Карл Циммер - Эволюция: Триумф идеи
Дарвин был не согласен с этим, и в 1871 г. наконец вышла книга «Происхождение человека и половой отбор», в которой он изложил свои представления об эволюции человека. Книга получилась очень неровной. В нескольких главах Дарвин представил читателю введение в теорию полового отбора, которой, как он считал, объяснялись различия между человеческими расами. (Даже у Дарвина случались проколы.) В труде, посвященном истории эволюции человека, он потратил сотни страниц на подробное объяснение принципов полового отбора на примере других животных. Тем не менее в книге содержались и свидетельства в пользу того, что человек в его нынешнем виде произошел путем эволюции от обезьяноподобных предков.
Когда Дарвин начинал работу над «Происхождением человека», у ученых практически не было данных о возрасте человека как вида; имелось всего несколько свидетельств, притом двусмысленных. Так, в 1856 г. шахтер из долины Неандер в Германии откопал в шахте части скелета существа, которое затем окрестили неандертальским человеком. У него был тяжелый низкий лоб; по особенностям черепа можно было задать вопрос: что это — отдельный вид или, как утверждал Гексли, предельный случай разновидности человека? Другие ученые находили в Англии и Франции не черепа, а орудия — кремневые лезвия и каменные скребки — вместе с окаменевшими костями давно вымерших в этих местах гиен. Пошли разговоры о древности человеческого рода, но, кроме самого факта, сказать в общем-то было нечего.
В то время окаменелые останки и орудия почти не пролили света на эволюцию человека, поэтому Дарвин предпочел не разбирать эти скудные свидетельства, а сравнить человека с высшими приматами. Что касается скелета, то здесь человек и примат почти полностью идентичны — кость за костью. Человеческий эмбрион во время внутриутробного развития проходит практически те же стадии, что зародыш гориллы или шимпанзе. Расхождение начинается относительно поздно, когда зародыши обретают разные пропорции. Дарвин утверждал, что такое сильное сходство — признак того, что люди и приматы произошли от какого-то древнего общего предка. После отделения от общего эволюционного ствола у наших предков постепенно развились все те черты, которые, собственно, и делают нас людьми. Поскольку больше всего похожи на человека горилла и шимпанзе, а обе эти обезьяны обитают в Африке, Дарвин высказал предположение о месте происхождения самого человека: «Несколько более вероятно, что наши пращуры жили на Африканском континенте, нежели где-то в другом месте».
В 1871 г. читатели Дарвина могли подумать, что это предположение — выстрел наугад, в науке такое тоже случается. Но 130 лет спустя Дарвин был отомщен: доказательств появилось больше чем достаточно. Теперь исследователи знают, что генетическое сходство человека и африканских приматов не менее поразительно, чем их анатомическое сходство. В 1999 г. международная группа ученых опубликовала эволюционное древо человека, построенное на базе самого подробного исследования наших генов. Человечество на этом древе образует небольшой пучок веточек, примостившийся высоко на линии шимпанзе. Древо наглядно демонстрирует, что генетически мы, по существу, представляем собой подвид этой человекообразной обезьяны.
Измерив скорость, с которой мутируют наши гены, ученые определили, что последний общий предок шимпанзе и человека жил примерно 5 млн лет назад. Со времен Дарвина палеоантропологам удалось найти немало окаменелостей древнего человека — и десятка других человекообразных видов (известных как гоминиды). Окаменелости показывают, что в эволюции человека было пять крупных, принципиальных изменений. Первое изменение, начавшееся около 5 млн лет назад, постепенно оттеснило наших предков из леса на просторы африканских саванн. Второе связано с изобретением первых каменных орудий около 2,5 млн лет назад, а третье произошло на миллион лет позже, когда грубые режущие кромки на расколотых камнях сменились массивными каменными рубилами, уже вполне оформленными. Полмиллиона лет назад наши предки пережили четвертое изменение — овладели огнем и научились более тщательно изготавливать копья и другие орудия. И наконец 50 000 лет назад человек начал оставлять после себя признаки поистине современного сознания — рисунки на стенах пещер, резные украшения, сложное оружие и ритуальные захоронения.
