Поздняя тяжелая бомбардировка

Согласно выводам недавно опубликованного исследования, жизнь на могла возникнуть в условиях низких температур, и в последствии распространиться в более теплые районы. Об этом говорит анализ последовательностей генов, принадлежащих самой ранней жизни.

Вся современная жизнь на Земле происходит из двух событий в биологической истории нашей планеты. Это появление первых форм жизни миллиарды лет назад и последующая ее эволюция до последнего универсального общего предка (LUCA) всех существующих организмов.

Эти два вымерших вида — первая жизнь и LUCA — существовали, вероятнее всего, в радикально разных условиях. И это предполагает, что ранняя жизнь должна была пройти ряд эволюционных изменений, следы которых все еще можно обнаружить в живых организмах.

«На ранней стадии эволюции столкновение с резким изменением окружающей среды могло потребовать наращивание уровня сложности биологии, необходимого для существования LUCA. Это было необходимо для того, чтобы эволюционный потенциал продолжал наращиваться и позволил бы колонизировать почти каждую среду обитания на Земле в течение следующих четырех миллиардов лет», — заявил Грег Фурнье, эволюционный биолог Массачусетского технологического института в своем интервью для журнала «Astrobiology».

Фурнье и его коллега Марджори Кантин подробно рассказали о своих выводах в журнале «Истоки жизни и эволюция биосфер» .

Хотя в наши дни ДНК признана основой жизни, существует теория, разделяемая многими эволюционными биологами, которая заключается в том, что первые живые существа на Земле, возможно, использовали более простую молекулу РНК. Она способна кодировать генетическую информацию, так же как и ДНК, и способна запускать жизненно важные химические реакции.

Результаты исследований

Исследователи проанализировали записи генных последовательностей, обнаруженных во всех живых организмах, живущих на Земле, включая те, которые, вероятно, похожи на самые древние организмы Земли. Это позволило им выяснить, какие из этих последовательностей имела ранняя жизнь. Затем они обратились к предыдущему исследованию, показавшему насколько хорошо эти последовательности РНК работают при изменении разных условий — температуры, кислотности и уровня излучения. Это помогло определить, как могла бы выглядеть окружающая среда самой ранней жизни на Земле.

Ультрафиолетовый свет может повредить РНК, но, возможно, он мог также стимулировать химические реакции, которые помогли создать ключевые строительные блоки жизни. Во время возникновения жизни, приблизительно 4,4 миллиарда лет назад, испускало гораздо больше ультрафиолетового излучения, чем сейчас. Ученые предположили, что жизнь впервые возникла у поверхности Земли под неким радиационным щитом. Это могли быть вода, лед, осадки или другие барьеры. При этом жизнь имела доступ к незащищенным средам, в которых могли бы генерироваться ключевые биомолекулы.

Температура на Земле, возможно, в то время была относительно низкой. Молодое Солнце было достаточно прохладным, и этого было достаточно для образования значительного количества морского льда. Легкие аминокислоты (строительные блоки белков) и длинные молекулы РНК собирались именно при таких прохладных температурах. Кроме того, ледяные поверхности и слякоть могли помочь собрать сконцентрированные биомолекулы вместе, чтобы способствовать возникновению жизни.

Общий предок LUCA

Однако последний универсальный общий предок — микробный вид, от которого происходит вся жизнь на нашей планете возможно, жил при умеренных температурах. Ученые могут предположить, кем был LUCA, изучая существующие на сегодняшний день гены земных организмов. Анализируя то, как эти гены изменялись в ходе эволюции, и делая выводы о том, какими были древние версии этих генов. Ученые выяснили, что последовательности ДНК, составляющие примерно 600 генов LUCA и аминокислот, составляющих его белки, обычно наиболее стабильны при умеренных температурах.

«Основываясь на работах, проделанных до нас, мы предполагаем, что жизнь распространилась и адаптировалась к новым условиям в самом начале своей истории», — говорит соавтор исследования Марджори Кантин, геобиолог из Массачусетского технологического института.

Ученые также предположили, что LUCA жил на поверхности Земли, в отличие от других исследований, которые утверждали, что LUCA жил вокруг глубоководных гидротермальных источников. Если бы LUCA действительно возник на поверхности Земли, то он, вероятно, обладал генами, которые компенсировали повреждения, вызываемые ультрафиолетовым излучением.

Исследователи предположили, что, поскольку жизнь, по-видимому, возникла в совершенно иной среде, чем та, в которой жил LUCA, ранние организмы, вероятно, эволюционировали, чтобы выдержать радикальные изменения в окружающей среде. Катализатором этих событий могла стать поздняя тяжелая бомбардировка, во время которой множество астероидов и комет столкнулись с Землей и другими планетами внутренней . При этом образовалась континентальная кора, и на поверхности Земли появилось много жидкой воды.

Ключевая ранняя адаптация, вероятно, включала развитие клетки, то есть локализацию организма в клеточной мембране. Возникшая клеточная структура была критически важна для организмов в условиях изменения первоначальных условий.

Привет всем! В этой статье Вы узнаете о том, как эволюционировали животные. Какие качества они могут наследовать от своих предков, что такое наследственность и другие этапы эволюции животных.

Разнообразными видами животных заселена наша планета Земля. О том, что формы жизни на Земле останутся неизменными, люди полагали веками. К тому, что произошла , исследователей привело изучение окаменелостей, а в результате эволюции, одни виды исчезают, а другие виды появляются.

Этот препарат был невероятно эффективным, дешевым и простым в применении. Сразу после непосредственного контакта с препаратом погибали 80% комаров.

Смертельное воздействие препарата сохранялось на протяжении нескольких недель, вследствие медленного химического распада. Казалось, что осталось в прошлом нашествие насекомых и распространяемые ими болезни.

Но особого внимания на то, что после контакта с ДДТ выжили несколько насекомых, никто не обратил. Ведь для любой популяции насекомых процент выживших был мизерным.

