — если, конечно, эти кости, найденные в необычном геологическом контексте, вообще удастся датировать. И вот наконец эта долгожданная информация добыта и опубликована. 9 мая в журнале eLife появилось сразу три больших статьи южноафриканского палеоантрополога Ли Бергера (Lee Rogers Berger) и его коллег, первооткрывателей Homo naledi, с бесценными новыми сведениями об этом загадочном представителе человеческого рода.

Первая статья (P. H. G. M. Dirks et al.) целиком посвящена датировкам. Как выясняется, Бергер и его команда за четыре года, прошедшие с момента находки костей H. naledi в труднодоступной камере Диналеди пещеры Райзинг Стар (см. Rising Star Cave), проделали колоссальный объем работы. Для получения надежных дат ученые перепробовали буквально все существующие методы, которые в принципе можно было приложить к имеющемуся материалу. Чтобы исключить влияние «человеческого фактора», анализы проводились параллельно в разных лабораториях слепым методом: сотрудники лабораторий не знали ни происхождения образцов, ни результатов, полученных другими лабораториями.

Некоторые человеческие кости в камере Диналеди просто лежали на поверхности, изъятые из породы и очищенные естественными процессами, другие находились в толще пещерных отложений. Эти отложения сильно отличаются по своему строению от отложений других пещер данного района, где ранее были найдены ископаемые остатки нескольких видов гоминид. Район этот, кстати, включен в список ЮНЕСКО как памятник Всемирного наследия под названием «Колыбель человечества» (Cradle of Humankind).

Отложения, содержащие кости H. naledi, сформировались внутри пещеры и представляют собой неконсолидированную (неокаменевшую, сыпучую) тонкозернистую породу с прослоями натечных образований (см. Flowstone). В статье приведены результаты всестороннего и весьма скрупулезного анализа этих отложений.

Известковые натёки удалось датировать при помощи уран-ториевого метода (см.: Uranium-thorium dating). Результаты, полученные в разных лабораториях, довольно точно совпали друг с другом. Анализ множества образцов, сформировавшихся как до, так и после попадания в пещеру костей H. naledi, позволил понять историю формирования пещерных отложений. В частности, стало ясно, что влажные периоды, когда формировались натёки, чередовались с относительно сухими. Эти и другие детали, выявленные в ходе исследования, помогали ученым шаг за шагом подбирать и оттачивать аналитические подходы, постепенно сокращая неопределенность в главном вопросе о возрасте костей.

Уран-ториевый анализ зубов H. naledi, а также зуба павиана, попавшего в пещеру намного раньше, помог расшифровать многоэтапную историю привноса урана в ископаемые зубы, происходившего во влажные периоды. Привнос урана в кости после захоронения ведет к занижению датировок (омоложению), поэтому данный подход в итоге лишь показал, что зубы H. naledi наверняка древнее 70 тысяч лет и с большой вероятностью древнее 200 тысяч лет.

К тем же зубам был применен комбинированный метод урановых серий и электронного спинового резонанса (см. Electron spin resonance dating; R. Grün, H. P. Schwarcz, 1988. ESR dating of tooth enamel: Coupled correction for U-uptake and U-series disequilibrium), а к пробам вмещающей породы — метод оптически стимулируемого люминесцентного датирования (см. Optically stimulated luminescence). Эти подходы дали самые надежные результаты. Прослои натечных образований были также подвергнуты палеомагнитному анализу (см.: палеомагнитное датирование). Прочие методы датирования, которые исследователи пытались применить, в том числе радиоуглеродный и уран-свинцовый, оказались по тем или иным причинам непригодными для данного материала. В частности, радиоуглеродное датирование оказалось невозможным, потому что в костях не сохранился коллаген (а позже стало ясно и то, что кости слишком старые для радиоуглеродного метода).

В итоге в распоряжении авторов оказалось множество датировок, полученных несколькими независимыми способами как для костей, так и для разных слоев пещерных отложений, одни из которых сформировались заведомо до, а другие — после образования костеносного слоя. Анализ всей совокупности данных привел авторов к выводу, что возраст костей почти наверняка находится в интервале от 236 000 до 335 000 лет.

