Отражение обезьяны?
Тема эволюции человека, протекавшей параллельно с эволюцией животных, всегда вызывала полемику и эмоции. По религиозным причинам даже сегодня значительное количество людей не приемлет идею о том, что человек — представитель царства животных, просто ещё один вид. Хотя в большинстве развитых современных государств этот факт не подвергается сомнению. Некоторые опросы свидетельствуют, что многие американцы признают эволюцию растений и животных, но не эволюцию человека.
По иронии судьбы, эволюции человека посвящено так много исследований, и эта тема вызывает такой интерес, что именно человек — один из наиболее изученных примеров эволюции. Целая антропологическая дисциплина (физическая антропология и палеонтология человека) посвящена изучению палеонтологической летописи наших ближайших родичей. Тысячи учёных по всему миру исследуют целый комплекс тем в этой сфере — палеоантропологов больше, чем специалистов по динозаврам и любым другим доисторическим существам. Без малого сотни тысяч окаменелостей гоминин (представителей подсемейства Homininae) хранятся в музеях по всему миру. Количество экземпляров столь ошеломительно, а информация об эволюции человека так подробна, что, если бы мы говорили о любом другом биологическом виде с нашей планеты, человек был бы образцовым примером эволюции, документированным не хуже, чем развитие любого другого семейства животных. Но столько людей упрямо выдвигают к этой идее ненаучные претензии, что она препарируется с излишней щепетильностью, искажается и попросту отвергается. Если бы аналогичный массив доказательств был собран для решения любого иного вопроса, никаких сомнений уже не осталось бы.
И даже если бы у нас не было чрезвычайно полной палеонтологической летописи человека, остальные доказательства всё равно крайне убедительны. Нам достаточно просто взглянуть в зеркало. Ещё в 1735 году основатель современной систематики Карл Линней дал людям научное наименование Homo sapiens (человек разумный) и охарактеризовал наш вид греческой фразой «Познай себя». В 1766 году Жорж-Луи Леклерк, граф де Бюффон написал в 14-м томе своей «Естественной истории», что обезьяна — «просто животное, но животное необыкновенное, на которое человек не может смотреть, не думая одновременно о себе». Другие французские натуралисты, в частности Жорж Кювье и Этьен Жоффруа Сен-Илер, отмечали исключительное анатомическое сходство между обезьянами и людьми, хотя не говорили прямо, что человек — вид обезьяны. Один из первопроходцев биологии, французский учёный Жан-Батист Ламарк, в 1809 году приводил следующую аргументацию в своей книге «Философия зоологии»:
Определённо, если бы определённая порода обезьян, особенно наиболее совершенные из них, утратили бы в силу обстоятельств или по какой-то другой причине привычку карабкаться по деревьям и хвататься за ветви ногами... и если бы представители этой породы, поколение за поколением, были вынуждены использовать ноги только для ходьбы, а на руках ходить бы перестали, то, несомненно... эти обезьяны превратились бы в двуруких существ, и... ноги их служили бы тогда исключительно для ходьбы.
Эта проблема имела высокую важность и в 1859 году, когда Дарвин опубликовал свою работу «Происхождение видов». Его книга и так была противоречивой, поэтому он пытался максимально сгладить проблему эволюции человека, оставив лишь одно замечание на данную тему: «Много света будет пролито на происхождение человека и его историю». Хотя Дарвин в тот момент отказывался распространяться по этому поводу, его сторонник, Томас Генри Гексли бросился на амбразуру и в 1863 году опубликовал книгу «О положении человека в ряду органических существ». В этой работе Гексли описал и проиллюстрировал анатомическое сходство всех костей, мышц и органов человекообразных обезьян и человека (рис. 24.1). Наконец, в 1871 году Дарвин изложил собственные мысли в книге «Происхождение человека», хотя уделил основное внимание таким темам, как половой отбор, даже не упоминая окаменелости — на тот момент ещё не было палеонтологических доказательств эволюции человека (кроме неандертальцев, но их интерпретировали неверно).
Рис. 24.1. Иллюстрация Бенджамина Уотерхауса Хокинса, демонстрирующая исключительное сходство скелетов человека и человекообразных обезьян — вплоть до отдельных костей (из книги Thomas Henry Huxley. Evidence as to Man’s Place in Nature. — London: Williams & Norgate, 1863)
Перенесёмся на 90 лет вперёд. Ещё один источник данных, не доступный ни Дарвину, ни другим учёным, работавшим до 1960-х годов, чётко демонстрирует наше родство с обезьянами и другими представителями царства животных. Речь о ДНК. Уже самые первые опыты по молекулярной биологии показали исключительное сходство ДНК человека, шимпанзе и гориллы. Если поместить сыворотку антител человека и этих обезьян в один и тот же раствор, иммунные реакции получаются сильнее, чем между сывороткой человека и любых других животных. Это значит, что гены человека и человекообразных обезьян в основном схожи.