Наиболее уязвимые погибли, а выжили те, которые обладали достаточной сопротивляемостью к действию яда. Этой сопротивляемостью они обладали или благодаря способности выводить яд из организма, или его нейтрализовать, или благодаря очень толстой коже.

Так же, как разные люди способны сопротивляться болезни по-разному, так и животные, обладают неодинаковой приспособляемостью.

Новое поколение, которое унаследовало полезные признаки, произвели выжившие особи. К полному уничтожению уязвимых особей привело дальнейшее применение химиката.

Очередное поколение с еще большей устойчивостью к ДДТ, дало скрещивание между выжившими насекомыми. И так продолжалось из поколения в поколение, до тех пор, пока эффективность ДДТ не свелась к нулю.

В основе эволюции лежит процесс, вызвавший эти изменения. Борьбу за выживание ведут все животные: им необходимо заботится о том, чтобы выжить во враждебной среде, чтобы не быть съеденными, а также искать пищу.

Более активно размножаться и более успешно решать все эти задачи, им позволит случайная естественная изменчивость отдельных особей.

В результате чего их потомки начинают количественно превосходить потомков менее приспособленных особей, а на протяжении поколений их признаки могут распространиться на всю популяцию.

Такая эволюционная борьба чаще приводит к изменениям в части популяции, превращая ее в расу (внутривидовую группу). Перемены, со временем, могут приобрести настолько радикальный характер, что скрещивание между представителями данной расы и их предками становится невозможным. Образуется новый вид.

Формирование насекомых, которые устойчивы к воздействию пестицидов, происходит гораздо быстрее, чем естественная эволюция.

Могут понадобиться сотни поколений на закрепление незначительных изменений, а проследить за этим удается чрезвычайно редко. Когда в последовательном изложении впервые появилась теория эволюции (XIX в.), химикаты, подобные ДДТ, не были еще известны.

Поэтому, в действии наблюдать эволюцию не существовало возможности. На двух неоспоримых фактах основывались сторонники новой теории: бесконечном разнообразии в современном мире видов и степени отличия этих видов от давно вымерших видов, остатки которых сохранились в древних породах в виде окаменелостей.

Летопись в камне.

По утверждению Джеймса Ашера, ирландского архиепископа, который жил в середине XVII века, мир был сотворен 23 октября 4004 года до Рождества Христова в 9 часов утра.

К такому мнению Ашер пришел на основании Библии, которая в то время являлась непререкаемым источником, излагающим истинную историю сотворения мира и всего в нем сущего.

До конца XVIII века, вычисления Ашера считались общепризнанными. Геологи начали сомневаться в том, что формирование долин, гор и горных систем заняло менее 6000 лет, именно в то время.

А наблюдение за такими процессами, как перемещение пород, смещение пластов, эрозия, наталкивали на мысль, что все эти геологические изменения происходят чрезвычайно медленно и длятся миллионы лет.

Ученные пришли к выводу, что самые древние породы сформировались несколько сотен миллионов лет назад, даже не зная методов точного определенного возраста пород. Узнать возраст наиболее древних пород (примерно 3800 млн. лет), позволил современный радиоактивный метод датирования.

Результаты нового датирования означали, что найденные в осадочных породах останки животных, тоже должны иметь возраст несколько сотен миллионов лет.

Было трудно установить точную цифру, но по способу залегания пластов было определено относительный возраст пород. Более поздние пласты отлагаются сверху на более ранних пластах, с течением времени.

Это касается и найденных в этих пластах любых окаменелостей животных. Таким образом, в формации, состоящей из многих хорошо различимых пластов, теоретически должна быть представлена полная «летопись в камне», характеризующая эволюцию животных данного региона за большой промежуток времени.

Она практически никогда не бывает полной. Останки мягкотелых животных, таких как черви и медузы полностью разложились раньше, чем затвердели окружающие отложения.

Питающимися падалью хищниками, были съедены останки других животных. Два факта позволили установить сохранившиеся окаменелости: давно исчезли многие из некогда населявших Землю видов; некоторые из них имеют общие признаки с похожими видами современных животных.

Таким образом, неизбежен вывод о том, что определенные этапы эволюционного процесса, отражают вымершие животные. Возможно, некоторые из них, есть прямыми предками современных видов, а остальные (большинство) произошли от предков, которые развились по несколько иному пути, а в последствие вымерли.

В общих чертах, проследить всю историю развития многих разновидностей животных (время их появления, наибольшего разнообразия и распространения, а также вымирания, во многих случаях), дает возможность изучения горных пород.

Бесконечное разнообразие.

В сентябре 1831 года предложили принять участие в плавании английского военного корабля «Бигл», в качестве натуралиста, 22-летнему Чарлзу Дарвину.

У этого кругосветного путешествия была цель: гидрографическая съемка морского дна вдоль Южноамериканского побережья.

Дарвин, отправляясь в путь, с собой взял только вышедший первый том «Основ геологии», и был преисполнен исследовательским пылом. Автором этой книги был Чарлз Лайель, который, в то время, был известнейшим популяризатором новых геологических теорий.

С концепцией эволюции Дарвин был уже знаком. Он нашел множество окаменелостей в горных породах Патагонии, которые дали основу для разработки новых теорий.

Но ясность в его представления об эволюции внесли, именно наблюдения над разнообразием живых существ, которые населяли острова Галапагос.

Галапагоские вьюрки оказались наиболее загадочными объектами изучения, 14 четко выраженных видов, имеющих отличительные признаки.

Одни питались типичными для вьюрков семенами, другие – насекомыми, третьи – фруктами и почками растений.

Отдельную среду обитания представлял собой каждый остров, который был заселен определенным видом. Все виды вьюрков, по мнению Дарвина, были очень похожими, будто у них был общий предок. Тогда откуда же такое разнообразие?