Таким образом, люди из Диналеди жили гораздо позже, чем можно было предположить по их морфологии. Они были своеобразными живыми ископаемыми — примитивными современниками продвинутых поздних представителей человеческого рода, не уступавших нам по размеру мозга, владевших огнем и изощренными (позднеашельскими и среднепалеолитическими) технологиями обработки камня. До сих пор считалось, что в этот период (см. Middle Stone Age) в Африке жили представители только одной эволюционной линии поздних Homo, включавшей прямых предков современных людей, причем от этой линии ранее уже отделились и ушли в Евразию предки неандертальцев и денисовцев. Все прочие, более примитивные африканские гоминиды (австралопитеки, парантропы и ранние виды рода Homo) считались полностью вымершими к этому времени. Теперь картина существенно усложнилась.

Во второй статье (J. Hawks et al.) описаны новые находки H. naledi, сделанные в другой части той же пещеры Райзинг Стар — в камере Леседи, расположенной в 60 метрах от Диналеди по прямой. Однако прямого сообщения между камерами нет, и проползти из одной в другую можно только кружным путем протяженностью в 145 м. В камеру Леседи, как и в Диналеди, гоминиды с большой вероятностью попадали не в виде разрозненных частей, а целиком. Всего в Леседи найдено 133 костных фрагмента, сгруппированных в три скопления. Кости принадлежат как минимум трем особям разного возраста, но скорее всего их было больше. Кости имеют все характерные признаки H. naledi, так что нет сомнений в их видовой принадлежности. Авторы полагают, что люди из Диналеди и Леседи почти наверняка принадлежали к одной и той же популяции. Впрочем, для полной уверенности нужно убедиться в одинаковом возрасте находок, а кости из Леседи пока не датированы.

Кроме гоминид, в Леседи найдены кости нескольких видов мелких млекопитающих. В основном это грызуны и землеройки. Есть также собачий зуб и останки дикого кота: это самые крупные представители местной ископаемой фауны, подробное описание которой авторы обещают опубликовать позже. Напомним, что в Диналеди, кроме костей H. naledi, другой ископаемой фауны практически нет, по крайней мере одновозрастной (упоминавшийся выше павианий зуб попал в пещеру за сотни тысяч лет до людей). Скорее всего, это связано с труднодоступностью камеры Диналеди. Судя по всему, 300 000 лет назад пробраться туда было не проще, чем сегодня.

Самая ценная находка из Леседи — неплохо сохранившийся череп крупной особи H. naledi (рис. 1), к которому прилагается значительная часть посткраниального скелета. Данный индивид получил условное название LES1. Объем его мозговой коробки составлял 610 куб. см, что заметно больше, чем у двух черепов из Диналеди, для которых ранее удалось реконструировать объем мозга (465 и 560 куб. см). Таким образом, самый мозговитый из трех представителей H. naledi решительно превосходит по данному показателю грацильных австралопитеков и «хоббитов» с Флореса, приближаясь к средним значениям, характерным для H. habilis (рис. 2).

Изображение

Детальный анализ морфологии и сравнение с другими видами ископаемых гоминид (рис. 3) не позволили авторам сделать однозначного вывода о положении H. naledi на эволюционном дереве. Одни признаки сближают людей из пещеры Райзинг Стар с ранними Homo (особенно с H. habilis) или с австралопитеками (особенно с Au. sediba), другие — с эректусами, третьи — своеобразны и могут свидетельствовать об «особом эволюционном пути», четвертые (включая некоторые особенности зубов, кистей и стоп) напоминают поздних Homo. Но в целом H. naledi явно ближе по своей морфологии к ранним Homo с маленькими мозгами, чем к поздним большеголовым представителям рода, хотя ко времени жизни людей из Диналеди первые давно вымерли, а вторые процветали.