Затем, в конце 1960-х, разработали метод под названием «гибридизация ДНК-ДНК». Раствор с ДНК обезьяны и человека нагревается до тех пор, пока две нити двойной спирали не расплетаются. После этого смесь остужается, и каждая нить сплетается с ближайшей. Некоторые получившиеся молекулы ДНК содержат и человеческую, и обезьянью нить. Некоторые нити обезьяньей ДНК сплетаются с обезьяньими, а некоторые нити человеческой ДНК — с человеческими, но нас интересуют двойные спирали гибридной ДНК. Если повторно нагреть раствор с гибридной ДНК, то чем крепче сплетены нити гибридных молекул (то есть чем более они схожи), тем более высокая температура требуется, чтобы их разделить. Проделывая такой опыт с ДНК шимпанзе, горилл, других человекообразных обезьян, а также мартышек, лемуров и прочих животных (не приматов), можно примерно определить, насколько то или иное животное схоже с человеком. Этот опыт также свидетельствует, что ДНК человека и шимпанзе практически идентичны.
За последние 20 лет появились такие передовые технологии, как полимеразная цепная реакция (ПЦР). Они позволяют непосредственно секвенировать не только человеческую ДНК, но и ДНК других животных и растений. Геном человека был полностью секвенирован в 2001 году, а геном шимпанзе — в 2005-м. Сравнив их, мы получили такой же результат, как и при гибридизации ДНК-ДНК: геномы человека и шимпанзе совпадают на 98–99%. Как от шимпанзе, так и от горилл нас отличает 1–2% ДНК. Дело в том, что 60–80% нашего генома составляет так называемая «мусорная ДНК». Эти гены никогда не считываются и не используются, но пассивно передаются из поколения в поколение. Часть «мусорной ДНК» — эндогенные ретровирусы (ERV), обрывки вирусных ДНК, попавших в наш геном после инфицирования каких-то далёких наших предков и по-прежнему передаваемых потомству, хотя эти участки ДНК ничего не кодируют. Меньший процент приходится на структурные гены, кодирующие каждый белок и строение нашего тела, в том числе гены, которые мы давно не используем. 1–2% генов, отличающие нас от шимпанзе, — это гены-регуляторы, своеобразные «переключатели», сообщающие остальному геному, когда какие признаки должны быть выражены, а когда — нет. Именно поэтому люди сильно отличаются от человекообразных обезьян, хотя набор генов у них и у нас почти идентичен.
Например, и у людей, и у человекообразных обезьян есть структурные гены, отвечающие за отращивание длинного хвоста, но экспрессия этих генов не происходит, кроме редких случаев, когда в регуляторных генах возникает сбой. Если произойдёт такая ошибка, у человека вырастет длинный костистый хвост. У птиц тоже есть гены, кодирующие появление длинного костистого хвоста, как у динозавров (унаследованные от хищных предков-рептилий), но поскольку они не работают, у современных птиц вместо хвоста — сросшиеся кости гузки. Время от времени регуляторные гены отказывают, и птенцы вылупляются с длинным хвостом, как у динозавра. Аналогично, у современных птиц беззубый клюв, тогда как у их предков-динозавров имелись зубы (см. главу 18). Однако гены для отращивания зубов остались. Экспериментально удалось привить эмбриону курицы эпителиальную ротовую ткань, взятую у мыши, и вылупился зубастый цыплёнок. Но зубы у него были не мышиные, а динозавровые! Следовательно, в ДНК животных есть множество древних генов, которые «не включаются», но достаточно немного изменить генетическую регуляцию, чтобы возродить примитивные черты.
Исключительное генетическое сходство между человеком и двумя видами шимпанзе (речь об обыкновенном шимпанзе (Pan troglodytes) и карликовом шимпанзе, или бонобо (P. paniscus), само по себе — ошеломительное и очень убедительное доказательство нашего близкого родства. Несмотря на инстинктивное неприятие со стороны некоторых людей и религиозные идеи, человек — действительно отражение обезьяны. Вот как говорит об этом биолог Джаред Даймонд: «...допустим, на Землю прибыли инопланетные зоологи, и весь биоматериал, который оказался у них в распоряжении, — это ДНК. Они секвенировали геномы разнообразных животных, в том числе ДНК человека и двух шимпанзе. Опираясь лишь на эти данные, инопланетяне пришли бы к выводу, что человек — просто третий вид шимпанзе. Наше генетическое сходство с двумя другими видами шимпанзе выше, чем между любыми двумя видами лягушек, даже выше, чем между львами и тиграми».