Жан Батист Ламарк, французский естествоиспытатель, в начале века опубликовал теорию, целью которой было объяснить происхождение видов.

Ламарк предположил, что в течение своей жизни отдельные животные так же приспосабливаются к окружающей среде, как тяжелоатлет накачивает мускулы, и что их потомки наследуют благоприятные качества предков.

Образованию новых видов способствуют эти унаследованные качества. Это происходит в течение длительного времени в результате кумулятивного действия.

То, что приобретенные качества не передаются по наследству, доказано современной генетикой. Но теорию Ламарка Дарвин отверг, опираясь на здравый смысл и простое наблюдение: сын тяжелоатлета наследует не мускулатуру отца, а потенциальную возможность приобрести ее.

Дарвин выдвинул другую теорию. Эта теория базировалась на том неоспоримом факте, что у животных, в огромных количествах рождаются детеныши, большинство из которых погибает, так и не достигнув возраста половой зрелости. В значительной степени это дело случая.

Также Дарвин заметил, что все животные, которые размножаются половым способом, друг от друга отличаются поведением, формой, цветом и множеством других признаков. Все эти отличия для животного либо затрудняют, либо облегчают борьбу за выживание. Чаще выживают животные с полезными признаками, чем те, которые не имеют таковых.

Полезные признаки должны передаваться последующим поколениям, для того, чтобы способствовать эволюции. Дарвин полагал, что так оно и есть.

Он опять-таки отталкивался от наблюдения за наследственностью: не унаследовав приобретенных физических данных отца, сын тяжелоатлета часто наследует основные черты его телосложения.

О том, что такое генетика Дарвин не знал, подобно своим современникам. Но чтобы прийти к правильным выводам, оказалось достаточно его интуиции.

Галапагоские вьюнки, согласно его теории, эволюционировали преимущественно благодаря размножению и выживанию особей с полезной изменчивостью. Дарвин этот процесс назвал естественным отбором. Но откуда же такое множество видов?

Острова Галапагос дали ключ к разгадке. Отдельной расой гигантской черепахи мог похвалится каждый из них. У этих черепах были отличительные рисунки панциря, но эти расы явно были родственными.

Чарлз Дарвин предложил, что они произошли от одного предка и, расселившись по разным островам, там эволюционировали изолированно от своих соседей. К сохранению и совершенствованию изменений привел естественный отбор, что позволило приспособиться к среде обитания каждой расе.

Возможность межрасового скрещивания и обратного процесса исключалась из-за географической изоляции.

Вьюрки, в соответствии с теорией Дарвина, разделились таким же образом как черепахи, но на каждом острове отдельные виды образовались в процессе колонизации разных сред обитания и в результате изменений в самых переселенцах с целью приспособления к местным условиям.

Таким образом, популяции вьюрков, которые кормятся на территории поросшей кактусами, развивались совсем иначе, чем вьюрки, обжившие лесные чащи. Возможно, межрасовое скрещивание, первоначально частично имело место между ними .

Однако, эти возможности, под влиянием различий в поведении, постепенно сокращались до тех пор, пока между этими расами не появилась генетическая несовместимость. Таким образом, образовались отдельные виды вьюрков.

Обезьяны и ангелы.

Дарвин, в конце 1930-х годов, создал свою основную научную теорию, в поисках доказательств которой, провел последующее 20 лет.

Уоллес написал статью за 3 дня в состоянии лихорадочного вдохновения (после приступа малярии), в которой было недостаточное количество убедительного исследовательского материала.

Совсем иначе дело обстояло с «Происхождением видов», Чарлза Дарвина. Чрезвычайной основательностью отличался научный труд Дарвина. Он вызвал возмущение ученых-традиционалистов, которые расценили его чуть ли не как богохульство, и мгновенно разошелся.

Отказаться от библейской истории сотворения мира в пользу теории Дарвина, были многие рады, но немногие из них, были готовы согласиться с тем, что человек – продукт эволюции обезьяны.

И в наше время эта концепция остается неудобоваримой для тех людей, которые считают человека особенным Божьим творением.

А тем временем, ученные, которые приняли эту возможность происхождения человека, и сейчас спорят о деталях процесса эволюции.

Было вытеснено недавнее представление об эволюции, как о постепенном процессе незначительных изменений, теорией «перемежающегося равновесия».

Согласно этой теории, длительные периоды неизменности видов меняются периодами быстрого развития дочерних популяций, которые дают начало новым видам. Эта идея возникла под влиянием того факта, что окаменелости содержат очень мало свидетельств плавности перемен.

Изменения в структуру теории, могут привнести такие гипотезы, но ее основы они не способны подорвать. В том, что животные в ходе своего развития приспосабливаются к различным внешним влияниям, сегодня нет сомнений.

На протяжении многих десятилетий этот процесс был продемонстрирован тем, что огромные тучи насекомых приобрели иммунитет к обрушенным на них ядохимикатам.

Этого не мог предусмотреть химик, который создал ДДТ (1942 год). Но, возможно, он изобрел неоспоримое доказательство в пользу теории, которая есть главным предметом научных споров в области зоологии уже свыше 130 лет.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что эволюция животных – это процесс, который существует от появления первых животных на Земле, и будет существовать всегда…

Всемирного банка, в 2016 году средняя ожидаемая продолжительность жизни при рождении составила 72 года — почти на 5 лет дольше, чем в 2000-м(67,6) и на 20 лет — чем в 1960-м. Современная медицина помогает жить, размножаться и передавать гены миллионам людей, которые еще в ХХ веке считались безнадежн о больными . Возникает вопрос: не остановит ли это естественный отбор — ключевую движущую силу эволюции?

« Посмотрев на скорость эволюции нашей ДНК, мы увидим, что эволюция человека не остановилась. Более того, она происходит быстрее», — утверждает в колонке для австралийского журнала The Conversation Лоуренс Херст , профессор эволюционной генетики Университета Бата(Великобритания).