В третьей статье (L. R. Berger et al.) Бергер и его коллеги обсуждают глобальные выводы, вытекающие из сделанных открытий. Новые данные по H. naledi заставляют пересмотреть некоторые устоявшиеся представления. До сих пор все были уверены, что в среднем плейстоцене в Африке жили только продвинутые представители человеческого рода — обладатели больших мозгов и прямые предки современных людей, а все архаичные линии гоминид к тому времени вымерли. Ну разве что в условиях островной изоляции где-то на краю света еще могли прозябать измельчавшие и деградировавшие потомки ранних эректусов — «хоббиты». И вдруг выясняется, что такая точка зрения была лишь результатом неполноты палеонтологической летописи и ее недостаточной изученности.

Оказывается, гоминиды оставались разнообразной группой не только в период диверсификации грацильных австралопитеков, парантропов и ранних Homo (примерно от 3 до 1,5 млн лет назад), но и значительно позже. В свете новых данных современная ситуация, когда от процветающей группы остался лишь один вид, выглядит необычно. Авторы справедливо отмечают, что Homo sapiens фактически является реликтовым видом — последним уцелевшим представителем некогда разнообразной группы приматов. Новые данные окончательно ставят крест на старой идее о линейном атнропогенезе — столбовой эволюционной дороге «от обезьяны к человеку». Реальная эволюция гоминид имела мало общего с этой идеализированной схемой.

Авторы обращают внимание на то, что палеонтологическая летопись африканских гоминид в промежутке от 700 до 200 тысяч лет назад вообще довольно скудна. Более того, из немногочисленных находок этого периода некоторые зубы и костные фрагменты в принципе могли бы принадлежать H. naledi или еще каким-нибудь примитивным гоминидам, хотя «по умолчанию» все находки этого возраста, в том числе фрагментарные и трудноопределимые, всегда относили к «нашей» эволюционной линии (поздним эректусам, гейдельбергским людям в широком смысле или архаичным сапиенсам). По-видимому, антропологам следует повнимательнее присмотреться к данному временному интервалу: вдруг там найдется еще что-то интересное. По аналогии с некоторыми другими группами млекопитающих авторы предполагают, что в среднем плейстоцене в обширных саваннах Южной Африки, к югу от экваториальных лесов, разнообразие гоминид могло быть существенно выше, чем в более северных районах.

В статье подробно обсуждается важный и непростой вопрос о родственных связях H. naledi. Подводя итог сравнительному анализу морфологических признаков, авторы заключают, что люди из пещеры Райзинг Стар, скорее всего, представляют собой одну из ветвей ранней диверсификации рода Homo. В таком случае их последний общий предок с современными людьми жил, возможно, около 2 млн лет назад (вариант 1 на рис. 4), а продвинутые черты H. naledi — результат параллельной эволюции. Однако нельзя исключить и другие варианты, предполагающие более близкое родство H. naledi с сапиенсами (варианты 2 и 3 на рис. 4). В этом случае многочисленные примитивные черты H. naledi, включая маленький мозг, придется признать возвратом от продвинутого состояния к более примитивному (раньше такие эволюционные изменения называли «деградацией», но сегодня это не принято, см.: Devolution).

Не исключают авторы и возможность гибридного происхождения H. naledi. В этом нет ничего невозможного. Межвидовая гибридизация широко распространена у млекопитающих, в том числе у человекообразных обезьян (см.: Предки современных шимпанзе и бонобо неоднократно скрещивались друг с другом, «Элементы», 01.11.2016). По-видимому, для формирования полной репродуктивной несовместимости между разделившимися видами млекопитающих требуются миллионы лет. Поэтому не исключено, что все плейстоценовые Homo могли скрещиваться друг с другом, а то и с австралопитеками. Судя по мозаичной морфологии H. naledi, этот вид мог бы быть гибридом между какими-нибудь продвинутыми Homo и поздними австралопитеками. Как проверить эту гипотезу, непонятно. Попытки извлечь ДНК из костей H. naledi пока не увенчались успехом.

