Эксперты назвали важнейшие научные достижения 2022 года об эволюции человека
Ученые, следуя современной моде, составляют научные «хит-парады» уходящего года. Журнал Smithsonian пишет о новых открытиях, которые дают нам новые знания о том, что значит быть человеком.
Райан Макрей (Ryan McRae), Бриана Робинер (Briana Pobiner)
Палеоантропологи из Смитсоновского института рассказывают о самых захватывающих открытиях этого года, дающих новые знания о наших близких родственниках и предках.
В мире осуществляется много проектов, несмотря на пандемию COVID-19, и ученые из самых разных областей делают многочисленные и чрезвычайно интересные открытия о происхождении человека, которые дают нам более глубокое представление о самых разных вопросах, от еды и питься до межвидового сотрудничества.
14 новых открытий, которые ученые сделали в этом году, дают нам новые знания о нашей еде, здоровье и даже о наших друзьях из мира животных, проливая больше света на то, что значит быть человеком.
Мясо, огонь и пиво: происхождение основных пищевых продуктов
На протяжении десятилетий одной из важнейших вех в эволюции человека считается переход человека с преимущественно растительной пищи на рацион, в котором было много мяса и тканей животных. Ученые высказали предположение, что поскольку мясо – это более питательный и калорийный продукт, то начиная с Homo Еrectus примерно 12 миллионов лет назад, у наших предков, которые стали есть больше мяса, начал формироваться крупный и требующий больше энергии головной мозг, который мы связываем с нашим видом.
Но остается нерешенным вопрос. Действительно ли после этого наши предки стали есть больше мяса, о чем свидетельствуют следы каменных орудий на окаменелых костях, или просто мы собрали больше окаменелостей из того периода, что повысило вероятность нахождения таких следов убийства и разделки туш животных?
Открытие первое
В январе Эндрю Барр из Университета Джорджа Вашингтона вместе с коллегами исследовал все окаменелости с такими следами разделки животных в восточной Африке в возрасте 1,2 миллиона лет и старше. Они пришли к выводу, что доказательства развития плотоядности у наших предков основаны лишь на том, что у нас появилось больше археологических образцов за определенные промежутки времени, начиная с периода примерно два миллиона лет назад. Это значит, что прочной связи между ростом потребления мяса и увеличением головного мозга у наших предков нет.
Открытие второе
Что ж, если мозг у человека увеличивался и развивался не от мяса, то может быть, это связано с приготовлением пищи?
Приготовленная пища легче переваривается, отдавая больше питательных веществ. Соответственно, человек тратит меньше энергии на пищеварение, а калорий получает больше. Впервые человек начал разводить и поддерживать огонь как минимум миллион лет тому назад, а вот свидетельства того, что он готовил на нем пищу, относятся к намного более позднему периоду.
В ноябре научный коллектив во главе с Ирит Зохар из Тель-Авивского университета сделал сенсационное открытие на раскопках у моста дочерей Иакова, указывающее на то, что человек начал применять огонь для приготовления пищи примерно 600 000 лет назад. Ученые нашли свидетельства того, что гоминины готовили на огне рыбу. Они нашли зубы разновидности карпа, которые подвергались термической обработке при температуре, достаточной для приготовления рыбы, но ниже, чем непосредственно внутри костра. Это указывает на то, что рыбу именно готовили над огнем или возле него, а не бросали в костер и не сжигали случайно.
Открытие третье
Какой прок от барбекю, если нет хорошей выпивки, чтобы его запить? В декабре 2021 года команда исследователей во главе с Цзяцзин Ван из Дартмутского университета обнаружила в Египте самое древнее производство пива. Его делали из забродившего зерна, ведь пивоварение тесно связано с появлением и расширением сельскохозяйственных обществ.
Найденному пиву 5 800 лет, то есть, оно на сотни лет древнее первых египетских фараонов. Первое пиво было густым как овсяная каша. Видимо, его ежедневно использовали в пищу, а также в ритуальных целях.
Животные – друзья и животные – еда: происхождение одомашнивания и сотрудничества
Именно одомашненные животные сделали возможным современное человеческое существование. Они стали работать, они составили человеку компанию – и они стали для него едой. Но может быть, человек начал оказывать воздействие на популяции животных в более широком смысле раньше, чем началось их одомашнивание?