Как эволюционируют наши гены

Эволюция — это постепенное изменение ДНК вида на протяжении многих поколений. Она может происходить путем естественного отбора — когда определенные черты, созданные генетическими мутациями, помогают организму выживать и размножаться. Такие мутации, как правило, передаются следующему поколению и становятся все более распространенными в популяции.

У многих жителей Центральной Африки встречается серьезное заболевание крови — серповидно-клеточная анемия. Ученые исследовавшие эту« эпидемию», с удивлением обнаружили, что изменение формы красных кровяных телец, характерное для такой анемии, защищает людей от другой опасной болезни — малярии.

Хотя в развитых государствах здравоохранение оградило людей от многих причин смерти, то у народов/ населения стран, не имеющих доступа к новым технологиям и дорогим лекарствам, естественный отбор продолжается.

Люди, которые выжили после вспышек инфекционных заболеваний, прошли естественный отбор и могут передать свою генетическую устойчивость потомству. Анализ ДНК жителей Центральной и Западной Африки показывает выработавшуюся резистентность к лихорадке Ласса и малярии, а в регионах, где малярия остается распространенной, отбор все еще продолжается.

Люди также адаптируются к окружающей среде. Мутации, позволяющие жить на большой высоте, стали чаще встречаться среди населения Тибета, Эфиопии и Анд.

Распространение генетических мутаций в Тибете, возможно, является самым быстрым эволюционным изменением у людей за последние 3000 лет.

Произошел« всплеск» частоты мутации гена, который увеличивает содержание кислорода в крови и дает местным жителям преимущества в жизни на большой высоте. Их дети выживают и передают этот ген потомкам.

Еще один источник эволюционной адаптации — питание.Например, мутация, помогающая взрослым усваивать лактозу, т. е. не испытывать дискомфорт после употребления молока, есть более чем у 80% европейцев. Но в некоторых частях Восточной Азии, где молоко пьют реже, неспособность переваривать лактозу является нормой.

Люди могут адаптироваться и к нездоровой пище. Автор колонки пишет, что исследование генетических изменений в США в течение ХХ века выявило отбор, который способствует снижению артериального давления и уровня холестерина — показателей, которые« американская диета» может поднять до смертельных уровней.

Естественный отбор — не единственный двигатель перемен

Профессор Херст пишет, что на естественном отборе эволюция человека не заканчивается: он затрагивает всего около 8% нашего генома. Согласно нейтральной теории эволюции , частота мутаций в остальной части генома может меняться в популяциях случайно.

Если естественный отбор ослаблен, мутации, которые он обычно« подчищал», могут не удаляться так эффективно. Это может увеличить их частоту, и тем самым ускорить эволюцию.

Но нейтральная эволюция не может объяснить, почему некоторые гены развиваются гораздо быстрее других. Скорость эволюции измеряют, сравнивая ДНК человека с ДНК других видов. Это также позволяет определить, какие гены быстро развиваются только у людей.

Один из таких ускоренных эволюцией генов — HAR1, необходимый для внутриутробного развития мозга с 7й по 18ю неделю беременности.

Случайный участок ДНК человека в среднем более чем на 98% идентичен аналогичному участку у шимпанзе. Но HAR1 мутирует так быстро, что сегодня подобен шимпанзе всего на 85%.

« Хотя ученые могут видеть эти изменения и измерять их скорость, мы до сих пор не понимаем, почему некоторые гены развиваются быстрее, чем другие, — признается Херст. — Первоначально считалось, что это результат естественного отбора, но теперь мы знаем, что это не всегда так».

Скрытые опасности быстрой эволюции

В последнее время много внимания привлек процесс передачи человеческой ДНК через сперматозоид и яйцеклетку. Создание этих половых клеток включает в себя разрушение молекул ДНК, их рекомбинацию и восстановление. Тем не менее, молекулярный ремонт, как правило, происходит не в случайном, а в избирательном порядке.

Молекулы ДНК состоят из четырех химических оснований: аденина(A), гуанина(G), тимина(T) и цитозина. В процессе восстановления повреждений и разрывов ДНК исправления чаще происходят с использованием оснований C и G, а не A или T. Пока неясно, почему так происходит, но из-за этой избирательности G и C может стать больше.

Увеличение G и C на регулярных участках восстановленного ДНК вызывает сверхбыстрое развитие частей нашего генома. Этот процесс можно ошибочно принять за естественный отбор, поскольку оба они быстро меняют отдельные участки ДНК. Этот процессы происходят в пяти наиболее быстро развивающихся генов, включая HAR1.

Если изменения GC вредны, естественный отбор должен им продиводействовать. Но с его ослаблением этот процесс может стать неконтролируемым и даже ускорить эволюцию нашей ДНК.

Может измениться и сама скорость мутации. Основным источником мутаций в человеческой ДНК является процесс деления клеток, образующих сперматозоиды. Чем старше становится мужчина, тем больше мутаций встречается в его сперматозоидах. Поэтому, если в будущем люди будут заводить детей в более позднем возрасте(что уже характерно для развитых стран), человечество будет мутировать быстрее.

Эволюция происходит не только путем естественного отбора, потому этот процесс едва ли прекратиться. Но ослабление естественного отбора может стимулировать другие эволюционные процессы. Это очень усложняет представление о том, как изменятся люди будущего. Вместе с тем, вполне возможно, что из-за развитой современной медицины у будущих поколений будет больше генетических проблем.

Каким образом происходило расселение предков человека по Земному шару? Почему приматы, жившие на деревьях, спустились на землю и встали на две ноги, а чернокожее население Африки является единственными чистокровными Homo sapiens? На эти вопросы попытался ответить в своей лекции, прошедшей в парке Горького в рамках проекта «Открытая среда», кандидат биологических наук, доцент кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, научный редактор портала Антропогенез.ру Станислав Дробышевский.

