Марк Мосевицкий - Распространненость жизни и уникальность разума?
Около 2 млн лет тому назад (на границе Плиоцена и Плейстоцена) произошло масштабное вымирание морских организмов. В слое осадочных пород, относящихся к тому времени, обнаружен изотоп железа (60Fe), характерный для излучения, испускаемого суперновой. Было высказано предположение, что относительно близко от Солнечной системы (20–30 световых лет) произошел взрыв сверхновой. В этом случае излучение, достигшее Земли, было достаточно мощным, чтобы существенно повредить озоновый слой, главным образом путем образования окислов азота. Это позволило жесткому ультрафиолетовому излучению Солнца достичь земной поверхности. Был уничтожен планктон, что нарушило пищевые цепочки и привело к массовым вымираниям (Benitez et al., 2002; Knie et al., 2004). К тому же периоду относят падение крупного метеорита более 1 км в поперечнике в “Южный”океан (Gersonde et al., 1997). Это событие могло привести к сходным последствиям.
На всем протяжении Плейстоцена (1.8 млн лет – 11.5 тыс. лет тому назад) происходили оледенения, когда полярные ледники распространялись до 40-й параллели. По некоторым оценкам 30 % земной поверхности могло покрываться ледяным панцирем толщиной до 1500 метров. Еще немного, и процесс стал бы необратимым, произошло бы глобальное оледенение, из которого Земле пришлось бы выбираться миллионы лет. Естественно, наземные животные исчезли бы, в том числе и люди, уже присутствовавшие на Земле. Однако каждый раз, не дойдя до “критической” 30-й параллели, льды отступали. Последнее оледенение (т. н. Ледниковый период) закончилось 10 тыс. лет тому назад, ознаменовав переход к Голоцену, который продолжается поныне.
Мы видим, что рассматриваемый период, последовавший за катаклизмом на границе K/T, не был гладким. Однако даже мощные импакты и похолодание не привели к столь массовым вымираниям, какие происходили ранее. Особенно важно, что они не затронули регион сформировавшегося 20 млн лет тому назад континента Африка, где обосновалась ветвь приматов Старого мира. Эволюция этой ветви дала прямоходящих гоминид, а затем и людей. Более того, считается, что именно похолодание вызвало образование безлесных пространств (саванны), которые стали той нишей, где проявились преимущества прямохождения, освободившего передние конечности для труда (deMenocal, 1995; Bobe et al., 2002; Alemseged, 2003; Bonnefille et al., 2004). Совершенствование трудовой деятельности напрямую зависело от развития интеллекта. Так увеличение размеров мозга и совершенствование его деятельности стали признаками, по которым происходил естественный отбор у прямоходящих гоминид. Это направление эволюции не было прервано стихийными катаклизмами и привело к человеку.
Глава VII. Эволюция людей
7.1. Эволюция приматов; возможные пути эволюции гоминин после их отделения от шимпанзе
7.1.1. Ранние предшественники современных людей
Плацентарные млекопитающие появились по разным данным 150–100 млн лет тому назад (Kumar and Hedges, 1998; Archibald et al., 2001; Douzery et al., 2003; Wible et al., 2007), т. е. в период расцвета динозавров.
Самые ранние материальные остатки (окаменелости) представителей отряда обезьян и полуобезьян (приматов) датируют 55 млн лет тому назад (Tavare et al., 2002). Это были растительноядные лазающие по деревьям некрупные животные. Однако молекулярный филогенетический анализ показал, что ветвь приматов отделилась от остальных плацентарных млекопитающих 80–85 млн лет тому назад (Martin et al., 2007; Steiper and Young, 2006), т. е. за 15–20 млн лет до кризиса на границе K/T. Отсутствие материальных остатков ранних приматов подтверждает их угнетенное состояние, а следовательно, и малочисленность, характерные и для других млекопитающих в эпоху господства динозавров. Закрепление и развитие приматов – прямое следствие случайного события: падения астероида и вызванного им кризиса на границе K/T. Результатом этого развития было выделение около 40 млн лет тому назад подотряда антропоидов (в переводе с греческого – человекоподобных) (Steiper and Young, 2006; Miller et al., 2005). Одна из его ветвей около 30 млн лет тому назад трансформировалась в семейство высших (человекообразных) обезьян (гоминид). 10 млн лет тому назад человекообразные обезьяны были распространены на всех континентах, однако только однажды, около 7 млн лет тому назад, от предков современных шимпанзе отделилась ветвь прямоходящих гоминид – гоминины, трансформировавшаяся в несколько видов людей (Kuminatsu et al., 2007). Заметим, что в литературе не выдерживается единая классификация. Мы будем исходить из того, что существуют семейство гоминид (Hominidae) и подсемейство гоминин (Homininae). Первое включает человекообразных обезьян, прямоходящих предшественников современного человека и его самого. Из подсемейства гоминин исключены обезьяны. Исходя из этих определений, термины “прямоходящие гоминиды” и “гоминины” будут использоваться как синонимы.
