EWOLUCJA CZŁOWIEKA: ETAPY I ICH CHARAKTERYSTYKA - BIOLOGIA - 2025

Ewolucja człowieka, biologii, jest jednym z najbardziej ekscytujących - i kontrowersyjnych - tematy, które istnieją w biologii ewolucyjnej, ponieważ wyjaśnia pochodzenie naszego gatunku; Homo sapiens.

Jedną z wrodzonych cech ludzi jest ciekawość ich pochodzenia. Z tego powodu pierwsze wydanie dzieła The Origin of Species zostało wyprzedane pierwszego dnia jego wydania.

Źródło: AquilaGib, źródło Wikimedia Commons

Chociaż arcydzieło brytyjskiego przyrodnika Karola Darwina nie odnosi się bezpośrednio do problemu, robi to w swojej książce opublikowanej w 1871 r. „The Origin of Man”.

Zapis kopalny jest jednym z najbardziej przydatnych narzędzi do opisu tego procesu. Chociaż hominidy są niedoskonałe, pozwalają nam prześledzić ewolucyjną trajektorię grupy, od pierwszych australopiteków do współczesnych ludzi.

Kim jest ten mężczyzna?

Przed opracowaniem idei dotyczących ewolucji człowieka konieczne jest zrozumienie, kim jest człowiek i jak odnosi się - pod względem swojej filogenezy - do reszty dzisiejszych małp.

Ludzie są określani przez gatunek Homo sapiens i należą do taksonów naczelnych Catarrhini, obejmujących małpy Starego Świata i Hominoidea.

Hominoidy obejmują rodzaj Hylobates, popularnie znany jako gibbon, który żyje w południowo-wschodnim regionie Azji, oraz Hominids. Ta ostatnia grupa obejmuje rodzaje: Pongo, Gorilla, Pan troglodytes, Pan paniscus i Homo.

Pierwszy gatunek, podobnie jak gibon, żyje w Azji, kolejne gatunki pochodzą z Afryki.

Obecnie uważa się, że ludzie są zgrupowani z resztą małp człekokształtnych w Hominoidea. Ponieważ dzielą one z małpami szereg pochodnych znaków, formalnie znanych jako synapomorfie.

Synapomorfie

Na początku rozwoju nowoczesnej systematyki bliski związek między ludźmi a małpami afrykańskimi był ewidentny, głównie z powodu synapomorfii między tymi dwiema grupami.

Te wspólne pochodne cechy pozwalają na odróżnienie hominoidów od pozostałych członków Catarrhini, co wskazuje, że homonoidy pochodzą od wspólnego przodka.

Do najważniejszych możemy wymienić: stosunkowo duże mózgi, przeważnie wydłużone czaszki, mocne i lekko skrócone kły, brak ogona, wyprostowaną pozycję, elastyczność stawów, między innymi wzrost jajników i gruczołów sutkowych.

Relacje grupowe wykraczają poza morfologię. Badania te sięgają 1904 r., Kiedy George Nutall użył przeciwciał, aby wykazać, że surowica z szympansów jest zdolna do reagowania z surowicą od ludzi - a następnie z goryli, orangutanów i małp.

Podobnie analizy przeprowadzone na poziomie molekularnym przy użyciu znacznie bardziej aktualnych technologii pomagają potwierdzić dane morfologiczne.

Ile lat mają naczelne?

Dowody paleontologiczne pozwalają nam zlokalizować się w następujących ramach czasowych w odniesieniu do ewolucji naczelnych: protoprimaty pochodzą z paleocenu, później w eocenie znajdują się pierwsze małpy, na początku oligocenu znajdują się pierwsze małpy.

Pierwsze małpy człekokształtne pojawiły się we wczesnym miocenie, a pierwsze hominidy pojawiły się pod koniec tego okresu, około 5,3 miliona lat temu.

Etapy w zapisie kopalnym: od pre-australopiteków do

Według szacunków około 5 milionów lat temu ludzie i szympansy mieli wspólnego przodka. Jakie konsekwencje ma ten fakt? Że prawdopodobnie cechy i zachowania, które dzielimy z tą grupą małp, odziedziczyliśmy po naszym wspólnym przodku.

Zauważ, że nie twierdzimy, że jesteśmy bezpośrednimi potomkami obecnych szympansów. W biologii ewolucyjnej - wbrew powszechnemu przekonaniu - nie możemy zakładać, że pochodzimy z jakiejkolwiek aktualnej formy, ponieważ nie tak działają procesy ewolucyjne.

Możemy prześledzić naszą ewolucję dzięki różnym formom kopalnym znalezionym po rozejściu się naszej linii z szympansami.

Chociaż zapis kopalny nie jest doskonały - i nie zbliża się do uznania go za „kompletny” - posłużył jako małe okienko w przeszłość, pozwalające nam podziwiać formy naszych przodków.