Действительно, различия в ДНК всех человеческих рас меньше, чем аналогичные различия у отдельных популяций шимпанзе из разных регионов Африки (см. рис. 24.2)! Это позволяет сделать два вывода. Во-первых, генетические различия между человеческими расами незначительны, они менее существенны, чем кажется многим людям. Во-вторых, внешнее несходство между человеком и шимпанзе обусловлено минимальными изменениями в регуляторных генах, но результаты этих изменений грандиозны.
Рис. 24.2. Молекулярная филогения человекообразных обезьян и людей, демонстрирующая генетическое расстояние между разными видами, в зависимости от их митохондриальной ДНК. Все человеческие расы больше похожи друг на друга, чем разные популяции горилл и шимпанзе (иллюстрация по образцу Sequences Show Diverse Evolutionary Histories of African Hominoids // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. — 1999. — Vol. 93. — Fig. 1B; © 1999, Национальная академия наук США)
Дело закрыто: человек — немного изменившаяся обезьяна. Генетические и анатомические доказательства более чем убедительны. ДНК в каждой клетке вашего тела — свидетельство и свидетельница нашего близкого родства с обезьянами, независимо от того, насколько неловко чувствуют себя от этого некоторые люди. Этот факт доказан и без окаменелостей, которые демонстрировали бы переход от обезьян к человеку. Но как давно разошлись эволюционные линии человека и обезьян?
Геологические часы
Учёные двумя путями подходят к вопросу о том, когда разделились эволюционные линии человека и человекообразных обезьян. Во-первых, ведут поиск окаменелостей, в которых постепенно становится всё больше обезьяньих черт и меньше человеческих. Эта стратегия развивается на протяжении всего времени, пока ведутся исследования, хотя её успех зависит от того, удастся ли найти подходящие породы подходящего возраста, и окажутся ли в них окаменелости примитивных гоминин. Человеческие кости фоссилизируются очень редко, поэтому даже в подходящих отложениях можно найти лишь считанные человеческие зубы или челюсти, хотя там же будут сотни окаменелостей, принадлежащих другим млекопитающим: антилопам, свиньям, мастодонтам. Тем не менее, как мы узнаем из главы 25, палеоантропологам понадобились годы раскопок, чтобы отыскать исчезающие и редкие человеческие окаменелости, поскольку на любом важном открытии можно сделать карьеру и имя.
Когда окаменелости гоминин найдены, следующая непростая задача — точно их датировать. Многие человеческие окаменелости обнаружили в пещерах и других местах, где нет материалов, которые облегчали бы датировку. Если экземпляр моложе 60 тыс. лет (последний ледниковый период до голоцена), органические ткани окаменелости можно датировать с помощью радиоуглеродного анализа (учитывает содержание углерода-14). Археологи активно пользуются этим методом для датировки возраста человеческих артефактов, большинство из которых моложе 60 тыс. лет, а также окаменелостей, сформировавшихся в конце ледникового периода. Например, окаменелости, найденные в битумных озёрах Ла-Брея близ Лос-Анджелеса не старше 37 тыс. лет, поэтому их многократно датировали в ходе радиоуглеродного анализа. Данный метод не работает с материалами старше 60 тыс. лет (в лучших современных лабораториях удаётся отодвинуть предел до 80 тыс. лет). Для работы с более древними окаменелостями больше подходит калий-аргоновый (K-Ar) метод либо его новая версия, когда для датировки используются изотопы 40Ar и 39Ar. В таком случае окаменелость нельзя датировать непосредственно, по материалу экземпляра или осадочным породам, в которых он был найден. Вместо этого сравниваются кристаллы, сформировавшиеся в породах, остывших после вулканических извержений. Это может быть древняя лава или древний вулканический пепел. Когда такие кристаллы застывают, в их атомной решётке остаётся нестабильный материнский изотоп калий-40. По мере старения кристалла часть атомов калия-40 спонтанно распадается, и образуется дочерний изотоп аргон-40. Скорость распада хорошо известна, поэтому, измерив соотношение между материнскими и дочерними изотопами, геолог может вычислить возраст кристалла.