Открытие четвертое
В июле команда ученых под руководством Даниэллы Фрейзер из Канадского музея природы провела количественный анализ равномерности распределения видов в Северной Америке за последние 20 000 лет и выяснила, что было два периода, когда разнообразие зооценоза заметно снижалось. Первый период был около 10 000 лет назад, а связан он с вымиранием североамериканской мегафауны. Второй был около 2 000 лет назад, когда быстро расширялись границы сельского хозяйства, а численность населения стремительно увеличивалась.
Это исследование показывает, что человек может влиять и влиял на популяции животных косвенно, а не только в процессе охоты и одомашнивания.
Открытие пятое
Раз уж речь зашла о домашних животных, никто так не захватывает наше воображение и не пробуждает эмоции, как лучший друг человека – собака.
Собака, насколько сегодня известно, стала самым первым одомашненным животным на земле. В июне коллектив ученых под руководством Андерса Бергстрёма и Понтуса Скоглунда из Института Фрэнсиса Крика изучил геномы древних волков, которых человек взялся одомашнивать и превратил в современную собаку. Они поставили перед собой цель – определить, где и когда возникла связь между человеком и собакой.
Ученые выяснили, что популяции древних волков в Северной Америке, Европе и Сибири в прошлом были связаны друг с другом, а не существовали раздельно, как сегодня, и что все привлеченные к исследованию собаки в наибольшей степени связаны родством с волками из восточной, а не из западной Евразии.
Но древние волки с юго-запада Евразии внесли значительный вклад в геном собак родом со Среднего Востока и из Африки. Это указывает либо на отдельный процесс одомашнивания, либо, что более вероятно, на межвидовое скрещивание с дополнительной популяцией волков на раннем этапе (точно так же первые представители нашего вида скрещивались с неандертальцами, когда мы впервые покинули Африку).
Это исследование убедительно показывает, что восточная Евразия является местом происхождения современной собаки, а также, что ни одна из изученных древних популяций волков не являлась ее прямым предком. Это значит, что настоящий предок (или предки) собаки пока не найден.
Открытие шестое
Человек одомашнивал животных не только для компании, но и для еды, а также для работы. Йорис Петерс из Мюнхенского университета имени Людвига-Максимилиана и Грегер Ларсон из Оксфордского университета в июне провели вместе с коллегами исследование и пришли к выводу, что одомашнивать кур начали в Таиланде примерно в 1650 году до н.э. По времени это совпадает с расширением посевов зерновых культур (особенно риса и проса). По всей видимости, куры следовали за зерном, которое стали выращивать для еды все больше и шире.
Безусловно, современный человек очень многим обязан нашим друзьям-животным, и новые открытия продолжают расширять наши представления о том, где и как впервые возникло это межвидовое взаимодействие.
Новые окаменелости проливают свет на старых предков: открытия из области нашей ранней и недавней эволюционной истории
Как и в предыдущие годы, в 2022 году были новые находки окаменелостей, связанных с самой ранней историей происхождения и эволюции человека.
Открытие седьмое
Один из первых возможных гоминидов Сахелантроп жил примерно шесть-семь миллионов лет назад. Его останки нашли в центральной Африке в Чаде. Этот вид ранее был известен лишь по остаткам черепа и части бедра. Но в августе группа исследователей во главе с Гийомом Давером и Франком Ги из Университета Пуатье дали новое истолкование бедренной кости, а также описали две локтевые кости. У этих костей много сходств с костями наших родственников из числа обезьян. А это говорит о том, что Сахелантроп мог быть двуногим существом на земле, но активно пользовался руками, взбираясь на деревья и передвигаясь по ним.
Открытие восьмое
А теперь немного о недавней доисторической эпохе. Новые ископаемые останки загадочных денисовцев, известных в основном по их ДНК, начинают все больше рассказывать нам о том, где жили эти люди и как они выглядели. В 2019 году в Тибете была найдена челюстная кость денисовского человека, а недавно в Лаосе нашли его коренной зуб. Его возраст от 130 до 160 тысяч лет, и это первая окаменелость денисовца, найденная в географическом районе, где, как сейчас известно ученым, сформировалась его ДНК. У многих народов современной Юго-Восточной Азии, Папуа и Филиппин есть элементы ДНК денисовского человека. Например, у одной коренной группы филиппинцев их до пяти процентов. Мы с нетерпением ждем новых находок останков денисовцев, которые больше расскажут нам о том, кем они были и как выглядели, а также, когда и как они контактировали с нашим видом.