По мнению авторов, H. naledi должны были изготавливать каменные орудия. В пользу этого свидетельствуют продвинутые черты строения их кистей и пальцев, сближающие их с неандертальцами и сапиенсами и отсутствующие у австралопитеков и хабилисов, а также маленькие зубы (есть мнение, что уменьшение зубов у наших предков отчасти было связано с употреблением орудий, сделавших мощные зубы ненужными). Получается, что некоторые из орудий, до сих пор безоговорочно приписывавшихся африканским эректусам или «архаичным сапиенсам», на самом деле могли быть изготовлены другими гоминидами.

Рассуждая о поведении H. naledi, Бергер и его коллеги не оставляют без внимания важный вопрос о том, как вообще могли попасть человеческие останки в труднодоступные уголки карстовой пещеры. Признаки переноса костей подземными водами отсутствуют. Костей других крупных животных там нет, а значит, пещера вряд ли была естественной ловушкой, куда люди и звери могли случайно упасть и погибнуть. На костях нет следов ни от зубов хищников, ни от каменных орудий, хотя кости, найденные в других южноафриканских пещерах, нередко несут такие отметины. По-видимому, скопления человеческих останков в камерах Диналеди и Леседи нельзя списать на хищников, падальщиков или каннибалов. По мнению авторов, наиболее вероятным объяснением этих скоплений является целенаправленное человеческое поведение. Авторы всерьез предполагают, что H. naledi могли хоронить в пещере своих сородичей.

Так или иначе, открытия Бергера и его коллег должны привлечь самое пристальное внимание палеоантропологов к южноафриканскому среднему плейстоцену. Поэтому можно надеяться, что новые данные скоро позволят подтвердить или опровергнуть экстравагнтные гипотезы, выдвинутые первооткрывателями Homo naledi.

Прочитано 210 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Тайны человека: откуда мы на Земле?..

    Ученые, богословы, философы издревле пытаются дать ответ на вопрос, откуда на Земле взялся человек. При этом они разделились на три лагеря: одни верят в Божий промысел, другие — в теорию Дарвина, остальные — в инопланетное вмешательство. Возможно, истина где-то посередине?..

  • Тайны физики: загадки, за которыми будущее

    Если вы смотрели сериалы «Звёздный путь» или «Теория большого взрыва», то вы знаете, что физику можно представлять массам в занимательной форме. Авторы сценариев наших любимых научно-фантастических и комедийных сериалов, возможно, не всё представляют правильно, но они всё-таки вызывают у нас интерес к странным аспектам научных теорий...

  • Тайна зодиакального знания у древних предков

    Вследствие вращения Земли вокруг Солнца последнее (т.е. Солнце) совершает ежегодно видимый круг на фоне удаленных звезд - круг эклиптики, проходящий через созвездия, которые издавна выделяются в особую группу - т.н. Зодиак. Казалось бы, банальное астрономическое явление. Но оно по каким-то, в общем-то неизвестным нам, причинам привлекло особое внимание наших предков, для которых круг зодиакальных созвездий был чем-то намного большим, чем простым набором точек местонахождения Солнца в текущий момент времени. Довольно многое в их жизни было в той или иной мере связано с зодиакальным кругом, который окружает немало тайн и загадок.

  • Немецкие ученые раскрыли еще одну тайну "бронзового века"

    Четыре с половиной тысячи лет назад в Египте уже несколько веков как стояла пирамида Хеопса. Шумеры строили единую оросительную сеть на всём юге Двуречья и торговали с Сирией, Персией, Закавказьем и островами Персидского залива. В долине Инда возникла загадочная цивилизация, чья письменность не прочитана до сих пор...

  • Тайны мира: загадочные затонувшие строения озера Мичиган

    Еще десять лет назад, в 2007 году во время поиска останков затонувших кораблей ученые обнаружили в озере Мичиган (США) каменное строение на глубине 12 метров. Открытие было сделано профессором подводной археологии Северо-Западного университета Мичигана Марком Холли, и его коллегой Брайаном Эбботом.