Древнейшие и наиболее близкие к шимпанзе останки гоминид были обнаружены в начале 1990-х гг. командой ученых, работавших в Эфиопии. Там была найдена целая коллекция зубов, кусочки черепа и несколько костей руки; возраст всего этого составляет 4,4 млн лет. Вообще, окаменелости очень похожи на останки высших приматов, но в некоторых отношениях они все же ближе к человеку, чем к шимпанзе. Когда рот этого существа закрывался, некоторые зубы верхней и нижней челюстей сходились совсем по-человечески. Позвоночник, как и у нас, прикреплялся к черепу в самой нижней его части. (У шимпанзе и других приматов точка присоединения позвоночника располагается ближе к задней части черепа.) В то же время некоторые черты существа из Эфиопии были определенно обезьяньими. Массивные клыки, как у шимпанзе, покрывал лишь тонкий слой зубной эмали. Это существо не смогло бы есть много мяса или жестких растений; скорее всего, оно питалось только мягкими плодами и нежными листьями, как сегодняшние шимпанзе.
Мы уже встречали подобное необычное сочетание признаков — у ходячих китов, рыб с ногами и пальцами, беспозвоночных с зачатками мозга, характерного для позвоночных животных. Эфиопское создание, известное как Ardipithecus ramidus, — это не недостающее звено между человеком и шимпанзе, но небольшая веточка эволюционного древа неподалеку от развилки, на которой разошлись пути наших предков и обезьян.
Хотя эфиопский A. ramidus остается представителем древнейших известных гоминид, ученые нашли окаменелости нескольких других видов гоминид, возраст которых намного превышает 3 млн лет. Все они найдены в Восточной Африке. На берегах озера Туркана в Кении палеоантрополог Мэв Лики обнаружила останки гоминид возрастом 4,2 млн лет; она назвала свою находку Australopithecus anamensis. В Эфиопии, Кении и Танзании несколько групп ученых откопали останки вида A. afarensis, обитавшего там примерно от 3,9 до 3 млн лет назад. Это, пожалуй, самый знаменитый из ранних гоминид, именно к этому виду принадлежит образец по имени Люси — почти полный скелет самки A. afarensis, найденный Дональдом Йохансоном. В этом же регионе Африки найдены и останки других древних гоминид, которые тоже могут оказаться самостоятельными видами.
Ранние гоминиды жили в неспокойные времена. Глобальное похолодание превращало сплошной ковер джунглей в Африке южнее Сахары в рваные островки леса среди открытых саванн. Судя по всему, шимпанзе и гоминиды приспособились к переменам очень по-разному. Шимпанзе держались за уцелевшие кусочки густых лесов Центральной и Западной Африки, пережившие изменение климата. Тем временем гоминиды приспосабливались к более открытым местам обитания Восточной Африки.
По мере похолодания менялись и тела наших предков. Пальцы на ногах стали меньше походить на пальцы на руках. Ноги удлинились. Голову и спину они начали держать прямее. Кевин Хант из Индианского университета высказал предположение о том, что все эти изменения были связаны с переходом на другую диету. Возможно, живя в джунглях, древние гоминиды залезали на деревья в поисках пищи, точно так же, как это делают сегодняшние шимпанзе. Но когда леса начали редеть, считает Хант, наши предки начали собирать плоды с низких деревьев и кустов. Они могли стоять на двух ногах, придерживаясь одной рукой за ветви деревьев, а второй собирая плоды. С изменением диеты изменилась и походка гоминид. Первые гоминиды, вероятно, медленно передвигались на четырех конечностях, опираясь на землю костяшками пальцев и поддерживая таким образом свой вес (сегодняшние шимпанзе ходят точно так же). Но обзаведясь длинными ногами, они начали ходить на двух ногах и перестали опираться на руки.
Переход к прямохождению стал одним из величайших изменений, пережитых нашими предками, но первые двуногие гоминиды вряд ли могли свободно ходить, как сегодня это делаем мы. При их коротких ногах гоминидам пришлось бы бежать, чтобы поспеть за нами. Они вынуждены были передвигаться куда медленнее и в результате проходили за день лишь небольшое расстояние. Возможно, ранние гоминиды ходили только от дерева к дереву, иногда протягивая руку за растущим особенно низко плодом, а чаще лазили по деревьям при помощи своих длинных рук и загнутых пальцев, которыми было так удобно хвататься за ветки. (Вероятно, им приходилось также спасаться на деревьях от саблезубых тигров и других хищников.)
Тысячелетие следовало за тысячелетием, и гоминиды распространялись по большей территории. Появлялись новые виды, останки которых сегодня можно обнаружить на севере до самого Чада, а на юге вплоть до Южной Африки. А уже 2,5 млн лет назад гоминиды начали оставлять после себя нечто совершенно новое в палеонтологической летописи: каменные орудия.