Происхождение человека можно отсчитывать с разных моментов - скажем, с появления приматов (около 65 миллионов лет назад), но проще всего делать это с момента прямохождения. Про появление прямохождения думали еще с XIX века, когда стало понятно, что человек, так или иначе, произошел от приматов, но промежуточные звенья эволюции, получетвероногие-полупрямоходящие, от исследователей долгое время ускользали.

От примата к человеку

Только буквально за последние десять лет появились находки костей этих существ. На данный момент самым древним из них является сахелантроп чадский, череп которого и нижние челюсти, а также зубы были найдены в республике Чад. Они имеют возраст около 7 миллионов лет.

Тогда на этой территории были саванны, озера и заросли кустарника. В это время происходило осушение климата, и приматы, которые жили в тропических лесах, покрывавших большую часть Африки, испытывали некоторые трудности.

У них было три варианта в этой ситуации. Во-первых, вымереть, потому что леса исчезали и деваться было некуда. Большая часть приматов благополучно последовала этой участи, и теперь у нас есть их кости. Второй вариант - остаться в лесах, ведь не все они исчезли (сейчас в Центральной и Западной Африке довольно много тропических лесов). Сегодня в них живут два вида шимпанзе и гориллы. Третий вариант заключался в том, чтобы приспособиться к новым условиям, что и сделали некоторые приматы.

Но на открытой местности возникала масса всевозможных проблем. Предки этих существ лазили по деревьям, а в саваннах деревьев уже нет. Появилась проблема терморегуляции, защиты от хищников, пришлось по-новому питаться. Все это и привело к тому, что они спустились на землю, встав на две ноги.

Конечно, это не единственный возможный вариант, потому что павианы примерно в это время тоже спустились с деревьев и продолжили ходить на четвереньках. Но наши предки были крупнее павианов, у них была преадаптация к вертикальному положению тела, и им оказалось проще встать на две ноги, освободив две руки.

Это, впрочем, не значит, что они начали этими руками тут же что-то полезное делать. В последующие несколько миллионов лет руки использовались для шелушения зерна, срывания плодов - не сильно интеллектуальных занятий. Эти первые прямоходящие существа (в том числе и сахелантроп) представляли собой, по сути, двуногих обезьян.

Голова у них была небольшого размера, мозга в ней помещалось где-то на 100 грамм меньше, чем у шимпанзе, а морда была очень крупной. Кроме прямохождения, у них было всего два прогрессивных признака: нижнее положение затылочного отверстия на черепе, соединяющего головной мозг со спинным, и маленькие клыки.

Небольшие клыки - очень важный признак, ведь он привел к тому, что они стали, грубо говоря, добрее. Большие клыки нужны обезьянам для того, чтобы кого-то пугать, так как они растительноядные и никого ими не грызут. Но если павиан скалит зубы, которые у него больше, чем у леопарда, то это впечатляет. Когда сахелантроп скалил зубы (которые у него были, конечно, больше, чем у нас, но сильно меньше, чем у шимпанзе) то это впечатляло не очень сильно.

В результате у него появились новые способы выражения своего «богатого внутреннего мира», чувств. Освобождение рук стало первым шагом на пути появления богатой жестикуляции, мимики и речи (на тот момент, понятно, никакой речи не возникло, но были первые предпосылки к ней).

Интересно, что, скорее всего, прямохождение возникало не один раз, а несколько. В чуть более позднее время, около 6 миллионов лет назад, в Восточной Африке обитал оррорин. Он был разрекламирован в популярной культуре как «человек тысячелетия» - millenium man, поскольку его нашли в 2000 году. От него не осталось целого черепа, только обломки, зато остались бедренные кости. Эта кость напрямую связана с типом передвижения, и она показывает, что оррорин был более-менее прямоходящим.

Исследователи даже выдвинули предположение, что оррорины были более прямоходящими, чем более поздние австралопитеки. Это выглядело странно - получается, что сначала наши предки развились, потом деградировали, а потом опять развились. Совсем недавно, в 2014 году, было сделано новое исследование бедренных костей орроринов, которое показало, что, несмотря на прогрессивные признаки, большая часть признаков роднит их с более древними четвероногими приматами, скакавшими по деревьям 10 миллионов лет назад. Есть и зубы орорринов (зубы вообще хорошо сохраняются), и эти зубы хоть и чуть поменьше, чем у сахелантропа, но значительно крупнее, чем у нас.

Ардипитеки и австралопитеки

Через некоторое время появляются ардипитеки. В настоящее время известно два их вида: Ardipithecus ramidus (жил 4,5 миллиона лет назад) и Ardipithecus kadabba (более древний, жил более 5 миллионов лет назад). Более древние мало изучены из-за небольшого количества останков. Гораздо лучше изучен Ardipithecus ramidus, так как был найден почти полный скелет, о котором и пойдет речь. Этот скелет обнаружили в 1994 году, но вплоть до 2006-го научные работы по нему не публиковали, поскольку его нашли в очень поврежденном состоянии и все это время реконструировали.

Ardipithecus ramidus - это замечательный промежуточный этап между обезьяной и человеком. Фактически это то самое «недостающее звено», о котором мечтали со времен Дарвина, и вот его, наконец, нашли. Его признаки практически 50 на 50 принадлежат как обезьяне, так и человеку. Например, его руки практически до колен, а на стопе большой палец оттопырен, примерно как у нас на руке.

Вес его мозга составляет 400 граммов, как у шимпанзе (для сравнения, у современного человека - 1400). Строение его черепа такое же, как у обезьяны, и единственное, что его отличает от обезьяны, - маленькие клыки и комплекс прямохождения. Но вместе с этими примитивными чертами есть и продвинутые.