Zaczniemy od opisu każdej z najstarszych skamieniałości, kierując się głównie klasyfikacją i nazwami zaproponowanymi przez Johansona i in. 1996 i używany przez Freeman & Herron:

Sahelanthropus tchadensis

Pierwszą skamieniałością, o której wspomnimy, jest Sahelanthropus tchadensis. Szczątki tego osobnika znaleziono na pustyni Djurab w latach 2001–2002. Żył około 7 milionów lat temu.

Nazwa skamieniałości pochodzi od Sahelu, regionu, w którym odkryto okaz. Podobnie epitet odnosi się do Czadu, kraju, w którym znaleziono skamieniałości.

Z tego gatunku znaleziono szczątki czaszkowe i pozoczaszkowe (w tym kość udową, co wywołało kontrowersje związane z badaniem ich przez Muzeum Historii Naturalnej w Paryżu) około 6 osób.

Czaszka jest mała, nie ma grzebienia czaszki, a jej ogólny wygląd jest dość małpi. Objętość mózgu wynosiłaby około 350 cm kwadratowych, podobnie jak pojemność współczesnych szympansów.

Eksperci doszli do wniosku, że organizm może zamieszkiwać obszary podobne do bagien.

Orrorin tugenensis

Ta skamielina odpowiada pierwszemu hominidowi z dwunożnym ruchem. Pochodzi z około 6,2 do około 5,8 miliona lat. Jego szczątki pochodzą z Kenii i zostały znalezione przez grupę francuskich i angielskich paleontologów.

Ząbkowanie skamieniałości pozwala na pewne przewidywania dotyczące ich nawyków żywieniowych i diety. Zęby trzonowe rzucały się w oczy, podczas gdy kły były stosunkowo małe. Przypuszcza się, że ich dieta składała się z owoców.

Podejrzewa się również, że uciekali się do roślinożerności i dodawali białko owadów.

Poprzez badanie morfologii przyjmuje się, że rodzaj ten jest bezpośrednim potomkiem Sahelanthropues tchadiensis i przodkiem następnej skamieniałości, którą opiszemy: Ardipithecus.

Ardipithecus ramidus

Tiia Monto, źródło Wikimedia Commons

Popularnie znany jako "Ardi", A. ramidus pochodzi sprzed około 4,4 miliona lat i został znaleziony w Etiopii. Podejrzewa się, że organizm ten mógł zasiedlać zalesione ekosystemy o wilgotnym klimacie.

W porównaniu do współczesnych ludzi były to małe osobniki - nie przekraczały 1,50 cm. Jego czaszka miała znacznie mniejszą objętość, około 350 cm kwadratowych.

Podobnie jak Orrorin tugenensis, Ardi miał dietę owocożerną lub wszystkożerną, dość podobną do diety obecnych szympansów.

Australopiteki

Austrolopiteki są zwykle dzielone na dwa typy w zależności od ich wyglądu: wdzięczne i mocne.

Jak sama nazwa wskazuje, wdzięczne austrolopiteki charakteryzują się większą delikatnością i mniejszymi strukturami. Czoło jest wąskie, brak grzebienia w strzałkę. Poziom prognatyzmu jest zróżnicowany.

Natomiast warianty masywne charakteryzują się szerokim kształtem czaszki i praktycznie nie mają czoła. Grzbiet strzałkowy jest obecny, a szczęki są potężne. Mały prognatyzm.

Australopithecus anamensis

Skamieniałe kości w Królewskim Belgijskim Instytucie Nauk Przyrodniczych w Brukseli. Autor: Ghedoghedo, źródło Wikimedia Commons

Australopithecus afarensis

A. afarensis

Pochodzi z okresu od 3,75 do 2,9 miliona lat temu i zamieszkiwał regiony Afryki Wschodniej w Etiopii, Kenii i Tanzanii. Szkielet - i kształt miednicy - pozwolił nam stwierdzić, że Lucy była w stanie chodzić prosto.

Kiedy odkryto skamielinę, uznano ją za jedną z najlepiej zachowanych do tej pory. Specyficzny epitet gatunku pochodzi od plemienia Afar, które zamieszkiwało miejscowość, w której znaleziono skamieniałości.

Czaszka tego gatunku stanowi jedną trzecią pojemności przeciętnego człowieka, od 380 do 450 centymetrów sześciennych. Ma małą kredę strzałkową.

Jeśli chodzi o wielkość osobników, samce były znacznie większe i silniejsze niż samice.

Australopithecus africanus

Australopithecus Africanus Lifeder Lifeder. Tiia Monto, źródło Wikimedia Commons

Ta skamielina pochodzi z okresu od 3,3 do 3,5 miliona lat. Został znaleziony w południowej Afryce i, podobnie jak poprzednia skamielina, mógł poruszać się pieszo w sposób dwunożny. W rzeczywistości szkielet jest dość podobny do szkieletu Lucy.