Как в любом другом научном методе, здесь есть свои ограничения и подводные камни, которых нужно избегать. Поскольку датировка — измерение времени с момента застывания кристалла и попадания в него радиоактивных материнских атомов, калий-аргоновый метод работает лишь в породах, когда-то перешедших из жидкого состояния в твёрдое (они называются магматическими). Таковы, например, граниты и базальты. Хороший геолог скажет вам, что кристаллы из песчаника или другой осадочной породы непригодны для датировки: они попали в песчаник из более древних пород, их возраст не связан с возрастом осадочной толщи. Но геологи давно обошли эту проблему, найдя по всей Земле сотни мест, где пригодные для датировки пласты лавы или вулканического пепла перемежаются с осадочными породами, содержащими окаменелости, либо где интрузивные магматические породы вклиниваются в осадочные и позволяют определить их минимальный возраст. На основе таких отправных точек вычисляется возраст пород в геологических масштабах, причём метод настолько точен, что мы можем определить время большинства событий, произошедших в период от нескольких миллионов до ста тысяч лет назад.
Если из-за строения кристалла часть материнских или дочерних атомов каким-то образом его покинула либо атомы попали в кристаллическую решётку и загрязнили кристалл, соотношение материнских и дочерних изотопов искажается и уже не годится для датировки. Геологи всегда учитывают такой вариант и проверяют десятки образцов, чтобы точно установить возраст, а также делают перекрёстную проверку, прибегая к другим методам датировки. Новейшие методы и инструменты настолько точны, что опытный геолог способен уловить любую ошибку датировки и быстро отметает даты, не соответствующие строгим стандартам.
С помощью названных методов большинство окаменелостей, найденных в Африке, датировали очень точно, их возраст удалось определить, хотя они пролежали в земле более 25 млн лет (см. главу 25). Антропологи часто работают вместе с геохронологами и ищут свежие слои, где много неповреждённых кристаллов подходящих минералов (как правило, речь идёт о калиевых полевых шпатах либо о слюдах — мусковите и биотите). Эта работа не осталась без ошибок, но в целом хронология окаменелостей гоминин восстановлена хорошо. Кроме того, если в определённом районе нет залежей пепла, палеонтологи могут ориентироваться на хронологические различия комплексов окаменелостей, чтобы хотя бы примерно определить возраст данного местонахождения. Ведь в другом месте такой же комплекс окаменелостей может встретиться вместе с подходящим для датировки вулканическим пеплом.
Какова эта палеонтологическая летопись? История начинается с важных окаменелостей, которые были найдены в гряде Сивалик на территории Пакистана. Эта замечательная серия пород охватывает большую часть олигоцена, миоцена и плиоцена, причём невероятно богата окаменелостями. Залежи образовались на месте речных наносов, рассыпавшихся по Южной Азии во время медленного роста Гималаев: горы понемногу разрушались, и в результате возник Сивалик. Палеонтологи и геологи изучали породы с 1902 года, когда английский учёный Гай Пилгрим первым начал исследования в Южной Азии, которая тогда была колонией Великобритании.
В течение прошлого века на территории Сивалика собрали огромные коллекции окаменелостей млекопитающих, позволяющие подробно восстановить, как в Южной Азии протекала эволюция в период миоцена. Из-за напряжённости индо-пакистанской политики, а также в силу отношений США с обеими странами, Пакистан задолжал США миллионы долларов за приобретённое военное снаряжение. В результате, в период с 1970-х по 1990-е годы американские учёные получали массу грантов (особенно по программе Фулбрайта) на экспедиции в Пакистан и важные исследования. Многие палеонтологи воспользовались этим шансом, появились разнообразные работы по палеонтологии и геологии гряды Сивалик и прилегающих районов. Благодаря изобилию вулканического пепла и технологии, которая называется палеомагнитной стратиграфией, окаменелости Сивалика датированы исключительно хорошо. Разумеется, сегодня политическая обстановка в Пакистане так нестабильна, что очень немногие американцы рискуют туда отправиться. Даже исследователи из других стран, не имеющих тесных связей с США, опасаются обитающих во многих регионах Пакистана воинственных племён, связанных с Талибаном и Аль-Каидой.