У него довольно развитый таз. Тазовые кости у человека низкие и широкие, приспособленные к хождению на двух ногах, а у обезьян они узкие и высокие, и все тело у них вытянутое. У ардипитека все строго посередке - высота с шириной у него примерно одинаковые. И нужно отметить совершенное строение его стопы. Хотя большой палец и оттопырен, у нее есть продольные и поперечные своды, которые ни для чего, кроме как для прямохождения, не нужны. При этом по деревьям ардипитек здорово лазил, скорее всего, мог бегать на четвереньках с опорой на ладонь и мог ходить на двух ногах.

После этого эволюция могла пойти куда угодно. Предки человека могли уйти обратно в леса, которые были рядом, могли оказаться в саванне, перемещаясь на четвереньках, как павианы, а могли на двух ногах, и, к счастью для нас, они вышли на двух ногах. Там, где жил Ardipithecus ramidus, существовало некое подобие парковых сообществ, когда кроны деревьев покрывают примерно 40 процентов территории. Нельзя скакать с ветки на ветки до бесконечности, надо иногда спускаться на землю. С другой стороны, деревья достаточно часто стоят, и на дерево можно залезть.

В более позднее время саванны расширялись, становились более открытыми, и в это время появилась группа австралопитеков. Все они жили в Африке, были полностью двуногими и ниже головы выглядели почти как люди. Почти, но не совсем, потому что на их стопе большой палец чуть-чуть, но отстоял от остальных. Кисть руки у них по пропорциям была примерно как у нас, но по строению отдельных костей больше напоминала обезьянью. Каменные орудия труда они не изготавливали.

Голова их была по большему счету обезьяньей. Масса головного мозга австралопитеков составляла 400-450 граммов, у самых одаренных - 500 граммов, то есть примерно как у шимпанзе. Рост большинства австралопитеков составлял от 1 до 1,5 метров, и если посчитать не абсолютный размер мозга, а относительный к массе тела, то получается, что они все-таки были умнее шимпанзе, но это, видимо, никак особо не проявлялось до какого-то времени.

Время пришло примерно 2,5 миллиона лет назад, когда климат стал еще суше и холоднее (стоит, впрочем, помнить, что это Африка, то есть холоднее по африканским меркам). Австралопитеки разделились на две ветви. Одну из них представляли парантропы, или массивные австралопитеки. Они отличались очень мощным жевательным аппаратом, огромными челюстями и зубами, и когда ученые нашли первого представителя, они назвали его «щелкунчиком».

Питались они, видимо, растительностью, то есть были вегетарианцами. Просуществовав миллион лет, они вымерли. Но в этот миллион лет они процветали, и на протяжении этого времени они представляли собой основной вид крупных приматов в саванне Африки. Их останки находятся в огромном количестве (на данный момент найдено уже несколько тысяч) - в разы больше чем, скажем, древних леопардов и львов, которые жили тогда же.

Первые люди

Синхронно с этими массивными австралопитеками появились первые люди - род Homo. Не стоит думать, что они выглядели как современный человек, поскольку Homo это лишь род. Homo Habilis, человек умелый, не сильно отличался по строению от австралопитека. Его рост составлял все те же 1,5 метра, оставалось очень много примитивного в строении кисти и стопы, мозг при этом хотя и не был запредельно большим, но его масса была существенно больше, чем у австралопитека, не 450-500 граммов, а 600-700 и даже больше.

Это уже много. Для современного человека это минимум - есть понятие «мозговой Рубикон», граница, по массе мозга отделяющая человека от обезьяны, и она составляет 750-800 граммов. Она же отличает австралопитеков от человека умелого и она же отличает современных психически нормальных людей от ненормальных, микроцефалов, у которых есть какие-то врожденные дефекты и мозг которых не вырастает. Например, у человека может быть мозг массой 300 граммов - меньше, чем у шимпанзе, и он жить будет, но думать при этом не сможет.

Что показательно, примерно 2,5 миллиона лет назад появились первые каменные орудия труда, которые мы находим в Африке. Самые древние из них найдены в месте Гона в Эфиопии, и буквально только что, месяц назад, пришла информация о том, что на месте раскопок Ломекви, тоже в Африке, найдены более древние орудия, возраст которых составляет 3,3 миллиона лет. Научной публикации относительно этой находки пока нет, так что достоверным можно считать срок в 2,5 миллиона.

Первые каменные орудия были весьма примитивны. Они представляли собой галечную культуру - гальку или любой большой булыжник раскалывали пополам и двумя-тремя ударами подравнивали. Но какими бы они ни были примитивными, сделать их сложно. Даже самое примитивное орудие человека умелого современный человек сделать не сможет. Я наблюдал, как археологи с огромным стажем пытались повторить орудия древних людей, и на тот момент достигли в этом деле уровня питекантропов.

Все это говорит о том, что координация движений к моменту появления человека умелого выросла, мозгов стало достаточно, чтобы спланировать свои действия - повторяемость типов орудий говорит о том, что у них был план, они знали, что хотели получить.

Прогресс не стоял на месте, и примерно 1,5 миллиона лет назад, опять же в Восточной Африке, появились первые свидетельства использования людьми огня. Еще раньше, 1 миллион 750 тысяч лет назад, появились первые жилища. Слово это звучит гордо, но на самом деле они представляли собой нечто вроде ветрового заслона, сделанного из веток, придавленных камнями. Нормальные жилища появились намного позже на севере, в Евразии.

Около 2 миллионов лет назад люди наконец-то вышли за пределы Африки. В настоящий момент самые древние известные люди за пределами Африки жили на территории современной Грузии. Понятно, что Грузия с Африкой не сообщается, люди туда не телепортировались, и их следы должны быть где-то по пути, но пока они не найдены. По уровню развития они были такими же, как в Африке, у них были каменные орудия, но они были очень примитивными, с небольшим мозгом (700-800 граммов), маленького роста (1,4 метра) и с крупным лицом, имеющим тяжелое надбровье.