Открытие девятое
Раз уж речь зашла о межвидовом воздействии, надо упомянуть новые находки в пещере на юго-востоке Франции, сделанные в феврале. Они несколько усложняют историю о сосуществовании человека и неандертальца в Европе. Команда Людовика Слимака из Университета Тулузы нашла свидетельства проживания гомининов в скальном убежище Грот Мандрин во Франции. Сначала там жили первые неандертальцы, потом современные люди, затем снова неандертальцы, а после них опять современный человек, ставший в Европе единственным гоминином.
Найденные окаменелости свидетельствуют о том, что человек жил там более 50 000 лет назад. Это на 10 000 лет раньше по сравнению с другими антропологическими находками в этом регионе. Данное открытие указывает на то, что неандерталец и современный человек жили на одной территории длительное время (и что не наше присутствие в Европе привело к вымиранию неандертальцев), а еще – что они занимали одни и те же места попеременно. А коль сроки их контактов и сосуществования были больше, чем представлялось ранее, это могло сказаться и на генетике. В общем, мы получили дополнительную информацию о том, где и когда происходило межвидовое скрещивание человека современного типа и неандертальца.
Друзья и семейные связи современных обезьян и неандертальцев
Большинство ученых, исследуя обезьян, каждый раз сосредотачивают внимание на группах одного вида. Но некоторые обезьяны, такие как шимпанзе и гориллы, во многих местах сосуществуют, и это дает возможность понаблюдать за связями и контактами между ними. Очень часто, когда два родственных вида живут в одном и том же ареале, они ведут себя в основном враждебно и агрессивно по отношению друг к другу.
Открытие десятое
Но в национальном парке Нуабале-Ндоки в Республике Конго шимпанзе и гориллы проявляют друг к другу открытое дружелюбие. Представители двух видов добывают корм на одном дереве, их молодняк играет друг с другом, а между отдельными особями возникает прочная и долгая дружба. Крикетт Санс из Университета Вашингтона в Сент-Луисе проводит свои исследования и наблюдения 20 лет, и все это время шимпанзе и гориллы в целом ладят между собой. Это межвидовое сотрудничество и взаимопомощь помогает сдерживать хищников, таких как леопарды, и находить ценные источники пищи.
Открытие одиннадцатое
Наблюдать за живыми обезьянами в составе групп довольно просто, но гораздо сложнее понять, как ныне не существующие группы человека жили и взаимодействовали между собой. Дело в том, что для таких масштабных исследований надо больше разнообразных окаменелых останков с одного и того же места за одно и то же время.
В октябре коллектив под руководством Лаурица Скова и Бенджамина Питера из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка секвенировал ядерную, митохондриальную и Y-хромосомную ДНК 13 неандертальцев с двух пещерных стоянок в южной Сибири (Чагырская пещера и пещера Окладникова). Они пришли к выводу, что два неандертальца – это отец и дочь, а еще два – двоюродные родственники.
Кроме того, результаты анализа указывают на то, что треть неандертальцев из одной родственной общины, жившей примерно 54 000 лет назад. Такая точечная находка – неслыханное дело в палеоантропологии. Анализ Y-хромосомы (передаваемой по мужской линии) и митохондриальной ДНК (передаваемой по женской линии) показывает, что у этих особей была значительно менее разнообразная Y-хромосомная ДНК. Это говорит о том, что в другие группы переселялись неандертальские женщины, разнообразя генный пул митохондриальной ДНК. То же самое мы наблюдаем сегодня у шимпанзе.
Эти открытия дают нам новые знания о социальной структуре неандертальцев, а возможно, даже о том, как у них происходило скрещивание с нашим видом.
Как на нас влияют болезни, и как мы научились их лечить
Считается, что современная медицина появилась, по крайней мере, ко времени возникновения сельского хозяйства и крупных центров сосредоточения населения, и могла быть результатом их развития. Больше людей – больше болезней, и люди непременно должны были искать новые способы их лечения. Но столь сложная в медицинском плане операция как ампутация конечности была сделана только 7 000 лет назад, а широкое распространение получила всего несколько столетий тому назад, то есть, гораздо позже возникновения сельскохозяйственных обществ.