А в 1932 году палеонтолог Дж. Эдвард Льюис из Смитсоновского института работал в долине реки Тинау, в непальской части Сивалика, и нашёл челюсть, которая очень напоминала челюсть примитивных гоминин. На ней были относительно небольшие клыки; по форме (сверху) она напоминала широкий полукруг (типично для человеческих челюстей). Напротив, челюсти человекообразных обезьян имеют U-образную форму и огромные клыки; также для них характерен плоский низкий подбородок и длинные параллельные задние кости. В 1960-е годы антрополог Дэвид Пилбим из Гарварда и приматолог Элвин Саймонс, работавший сначала в Йельском университете, затем в Университете Дьюка, а также другие учёные стали отстаивать точку зрения, что эта челюсть (её обладателя Льюис назвал рамапитеком) является древнейшей прачеловеческой окаменелостью. Рама — один из древнеиндийских героев, а слово «питек» в переводе с греческого означает «обезьяна». Также существуют приматы, названные в честь индийских богов Шивы и Брахмы. Поскольку возраст некоторых экземпляров, найденных в отлично откалиброванной серии пород Сивалика, составляет 14 млн лет, гоминины отделились от человекообразных не позднее этого периода. В 1960-е и 1970-е годы все студенты, изучавшие антропологию, эволюцию приматов и палеонтологию человека, усваивали, что рамапитек был «первым из гоминин».
Молекулярные часы
Наряду с радиоуглеродной и калиево-аргоновой датировкой существует ещё один метод, позволяющий определить, когда одна группа животных отделилась от другой, — молекулярные часы. В 1962 году легендарный молекулярный биолог Лайнус Полинг (лауреат двух Нобелевских премий) и Эмиль Цукеркандль одними из первых начали использовать молекулярные методы при построении дерева эволюционных взаимосвязей между организмами. Это были первые доказательства эволюции, добытые из наших собственных клеток и ДНК. Полинг и Цукеркандль заметили: количество различий аминокислот в молекулах гемоглобина не просто соответствует разделению эволюционных ветвей исследуемых животных; количество изменений пропорционально тому, как давно два организма отделились друг от друга. Год спустя ещё один из родоначальников молекулярной биологии, Эмануэль Марголиаш, отмечал:
Представляется, что количество остаточных различий между цитохромами-с двух любых биологических видов в основном обусловлено тем, как давно разошлись эволюционные линии, к которым относятся оба вида. Если эта гипотеза верна, цитохром-с всех млекопитающих должен в равной мере отличаться от цитохрома-с всех птиц. Поскольку рыбы отделились от основного эволюционного древа позвоночных раньше, чем птицы и млекопитающие, цитохром-с у птиц и млекопитающих должен в равной мере отличаться от цитохрома-с у рыб. Аналогично цитохром-с всех позвоночных должен в равной степени отличаться от белка дрожжей.
Все эти данные свидетельствуют о том, что молекулярные изменения накапливались со временем, по мере эволюционного расхождения разных групп животных, и что скорость изменения молекул пропорциональна давности разделения эволюционных линий.
Тем временем стали выясняться факты, свидетельствующие, что большая часть ДНК у животных является «мусорной» или как минимум нефункциональной. Огромная часть генома попросту никогда не считывается при экспрессии генов и, следовательно, остаётся невидимой для естественного отбора или адаптивно-нейтральной. Первопроходческие работы японского биохимика Мотоо Кимуры, в частности, показали, что большинство звеньев в ДНК не затрагиваются процессами, происходящими в организме. Эти «адаптивно незаметные» звенья могут спонтанно мутировать, и естественный отбор не будет отсеивать одни их варианты в пользу других. Со временем такие мутации продолжают накапливаться с регулярной скоростью — тикают, как часы. Поскольку естественный отбор не замечает таких изменений, тиканье молекулярных часов становится удобным инструментом для оценки времени расхождения между любыми двумя эволюционными линиями в геологических масштабах. Остаётся лишь откалибровать их, опираясь на хорошо известные моменты основных эволюционных расхождений, зафиксированные в палеонтологической летописи.
Вскоре многие молекулярные биологи стали плотно работать с молекулярными часами, оценивая историю расхождения разных групп животных и выверяя хронометраж. Работы покойного Винсента Сарича и Аллана Уилсона из Университета Беркли вновь и вновь демонстрировали: судя по молекулярным часам, эволюционные линии человека и шимпанзе разошлись лишь от 7 до 5 млн лет назад и не ранее 8 млн лет назад, а не 14 млн лет назад, когда жил рамапитек. Но палеонтологи держали оборону. Они скептически относились к молекулярному методу, как к недоказанному и ненадёжному, поскольку он время от времени выдавал очень странные и смехотворные результаты. (Это по-прежнему случается, и мы не всегда понимаем, почему.)