Скорее всего, эти первые выходы из Африки заканчивались печально. Но примерно около 1,5-1,2 миллиона лет назад люди заселили всю тропическую зону: Африку, Средиземноморье и Азию - вплоть до Явы. По пути этого расселения они эволюционировали в новый вид - человек прямоходящий Homo Erectus. Конечно, прямохождение возникло гораздо раньше, но для Эжена Дюбуа, который в конце XIX века нашел первые кости этого вида на Яве, это был самый древний прямоходящий.

Этот вид более похож на человека, чем его предшественники. Масса их мозга составляет около 1 килограмма. У них сформировалась новая культура - ашельская (она появилась еще в Африке, а потом распространялась в другие места). Они делали каменные рубила - крупные орудия, обработанные со всех сторон. Более того, поздние каменные рубила имели весьма симметричную форму, даже слишком симметричную, поскольку в плане функционала это было не нужно.

Некоторые археологи считают, что это свидетельство зарождения искусства - когда камень красивый, на него приятно посмотреть, от этого получаешь эстетическое удовольствие. Есть находки рубил, в центре которых имелось включение красного цвета, и человек прямоходящий его не сбил, а оставил специально. Или в породе была ископаемая ракушка, и он ее не уничтожил, а оформил специально в рукоять.

Фото: Kenneth Garrett / Danita Delimont / Global Look

Расселялись они сначала преимущественно по берегу Индийского океана, это были люди, собиравшие то, что выбросило море. Когда они шли из Африки, справа был океан, слева - по большей части пустыня. Впереди много всего вкусного, позади - голодные родственники. В такой ситуации они расселялись очень быстро. Расчеты показывают, что за 5 тысяч лет они могли «добежать» от Африки до Явы. С учетом погрешности методов датировки, которые у нас есть, мы видим, что они появились практически сразу и везде. То же самое потом происходило неоднократно, из Африки они выходили не один раз, а многократно.

Примерно 500 тысяч лет назад появился новый вид - Homo heidelbergensis, человек гейдельбергский (в честь немецкого города Гейдельберг, где первая челюсть представителя этого вида была найдена еще в начале XX века). Сейчас ясно, что они жили практически везде в Африке и в Евразии. Масса их мозга была сопоставима с нашей - 1300 граммов, а у некоторых и 1450, что сопоставимо с современным человеком.

Считается, что они были первыми, кто зашел в зону с умеренным климатом, где бывает зима. Впрочем, в 2014 году в Англии были найдены более ранние следы людей Homo antecessor, но насколько они там задержались - неясно. Homo heidelbergensis строили более-менее нормальные жилища в виде хижин, причем достаточно приличного размера - до девяти метров длиной и четырех метров шириной, иногда с несколькими камерами.

Около 300 тысяч лет назад люди часто начинают использовать огонь.

Коренные евразийцы

130 тысяч лет назад те Homo heidelbergensis, которые жили в Европе, постепенно превратились в неандертальцев. Границы между Homo heidelbergensis и Homo neanderthalensis, строго говоря, никакой нет, но классические неандертальцы, жившие 70 тысяч лет назад, отличаются от предшественников существенно. У них очень большой мозг - весом в среднем 1400 граммов, а то и 1500, то есть больше, чем в среднем у нас.

Их лицо было очень крупным и тяжелым, большой ширины нос и очень массивное телосложение: широкие плечи, мощная бочкообразная грудная клетка, немного укороченные руки-ноги. Это так называемые «гиперарктические» пропорции, приспособленные к холодному климату - в это время пошли чередования ледниковых и межледниковых периодов. В очень холодные места, правда, они не заходили, но и огонь не слишком часто использовали. Когда всю зиму минус 10 и нужно жить без огня - это не очень здорово, поэтому пропорции их тела были приспособлены для сохранения тепла. У современных людей то же самое. Если мы посмотрим на выходцев из Африки, то они все будут вытянуты как палки - так тело быстрее остывает. Те же, что на севере - эскимосы, чукчи, - будут, фактически, квадратными.

Неандертальцы появились в Европе - это ее коренное население. Оттуда они расселялись на Ближний Восток и дальше в Азию, примерно до Алтая. На Ближнем Востоке они встречались с Homo sapiens, человеком разумным, который возник в Африке (оттуда уходили не все, и те, кто оставался, постепенно превращались в людей разумных).

А вот в Восточной Азии не очень понятно кто жил. Буквально несколько лет назад был сделан анализ останков человека, найденного на Алтае в Денисовой пещере. Оказалось, что его ДНК (из зубов и фаланги пальца) отличается и от ДНК современного человека, и от ДНК неандертальца, которую расшифровали в 2001 году. Получилось, что в Восточной Азии жили некие денисовцы.

Большинство ископаемых людей мы знаем по их скелетам, а не по их ДНК, а вот денисовцев мы знаем по ДНК, но не знаем, на кого они были похожи, ведь для изучения имеются только два их зуба и фаланга пальца. Зубы у этого человека были большие, фаланга толстая, и на основе этого можно предположить, что они были крупными, хотя размеры зубов не сильно связаны с размерами тела.

Впрочем, как ДНК транслируется во внешность, ученым частично известно. Как в ней кодируется нос или губы, нам неизвестно, но мы знаем, что у денисовцев была темная кожа, темные волосы и темные глаза. Эти гены были рассмотрены и в случае с неандертальцами. Оказалось, что кожа у них была светлая, волосы были и темные, и светлые, и глаза тоже были светлые. Интересно, что у неандертальцев волосы были светлыми по-другому, чем у нас. Этот признак может обеспечиваться разными мутациями - гены, кодирующие темный пигмент можно по-разному «поломать». У европейского человека разумного они «поломаны» одним способом, у неандертальцев - другим, а, скажем, у современных меланезийцев - третьим.