Skamieniałe zęby są bardzo podobne do zębów współczesnych ludzi, co podkreśla niewielki rozmiar kłów i siekaczy. Odstęp między tymi dwoma zębami znika lub znacznie się zmniejsza.

Australopithecus garhi

National Museum of Ethiopia: czaszka Australopithecus garhi zrekonstruowana z przedmiotów znalezionych w 1997 r. (Region Awash, Afar). 2,5 miliona lat. Autor: Ji-Elle, źródło Wikimedia Commons

Ta skamielina hominida została znaleziona w regionach Etiopii i pochodzi sprzed około 2,5 miliona lat. Odkrycie było tak nieoczekiwane, że użyli specyficznego określenia „garhi”, co oznacza niespodziankę.

Rozmiar skrzynki czaszkowej jest porównywalny z innymi okazami australopiteków.

Gatunek charakteryzuje się wykonywaniem narzędzi ze skał, jest starszym niż narzędzia znalezione u Homo habilis.

Paranthropus (Australopithecus) aethiopicus

Skamieniałość Paranthropus aethiopicus pochodzi z Kenii w Etiopii i pochodzi z okresu od 2,8 do 2,3 miliona lat. Jest to jeden z gatunków uważanych za „wytrzymałe” Australopiteka. Z tego powodu niektórzy autorzy spierają się o tożsamość płciową.

Charakteryzuje się silnymi szczękami, aby móc żuć twarde warzywa, które były częścią jego diety. Byli gatunkiem ściśle wegetariańskim. Jego szczęki i związane z nimi mięśnie były tak potężne, że przypominały te współczesnego goryla.

Paranthropus (Australopithecus) boisei

Płeć

Cechy fizyczne i biologiczne

Rodzaj Homo ma szereg cech diagnostycznych (cechy, które pozwalają na jego identyfikację i odróżniają go od innych grup).

Najbardziej uderzającą cechą jest wzrost rozmiaru mózgu - w porównaniu do starożytnych australopiteków. Objętość pudełka waha się od 600 centymetrów sześciennych do 2000 centymetrów sześciennych u niektórych H. sapiens.

W odniesieniu do najstarszych grup istnieją dowody na zmniejszenie wielkości struktur czaszki, takich jak szczęki i ogólne zmniejszenie twarzy. Przetrwanie płci w dużej mierze opiera się na adaptacjach na poziomie kulturowym. Obejmują one narzędzia, których używają, wykrywanie ognia i skłonność do polowania.

Wyraźny dymorfizm płciowy wspomnianych gatunków kopalnych zmniejsza się u Homo, gdzie różnice między samcami i samicami nie są tak wyraźne.

Gatunek charakteryzuje się niezwykłą elastycznością etyczną, która potrafi dostosować się do różnorodnych okoliczności i problemów. Do najwybitniejszych skamieniałości Homo należą:

Homo habilis

Rekonstrukcja twarzy Homo habilis.

W skamielinie, która zamieszkiwała Afrykę, a konkretnie Tanzanię, Kenię i Etiopię, około 2,1 i 1,5 miliona lat temu. Uważa się go za „wykwalifikowanego”, ponieważ istnieją dowody na możliwe narzędzia i przybory wykonane przez takie osoby. Jego przynależność do rodzaju Homo jest kontrowersyjna przez niektórych badaczy.

Homo ergaster

Źródło: Bjoertvedt, źródło Wikimedia Commons

Jest to skamielina pochodząca z Południowej Afryki, Etiopii, która żyła od 1,9 do 1,4 miliona lat temu. Z tego gatunku znany jest szkielet dziecka w wieku około 11 lat w doskonałym stanie. W porównaniu z poprzednimi skamielinami Homo czaszka straciła wytrzymałość. Pod względem wielkości były podobne do dzisiejszych ludzi.

Homo georgicus

Skamielina pochodząca z Gruzji na Kaukazie, która żyła od 2,0 do 1,7 miliona lat temu. Szacuje się, że ich wysokość rzadko przekraczała 1,50 cm.

człowiek wyprostowany

Źródło: Cicero Moraes, źródło Wikimedia Commons

Istnieje wiele cech, które antropolodzy wykorzystują do scharakteryzowania H. erectus, jednak najbardziej rzucające się w oczy to:

Homo naledi

Cicero Moraes (Arc-Team) i wsp., Za pośrednictwem Wikimedia Commons

Jest to skamielina hominida, która żyła około 2 miliony lat temu w Afryce Południowej. Jest to gatunek stosunkowo nowy, został opisany w 2014 roku na 15 osobnikach znalezionych w komorze.