Открытие двенадцатое
Однако новые находки на острове Борнео в Индонезии отодвигают эту дату дальше. Команда Тима Малоуни из австралийского Университета Гриффита считает, что найденному ими человеку 31 000 лет назад хирургическим путем ампутировали ногу выше щиколотки, после чего он прожил еще шесть-девять лет. Свой вывод ученые сделали на основании ремоделирования костной ткани, взятой с места раскопок, где проводилась ампутация. Это свидетельствует о том, что современный человек гораздо раньше появления сельского хозяйства обрел сложные медицинские знания, например, о том, как находить и перерезать кровеносные сосуды, нервы, мышечные ткани и кости, делая это безопасно для пациента и эффективно.
Открытие тринадцатое
Но медицинскими знаниями обладает не только род человеческий. Известно, что животные, такие как слоны, медведи и обезьяны, используют разный материал в медицинских целях. А в этом году группа исследователей под руководством Симоны Пики из Оснабрюкского университета наблюдала за тем, как обезьяны лечатся мазями для наружного применения. Дикие шимпанзе из сообщества Рекамбо в Габоне ловят насекомых, давят их губами, а потом втирают эту смесь в свои раны и после этого удаляют раздавленные остатки.
Но поистине сенсационным открытием в рамках этого исследования стало то, что шимпанзе лечат не только собственные раны, но и раны других своих сородичей. Раньше считалось, что такую заботу обезьяны проявляют только к самим себе. Но похоже, забота о других членах сообщества имеет более глубокие корни в нашей эволюционной истории.
Открытие четырнадцатое
В июле было проведено еще одно новое исследование на стыке медицины и генетики под руководством Паскаля Ганьё и Аджита Варки из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Ученые попытались понять, почему современный человек так долго живет после того, как утрачивает репродуктивную функцию.
Согласно одной старой гипотезе, современный человек живет долго после половой зрелости, чтобы заботиться о других членах семьи, особенно о внуках. Но когда у него появилась такая продолжительность жизни – и как? Особый ген, производящий иммунные рецепторы под названием CD33, дает современному человеку возможность предотвратить некоторые побочные эффекты старения, защищая мозг от воспаления и слабоумия. Гена этих рецепторов нет ни у неандертальцев, ни у денисовцев, а это значит, что наш вид обладал преимуществом над ними. А еще это значит, что мы получили его самостоятельно, а не унаследовали от общего предка. Одна изученная Ганьё и Варки гипотеза относится к репродуктивному здоровью. Согласно ей, эти рецепторы появились у нас для борьбы с бактериями гонореи. Бактерии покрывают себя оболочкой из сахаров, имитируя человеческое тело, но наши рецепторы CD33 могут эффективно с ними бороться, и тем самым, сохраняют наше репродуктивное здоровье. Это может указывать на то, что человеческий организм использовал такую адаптацию, что увеличило продолжительность его жизни. Иными словами, у нас появились рецепторы CD33 для борьбы с гонореей, а в результате наш организм теперь может бороться со слабоумием и дает нам возможность становиться дедушками и бабушками.
Самое примечательное: новый нобелевский лауреат 2022 года
В уходящем год было сделано много важных открытий в области генетики и человеческой эволюции, но самой заметное достижение принадлежит новому лауреату Нобелевской премии Сванте Паабо. Родившийся в 1955 году в Швеции Паабо давно уже стал лидером в области исследования древней ДНК, особенно человека и его ближайших родственников.
В 2010 году коллектив Паабо расшифровал геном неандертальца, открыв целую область новых антропологических знаний. Он всегда на переднем крае новых открытий в антропологии. Среди прочего, ученый идентифицировал гоминида Денисова и выяснил генетические взаимоотношения между денисовцами, неандертальцами и нашим собственным видом, а также выявил первый ранний человеческий гибрид неандертальца и денисовца. По этим и другим причинам Паабо в 2022 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Это просто замечательное завершение 2022 года. Наши поздравления!
Райан Макрей – палеоантрополог и докторант Университета Джорджа Вашингтона.
Бриана Робинер – палеоантрополог из Национального музея естественной истории, работающая по программе происхождения человека.
14 открытий 2022 года об эволюции человека | 01.01.2023, ИноСМИ (inosmi.ru)