Фото: Werner Forman Archive / Global Look

Неандертальцы использовали орудия мустьерской и микокской культур (были и другие, но эти самые главные). Эти культуры были более продвинутыми по сравнению с ашельской, культурой питекантропов и людей прямоходящих. Орудия в них изготавливались путем отбивания отщепов. Брали камень-заготовку, от него отбивали осколки, которые затем подравнивали. Разнообразие и количество орудий выросло, а трудозатраты на их изготовление уменьшились. Если раньше из одной заготовки можно было сделать одно рубило, то теперь из нее делалась куча отщепов, а значит и множество инструментов - остроконечники, скребла и разные другие.

Тем не менее неандертальцы были довольно отсталыми по сравнению с нами. До недавнего времени их отсталость, видимо, даже преувеличивалась. Считалось, что они были практически полностью хищниками, но несколько лет назад был проведен анализ зубного камня с зуба неандертальца, и выяснилось, что они питались и растительной пищей.

Самое интересное заключается в том, что у бельгийских неандертальцев были найдены крупицы крахмала специфической формы - судя по всему, они варили кашу из ячменя. Как они ее варили - не очень понятно, ведь керамики у них не было, но этнография показывает, как это можно сделать. Например, в яме, в корзине, в кожаном мешке, желудке бизона - если налить в него воду и бросить раскаленные камни, вода быстро закипает и кашу сварить можно. Многие народы до XIX века так и делали.

Более того, на зубах одной женщины из пещеры Сидрон в Испании были найдены частицы ромашки и тысячелистника. Просто так жевать эти растения мало кому в голову придет, поскольку они горькие, это говорит о том, что у них существовала медицина, так как эти растения - лекарственные. Другое свидетельство такого рода - из пещеры Шанидар в Ираке. Когда захоронение древнего человека в ней начали анализировать, оказалось, что споры пыльцы растения в могиле лежат кучками (то есть, это были именно цветы, брошенные в нее), и все это - исключительно лекарственные растения.

Homo heidelbergensis начали пользоваться так называемыми «санитарными погребениями». Когда человек умирает и лежит под ногами, это неприятно, поэтому они его брали, тащили метров 500 и бросали в глубокую яму. Есть скала с 16-метровой трещиной, в которую накидали кучу народа, и теперь у нас есть такой замечательный слоеный «пирог» из костей, который копают с 70-х годов и до сих пор еще не закончили. Уже найдено около двух тысяч костей.

Фото: Caro / Oberhaeuser / Global Look

Mettmann, North Rhine-Westphalia, Germany - The Neanderthal Museum in Mettmann

У неандертальцев уже были настоящие погребения. Их специфика заключается в том, что в одну могилу никогда не укладывалось больше одного человека, всегда в одинаковой позе - тело скорчено, на боку, для того, чтобы меньше копать. Присыпали труп буквально 20 сантиметрами земли, чтобы снаружи не торчало. Самое главное, в могилах никогда не находят погребальный инвентарь, нет украшений, тело не посыпано охрой, никаких костей животных - просто тело, и все. При этом неандертальцы знали, что рядом похоронен кто-то предыдущий - могилы ориентированы взаимно, идут одна за другой, параллельно.

Но постулат об отсутствии у этих людей фантазии в последнее время также подвергнут сомнению. Найдены свидетельства искусства неандертальцев - в этом году опубликована информация об исследовании когтей птиц со стоянки Крапина в Хорватии. Там были обнаружены когти хищных птиц, вроде орлана-белохвоста, затертые и лежащие в характерном порядке в кучке - видимо, это было ожерелье из когтей. Еще раньше были найдены подвески из зубов и другие подобные вещи. Но все равно в этом плане неандертальцы катастрофически отстают от людей разумных.

Человек разумный

Homo sapiens появился в Африке в интервале от 200 до 50 тысяч лет назад. В этом интервале есть находки останков вроде бы человека разумного, но в то же время и не совсем. Если одного такого товарища посадить рядом с современными людьми, кто-то, возможно, заметит нечто странное, но если группу современных людей посадить напротив группы древних людей, то различия будут явными. Например, не у всех протосапиенсов есть подбородок, надбровье у них мощное, голова большая. И вот, в интервале от 200 до 50 тысяч лет тому назад все это приходило в более-менее современное состояние.

Около 50 тысяч лет назад они от нас уже почти не отличались. Это не значит, что эволюция, как некоторые представляют, остановилась. Просто за такое время эволюционные изменения просто не могли проявиться. Они шли, зубы уменьшались, надбровье уменьшалось, кости черепа утончались, но эти различия очень небольшие. Если мы возьмем питекантропов, которые жили 400 тысяч лет назад и 450 тысяч лет назад, то между ними разница тоже будет не ахти какая.

В это время люди в очередной раз вышли за пределы Африки. Насчет того, почему это произошло, есть много гипотез, в том числе и катастрофическая, приписывающая решающую роль извержению вулкана Тоба на Суматре. Оно могло уничтожить население Азии, в результате чего людям разумным стало легче заселять безлюдные территории. Но под новый год была опубликована информация о находке, сделанной в Израиле. Там нашли самого древнего человека совершенно сапиентного строения.

Между 50 и 40 тысячами лет назад люди оказались в Австралии, не позже 12,4 тысяч лет назад они появились в Америке (по последним данным - 20 тысяч лет назад). На этом заселение планеты завершилось. Около 28 тысяч лет назад неандертальцы исчезли, в Азии денисовцы исчезли еще раньше, но и те, и другие сделали генетический вклад в нас, так что единственные чистокровные Homo sapiens - это негры в Африке.

Единственный вид человека, который продержался дольше неандертальцев и денисовцев, это так называемые «хоббиты» на острове Флорис в Восточной Индонезии. Их предки заселились туда около миллиона лет назад. За последующее время они измельчали и превратились в людей около метра ростом с мозгом массой 400 грамм, очень странного телосложения со странными пропорциями. Исчезли они 17 тысяч лет назад, когда везде были люди разумные. Но есть свидетельства местных жителей о неких мохнатых человечках, живущих в горах, которых они, впрочем, загнали в пещеру и спалили, так что, возможно, «хоббиты» и дожили и до XVI века.