Homo heidelbergensis

Tim Evanson, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Ten gatunek kopalny żył około 600 000 lat temu w regionach europejskich. Charakteryzowały się wysokim wzrostem: samce średnio 1,75 m, samice prawie 1,60 cm.

Homo neanderthalensis

Źródło: za Wikimedia Commons

Człowiek neandertalski to gatunek hominina, który żył między 230 000 a 28 000 lat temu w regionach Europy i Azji.

Neandertalczycy są w pewnym stopniu podobni do współczesnych Europejczyków. Jednak były znacznie mocniejsze, a kończyny krótsze. Wydaje się, że narządy zmysłów były bardzo rozwinięte. Dowody sugerują, że mogli mieć wymowny język.

Jeśli chodzi o dietę i pożywienie, spożywali różnorodne ryby, skorupiaki i warzywa - ponieważ potrafili na nie polować.

W rekonstrukcjach są zwykle przedstawiane z białą skórą i rudymi włosami. Te cechy mają charakter adaptacyjny, ponieważ zamieszkiwały regiony Europy i Azji, musiały wychwycić wystarczającą ilość światła ultrafioletowego - niezbędnego do syntezy witaminy D.

W przeciwieństwie do osób mieszkających w Afryce. Poziomy melaniny pomagają chronić przed silnym promieniowaniem, na które są narażone

Dzięki analizom genetycznym nie ma wątpliwości, że wystąpiły powtarzające się zdarzenia hybrydyzacji między H. sapiens i Homo neanderthalensis.

Zaproponowano kilka hipotez, aby wyjaśnić wyginięcie tej grupy: jedną z nich jest zmiana klimatu, a druga związana jest z interakcjami konkurencyjnymi z Homo sapiens.

Homo sapiens

Źródło: za Wikimedia Commons

H. sapiens to współczesny gatunek ludzki. Charakteryzuje się kolonizacją praktycznie wszystkich środowisk lądowych na planecie. Jej rozwój kulturowy, zdolności intelektualne i rozwój językowy odróżniają go od reszty gatunku.

Pod względem morfologicznym istnieją pewne apomorfie (charakterystyka grupy) gatunku Homo sapiens, z których najbardziej wyróżniające się są:

Czaszka kulista z pionowym czołem, wyraźną szczęką, ogólną utratą jędrności tułowia, zmniejszającymi się koronami zębów, ze zmniejszoną liczbą guzków i korzeni.

Jeśli chodzi o budowę ciała, kończyny są wydłużone w stosunku do tułowia, a masa ciała maleje w stosunku do wzrostu. W dłoniach kciuki są wydłużone, a pozostałe palce krótsze.

Wreszcie następuje redukcja włosów pokrywających ciało. Kręgosłup ma kształt litery S, a czaszka jest wyważona w kręgosłupie.

Skąd się wzięli ludzie?

Najpowszechniej akceptowaną hipotezą jest pochodzenie afrykańskie. Kiedy oceniamy różnorodność genetyczną ludzi, okazuje się, że około 85% całej różnorodności występuje na kontynencie afrykańskim, a nawet w jednej wiosce.

Model ten zgadza się z przypadkiem dobrze znanego „efektu założyciela”, w którym tylko niewielka liczba mieszkańców opuszcza swoją populację pochodzenia, przyjmując tylko niewielkie zróżnicowanie populacji - innymi słowy, nie jest to próba reprezentatywna.

Bibliografia

1. Freeman, S. i Herron, JC (2002). Analiza ewolucyjna. Prentice Hall.
2. Futuyma, DJ (2005). Ewolucja. Sinauer.
3. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii (tom 15). Nowy Jork: McGraw-Hill.
4. Lieberman, DE, McBratney, BM i Krovitz, G. (2002). Ewolucja i rozwój formy czaszkowej u Homo sapiens. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99 (3), 1134-1139.
5. Rightmire, GP (1998). Ewolucja człowieka w środkowym plejstocenie: rola Homo heidelbergensis. Ewolucyjna antropologia: problemy, wiadomości i recenzje: problemy, wiadomości i recenzje, 6 (6), 218-227.
6. Schwartz, JH i Tattersall, I. (1996). Znaczenie niektórych wcześniej nierozpoznanych apomorfii w okolicy nosa Homo neanderthalensis. Proceedings of the National Academy of Sciences, 93 (20), 10852-10854.
7. Tattersall, I. i Schwartz, JH (1999). Hominy i hybrydy: miejsce neandertalczyków w ewolucji człowieka. Proceedings of the National Academy of Sciences, 96 (13), 7117-7119.
8. Tocheri, MW, Orr, CM, Larson, SG, Sutikna, T., Saptomo, EW, Due, RA,… & Jungers, WL (2007). Prymitywny nadgarstek Homo floresiensis i jego konsekwencje dla ewolucji homininów. Science, 317 (5845), 1743-1745.