Находки останков ранних гоминин (черепа и скелеты разной степени сохранности) сделаны в Африке и нигде более, главным образом в ее Восточной и Центральной областях на территории современных Чада, Уганды, Кении и Эфиопии. По данным, которыми располагает современная наука, там происходил активный процесс эволюции прямоходящих гоминид и ранних людей, завершившийся появлением современного человека. Именно потому, что этот процесс оказался ограниченным незначительным пространством, он был весьма хрупким. Достаточно было падения в этом районе не очень крупного космического тела размером 0.2–1 км, которое образовало бы кратер диаметром 10–30 км (энергия взрыва 1000–5000 мегатонн), чтобы жизнь там прекратилась, а затем началась заново, главным образом за счет миграции животных из других областей (в точности по теории катастроф Кювье). За период активной эволюции гоминин (последние 7 млн лет) на разных континентах произошли десятки импактов указанного масштаба, которые безусловно повлияли на ход эволюции в соответствующих регионах, однако принципиальное значение имело то обстоятельство, что в зоне, которую можно считать колыбелью человечества, такого события не было. Благодаря этому процесс эволюции гоминин не был прерван, и на Земле появились разумные существа – люди. Среди других существующих ныне видов животных невозможно выделить хотя бы один, который можно было бы заподозрить по какому-то объективному признаку (например, тенденции к росту объема мозга, повышенной обучаемости и др.) в стремлении эволюционировать в направлении разумных существ. Это означает, что человек не только является сейчас, но и останется в будущем единственным на Земле существом, наделенным разумом, если, конечно, к нам не прибудут корабли из других звездных систем, на что по причинам, обсужденным выше (Глава 1), рассчитывать почти не приходится.
Генетические различия ранних прямоходящих гоминид не могут быть исследованы, т. к. их ДНК не сохранилась. Поэтому промежуточные формы выявляются и выстраиваются в цепочки предшественник-наследник на основании сопоставления костных останков. Отсюда неизбежные неточности и, соответственно, разногласия. Однако общая картина уже очевидна. С каждой новой находкой она становится более ясной.
Наиболее изученными являются австралопитеки (Australopithecus), обитавшие 4–2.5 млн лет тому назад (см. Вишняцкий, 2005). Первые находки их костных остатков были сделаны в 20-е годы XX века в Эфиопии. Впоследствии были обнаружены хорошо сохранившиеся черепа и скелеты этих гоминин, одна из разновидностей которых, Australopithecus afarensis, возможно, является прямым предшественником человека (Drapeau et al., 2005; White et al., 2006; Drapeau and Ward, 2007). В течение длительного времени не удавалось найти еще более ранние формы, которые можно было бы рассматривать в качестве промежуточных между шимпанзе и австралопитеками. Наконец, в 1994 г. в Эфиопии были обнаружены элементы скелета гоминина, возраст которых был определен в 4.4 млн лет. Исследование этих костей показало, что они принадлежат самостоятельному виду, названному ардипитеком (Ardipithecus ramidus). Недавние находки, сделанные в районе озера Чад и в Кении, помогают еще полнее заполнить этот пробел. Найденные костные останки относятся к жившим около 6 млн лет тому назад очень ранним прямоходящим (или частично прямоходящим гоминидам) гоминидам (Васильев, 2002; Haile-Selassie, 2001; Brunet et al., 2002, 2005; Guy F., 2005; Zollikofer et al., 2005; Nakatsukasa et al., 2007).
Принято считать, что главным следствием перехода к прямохождению было освобождение передних конечностей для трудовой деятельности, т. е. превращение их в руки. Однако впоследствии было обращено внимание на другое, уже негативное следствие прямохождения – значительное уменьшение скорости передвижения при фактическом отсутствии средств активной защиты от хищников. Можно предположить, что гоминины не исчезли благодаря поддержанным эволюцией новым направлениям в поведении и общении, в том числе, повышенной способности к обучению, коллективизму, основанному на разделении обязанностей в изготовлении и применении орудий труда, и развитию речи как средства общения (см. Вишняцкий, 2005). Для того, чтобы доминировать в таком сообществе, недостаточно отличаться только силой. Необходимо быть и самым умным. Поэтому развитие мозга стало приоритетным направлением эволюции гоминин, приведшим, в итоге, к современному человеку. Однако такая гипотеза не бесспорна. Австралопитеки, жившие 4–2.5 млн лет тому назад, имели мозг, практически не отличавшийся, по крайней мере размерами (до 450 см3), от мозга шимпанзе, и не умели производить орудия труда. Поэтому можно предполагать, что австралопитеки были столь же уязвимы, как их прямоходящие предки, появившиеся на 3 млн лет раньше. Сохранение в течение миллионов лет “беззащитных” прямоходящих гоминид показывает, что либо они не были столь уж беззащитны, либо в течение всего этого периода в регионе их обитания отсутствовали хищники, которых им следовало опасаться. Соответственно, у них не было стимула эволюционировать в направлении разума. Такой стимул мог появиться около 3 млн лет тому назад, и, как его следствие, получила развитие ветвь людей (род Homo). Прямоходящие гоминины, у которых мозг не развивался (австралопитеки и некоторые другие виды), вскоре исчезли. Существуют разные версии, согласно которым люди берут начало, как было сказано выше, непосредственно от австралопитеков, точнее, от одного из их подвидов (Рис. 7), или они происходят от общего с австралопитеками предшественника (Cela-Conde and Ayala, 2003; Harcourt-Smith and Aiello, 2004). Так или иначе, но не позже, чем 2.4 млн лет тому назад, появился вид Homo habilis (человек умелый) – самый ранний из известных представителей рода Homo. Объем мозга этих первых людей (600–700 см3) был существенно больше, чем у их предшественников, и они изготавливали орудия труда.