В 1970-е и 1980-е годы противоречия становились всё острее, авторитетные оппоненты вступали в пикировку на конференциях и вели жаркие споры на страницах научных журналов. Сарич и Уилсон были уверены в надёжности своих данных: наверняка что-то не так с рамапитеком либо с его возрастом. Сарич был дородным, высоченным, импозантным господином с окладистой бородой, обладал громким голосом и был неуступчив в спорах. Он без колебаний задевал и оскорблял людей, если считал нужным. В 1971 году он сказал: «Вы не имеете права называть гоминидом окаменелость старше восьми миллионов лет, плевать, как она выглядит». Разумеется, это удручало исследователей вроде Саймонса и Пилбима, которые продолжали настаивать, что рамапитек опровергает доводы молекулярных биологов.
Патовая ситуация разрешилась после ещё одного открытия, сделанного в Сивалике. В 1982 году Пилбим объявил о находке новых костей рамапитека, среди которых была не только полная нижняя челюсть, но и частично сохранившийся череп. Вместе с черепом это животное гораздо больше напоминало ископаемого орангутана, которого ещё в 1910 году назвал сивапитеком Гай Пилгрим, впервые занявшийся раскопками в Сивалике. Нижняя челюсть рамапитека принадлежала лишь ископаемому родичу орангутана, похожему на гоминин. Вскоре антропологи были вынуждены отступить и признать свою ошибку, а вместе с ней — победу Сарича, Уилсона и молекулярной биологии. Теперь, когда палеонтологи знали, что ископаемых гоминин 14 млн лет назад не существовало, встал вопрос: какой ископаемый предок человека является самым древним? Действительно ли он не старше 8 млн лет, как предсказывали Сарич и Уилсон?
Тумай
В течение последних 25 лет палеоантропологи усердно работали по всему миру, прослеживая ископаемую историю гоминин до всё более древних отложений. Как рассказано в главе 25, первые люди появились в Африке, и все древнейшие окаменелости найдены именно там. Хотя первые раскопки велись в Южной Африке, затем — в Кении и Танзании, а с 1970-х годов усилия сосредоточились на ещё более древних пластах в Эфиопии.
С тех пор как в 1974 году открыли Люси (Australopithecus afarensis), каждые несколько лет учёные находили более древние экземпляры. В 1984 году в Кении обнаружили окаменелости малоизвестного вида Australopithecus anamensis. Эти образцы были старше Люси и имели возраст 5,25 млн лет. Затем в 1994 году в Эфиопии нашли ещё более примитивный вид, получивший наименование Ardipithecus ramidus. Вплоть до 2009 года ископаемых образцов по нему почти не было, пока Тим Уайт с коллегами не объявили об открытии частично сохранившегося скелета и других ископаемых. Теперь известны многие фрагменты конечностей ардипитека и даже частично сохранившийся череп. Совсем недавно открыли ещё более древнего представителя этого рода — Ardipithecus kaddaba, жившего 5,6 млн лет назад.
Тем временем франко-британско-кенийская команда под руководством Мартина Пикфорда работала на холмах Туген-Хиллс в Кении, породы которых гораздо старше, чем классические отложения Олдувайского ущелья и озера Туркана. В 2000 году они объявили об открытии ещё более древнего гоминина, названного Orrorin tugenensis. В 2007 году сообщили о находке окаменелостей оррорина, сохранившихся гораздо лучше. Известно всего около 20 ископаемых фрагментов оррорина (задняя часть челюсти, передняя часть челюсти, отдельные зубы, фрагменты предплечья и бедренной кости, пальцы). Его зубы, насколько известно, очень похожи на обезьяньи, но околотазовая часть бедренной кости не оставляет сомнений, что оррорин был прямоходящим. Как и в других кенийских отложениях, на холмах Туген есть удобный для датировки вулканический пепел, позволяющий оценить возраст окаменелостей оррорина в 6,1–5,7 млн лет.
Следовательно, сегодня палеонтологическая летопись гоминин уходит минимум на 6 миллионов лет в прошлое, тогда как датировка по молекулярным часам свидетельствует, что гоминины отделились от человекообразных обезьян примерно 7–5 млн лет назад. Но где чуть более древние отложения, в которых также могли бы находиться окаменелости гоминин? К 1995 году французский палеонтолог Мишель Брюнэ много лет занимался миоценовыми млекопитающими со всего мира, специализировался на разработке наиболее опасных и удалённых залежей: в Афганистане он укрывался от проносящихся на бреющем полёте истребителей, в Ираке его арестовали, в Камеруне его коллега умер от малярии, а в Чаде учёный не раз попадал на мушку. В середине 1990-х Брюнэ часто занимался раскопками миоценовых отложений в Чаде (некогда французской колонии).
Условия в чадской пустыне Джураб — не для слабаков. Брюнэ было под шестьдесят, а работа в пустыне стала бы тяжёлым испытанием и для более молодого человека. Хотя жара могла достигать 43–49 °C, Брюнэ приходилось носить на голове повязку, надевать балаклаву и тёмные очки, чтобы уберечься от песка, забивающего глаза, уши, нос и рот. В тени могло так припекать, что бутылки с водой неожиданно взрывались. Когда Брюнэ с коллегами перелопачивали пустынный грунт в поисках фрагментов костей и зубов, им приходилось быть осторожными не только из-за адской жары, сильнейшего ветра и песка, но и потому, что эта земля была нашпигована минами, оставшимися после многочисленных племенных войн. 21 января 1995 года Брунэ нашёл челюстную кость примитивного гоминина возрастом 3,5 млн лет, первую подобную окаменелость за пределами Южной или Восточной Африки. Позже её назвали Australopithecus bahrelghazali.
В июле следующего года он встретился с Тимом Уайтом в Аддис-Абебе, в Национальном музее Эфиопии, чтобы сравнить найденные им в Чаде окаменелости с экземплярами Уайта, добытыми в Эфиопии. Брюнэ сказал Уайту, что под той формацией, в которой он нашёл показанную челюсть, точно залегает ещё более старая. В ней были окаменелости вымерших песчанок и других млекопитающих, которым от 6 до 7 млн лет. Уайт отнёсся к этому скептически: он знал, что песчанки обитают в очень сухом климате, поэтому сомневался, что там же могли жить гоминины. Прямо в музее Брюнэ поспорил с Уайтом, что найдёт и более древних гоминид, так как докопался до более старых отложений. «Я выиграю», — сказал он.
Перенесёмся в 2001 год. Ещё шесть лет Брюнэ раскапывал более древние пласты, по возрасту относящиеся к миоцену и содержащие окаменелости, которым 6–7 млн лет. Вместе с коллегами он основал Франко-Чадскую палеонтологическую миссию (MPFT), коллаборацию Университета Пуатье и Университета Нджамены (Чад). Брюнэ и три члена чадской команды работали в адском пекле, в местечке Торос-Меналла. Вдруг Ахунта Джимдумальбайе нагнулся и присмотрелся к какой-то штуке, торчавшей из земли. Он позвал Брунэ и товарищей, и вскоре все убедились, что Джимдумальбайе нашёл очень важный экземпляр. Окаменелость напоминала череп обезьяны, но у неё были и черты гоминин (см. рис. 24.3). Находку быстро извлекли, пропитали консервантами и отнесли в лагерь.
Рис. 24.3. Тумай, череп Sahelanthropus tchadensis (из работы Michel Brunet et al. A New Hominid from the Upper Miocene of Chad, Central Africa // Nature. — 2002. — July 11; предоставлено Nature Publishing Group)
Хотя Брюнэ не завершил анализ образца, доставленного в Университет Пуатье, слухи о нём уже распространились. Все спорили о том, что это за находка, гадая по немногочисленным утечкам от людей, которые видели зарисовки или слышали о черепе. Брюнэ ничего не оставалось, кроме как опубликовать предварительный анализ, пока не разлетелась ложная информация. 11 июля 2002 года его работа появилась в качестве главной статьи в авторитетнейшем научном журнале Nature. Брюне назвал свой экземпляр Sahelanthropus tchadensis в честь региона Сахель на территории Чада, где его нашли, и самой республики Чад. Однако между собой исследователи прозвали находку Тумай, что переводится с чадского языка дазанга как «надежда жизни».
В настоящее время известен только череп сахелянтропа — ни челюсти, ни какой-либо другой части скелета. Кроме того, череп был сильно сдавлен и скошен по диагонали, поэтому выглядит асимметричным и неестественным. Инженеры и компьютерщики использовали специальную моделирующую программу, чтобы восстановить форму черепа и отобразить его истинную форму — прежде чем он оказался раздавлен и засыпан. Окаменелость сравнима с черепом шимпанзе, поэтому сахелянтроп должен был иметь размер примерно как эта обезьяна. Объём его черепа составляет от 320 до 380 куб. см (для сравнения: объём черепа современного человека — более 1350 куб. см). У него также имелись большие надбровные дуги, как у многих примитивных гоминин и человекообразных обезьян. Сахелянтроп обладал рядом других обезьяньих черт, в частности относительно примитивными зубами-молярами.
Но, как указывали Брюнэ и его коллеги, некоторые черты сахелянтропа определённо сближают его с гомининами, а не с шимпанзе или другими человекообразными обезьянами. У него, в отличие от любых человекообразных обезьян, было плоское лицо, почти не похожее на вытянутую морду. Клыки у сахелянтропа небольшие, не то что у человекообразных обезьян (хотя Тумай, видимо, — череп самца, а у большинства самцов человекообразных обезьян большие клыки). Таким образом, зубы сахелянтропа упорядочены на нёбе по контуру, напоминающему букву С, а не по продолговатому контуру вроде буквы U, как у большинства человекообразных обезьян. Наиболее важно, что большое затылочное отверстие в задней части черепа — через него проходит позвоночный столб и соединяется с головным мозгом — находится прямо под основанием черепа, а не скошено ближе к затылку. Таким образом, череп сидел на позвоночнике ровно, а не свешивался вперёд, как у шимпанзе и других человекообразных обезьян.
Последний момент очень важен. Как мы убедимся в 25-й главе, на протяжении всего XX века большинство антропологов склонялись к тому, что объём мозга — важнейший фактор, повлиявший на человеческую эволюцию, а другие признаки, например прямохождение, сформировались позже. Большая часть гоминин, чьи окаменелости найдены в течение последних 30 лет, от Люси до ардипитека и оррорина, явно были полностью прямоходящими животными, но имели небольшой мозг. Сахелянтроп — древнейший ископаемый представитель гоминин, известный на настоящий момент, и факты свидетельствуют, что его череп располагался прямо над позвоночником. Прямохождение — одна из первых адаптаций в эволюции человека, возникшая задолго до того, как наш мозг достаточно вырос.
Этот факт — наряду с плоским лицом, небольшими клыками и характерной для гоминин формой челюсти — позволяет поставить сахелянтропа к человеку ближе, чем любую человекообразную обезьяну. Хотя новые открытия совершаются постоянно, пока Тумай держит рекорд и остаётся древнейшим представителем гоминин. Он жил 6–7 млн лет назад; именно в этот период должны были разойтись эволюционные линии человека и шимпанзе, о чём молекулярные биологи говорят уже 40 лет.
Лучше один раз увидеть!
Подлинные окаменелости сахелянтропа, оррорина, ардипитека, австралопитека и других древнейших гоминин хранятся в специальных закрытых запасниках музеев стран, на территории которых они были найдены (в основном в Эфиопии, Кении, Танзании и Чаде). Лишь профессиональным исследователям разрешается осматривать такие коллекции и прикасаться к редчайшим сокровищам.
Во многих музеях есть экспозиции, посвящённые эволюции человека, где находятся превосходные слепки важнейших окаменелостей. В США следует назвать Американский музей естественной истории (Нью-Йорк), Музей естественной истории под открытым небом (Чикаго), Национальный музей естественной истории Смитсоновского института (Вашингтон, округ Колумбия), Музей естественной истории округа Лос-Анджелес (Лос-Анджелес), Музей человека в Сан-Диего, Музей естественной истории им. Пибоди при Йельском университете (Нью-Хейвен, штат Коннектикут). В Европе такие экспонаты есть в Музее естественной истории (Лондон) и в Музее эволюции человека (Бургос, Испания). Из более дальних музеев следует упомянуть Австралийский музей в Сиднее.
Дополнительная литература
Даймонд Дж. Третий шимпанзе. Два процента генотипа, которые решили всё. — М.: ACT, 2013.
Gibbons, Ann. The First Human: The Race to Discover Our Earliest Ancestors. — New York: Anchor, 2007.
Huxley, Thomas H. Evidence as to Man’s Place in Nature. — London: Williams & Norgate, 1863.
Klein, Richard G. The Human Career: Human Cultural and Biological Origins. 3rd ed. — Chicago: University of Chicago Press, 2009.
Marks, Jonathan. What It Means to Be 98% Chimpanzee: Apes, People, and Their Genes. — Berkeley: University of California Press, 2003.
Sponheimer, Matt, Julia A. Lee-Thorp, Kaye E. Reed, and Peter S. Ungar, eds. Early Hominin Paleoecology. — Boulder: University of Colorado Press, 2013.
Tattersall, Ian. The Fossil Trail: How We Know What We Think We Know About Human Evolution. — New York: Oxford University Press, 2008.
Tattersall, Ian. Masters of the Planet: The Search for Our Human Origins. — New York: Palgrave Macmillan, 2013.
Wade, Nicholas. Before the Dawn: Recovering the Lost History of Our Ancestors. — New York: Penguin, 2007.