A Homo Sapiens evolúciós idővonala

Ez alatt a hosszú idő alatt különböző emberi fajok sokasága élt, fejlődött és halt ki, keveredve és néha kereszteződve útközben. Az idő előrehaladtával testük, agyuk és gondolkodási képességük is megváltozott, ami az eszközeikben és technológiáikban is megmutatkozott. Annak megértése érdekében, hogy a Homo sapiens végül hogyan fejlődött ki a homininok ezen régebbi vonalaiból, a modern embereket és a legközelebbi kihalt rokonainkat és őseinket is magában foglaló csoportból, a tudósok ősi csontokat és kőeszközöket ásnak elő, génjeinket kutatják, és újrateremtik a változó környezetet, amely segített alakítani őseink világát és irányítani az evolúciójukat.

Ezek a bizonyítékok egyre inkább arra utalnak, hogy a H. sapiens Afrikából származik, bár nem feltétlenül egyetlen időben és helyen. Ehelyett úgy tűnik, hogy az emberi ősök különböző csoportjai Afrika lakható régióiban éltek, fizikailag és kulturálisan viszonylag elszigetelten fejlődtek, amíg az afrikai tájak éghajlati eredetű változásai arra nem ösztönözték őket, hogy időnként keveredjenek és kicseréljenek mindent, a génektől kezdve az eszköztechnikákig. Végül ebből a folyamatból alakult ki a modern ember egyedi genetikai felépítése.

"Kelet-Afrika olyan környezet volt, amely elősegítette a Homo sapiens kialakulásának időszakában az Afrikán átívelő vándorlásokat" - mondja Rick Potts, a Smithsonian Emberi Eredet Programjának igazgatója. "Úgy tűnik, ideális környezet volt a kontinensen szétszórtan élő, vándorló populációk génjeinek keveredéséhez. Ebből következik, hogy az emberi genom Afrikában keletkezett. Mindenki afrikai, és mégsem Afrika egyetlen részéből származik". Az új felfedezések mindig újabb és újabb kulcsfontosságú útvonalakkal egészítik ki az emberiség útjának térképét. A Homo sapiens idővonalán a legjobb bizonyítékok közül néhányat mutatunk be, amelyek a fejlődésünket dokumentálják.

550 000-750 000 évvel ezelőtt:

A Homo sapiens vonal kezdete

A Homo heidelbergensis, a modern ember, a neandervölgyiek és a denisovaiak közös ősének egyik népszerű jelöltje, John Gurche arcrekonstrukciója

A fosszíliák helyett inkább a gének segíthetnek abban, hogy feltérképezzük saját fajunk - és azok, akiktől származunk, vagy akikkel az idők során keveredtünk - vándorlását, mozgását és evolúcióját.

A legrégebbi előkerült, korai emberi rokonok DNS-e a Sima de los Huesosból, a "Csontok gödréből" származik. A spanyolországi Atapuerca-hegységben egy barlang alján a tudósok 28 különböző egyed több ezer fogát és csontját találták meg, amelyek valahogy tömegesen kerültek összegyűjtésre. 2016-ban a tudósok aprólékos munkával kibogozták a részleges genomot ezekből a 430 000 éves maradványokból, hogy kiderüljön, a gödörben talált emberek a legidősebb ismert neandervölgyiek, a nagyon sikeres és legközelebbi rokonaink. A tudósok a molekuláris óra segítségével megbecsülték, mennyi időbe telt, amíg felhalmozódtak a különbségek e legidősebb neandervölgyi és a modern emberek genomja között, és a kutatók szerint a közös ős valamikor 550 000 és 750 000 évvel ezelőtt élt.

A pontos datálás nem a genetikai elemzések erőssége, ahogy a 200 000 éves hibahatár is mutatja. "Általánosságban elmondható, hogy az életkorok genetikai úton történő becslése pontatlan" - mondja Joshua Akey, aki a Princeton Egyetemen az emberi genom evolúcióját tanulmányozza. "A genetika nagyon jó abban, hogy minőségi dolgokat mondjon el nekünk az események sorrendjéről és a relatív időkeretekről." A genetika előtt ezeket a divergenciaidőpontokat a tudósok által talált legidősebb fosszíliák alapján becsülték meg. A H. sapiens esetében az ismert maradványok csak mintegy 300 000 évre nyúlnak vissza, így a génvizsgálatok sokkal pontosabban lokalizálták az eltérést az evolúciós idővonalon, mint azt a csontok önmagukban valaha is meg tudták volna tenni.

Bár génjeink egyértelműen azt mutatják, hogy a modern ember, a neandervölgyiek és a denisovaiak - egy titokzatos hominin faj, amely jelentős nyomokat hagyott maga után a DNS-ünkben, de eddig csak egy maroknyi fog- és csontmaradványt - közös ősük van, nem nyilvánvaló, hogy ki volt az. A Homo heidelbergensis, a 200 000 és 700 000 évvel ezelőtt létezett faj az egyik népszerű jelölt. Úgy tűnik, hogy e faj afrikai családfája a Homo sapienshez vezet, míg egy európai ág a Homo neanderthalensishez és a denisovaiakhoz.

További ősi DNS segíthetne tisztább képet alkotni, de annak megtalálása nem biztos, hogy sikerülni fog. Sajnos a hosszú távú megőrzéshez legmegfelelőbb hideg, száraz és stabil körülmények nem gyakoriak Afrikában, és kevés olyan ősi afrikai emberi genomot szekvenáltak, amely 10 000 évnél régebbi.

"Jelenleg nincs olyan ősi DNS-ünk Afrikából, amely akár csak megközelítené az evolúciónk időbeli kereteit - ez a folyamat valószínűleg nagyrészt 800 000 és 300 000 évvel ezelőtt zajlott le" - mondja Eleanor Scerri, a németországi Max Planck Institute for the Science of Human History régész tudósa.

300 000 évvel ezelőtt:

A legidősebb Homo sapiens fosszíliáit találták meg, Homo Sapiens koponyarekonstrukció. Két nézet a Jebel Irhoudból származó legkorábbi ismert Homo sapiens fosszíliák összetett rekonstrukciójáról Philipp Gunz, A fosszíliák, mint a valódi ősi emberek fizikai maradványai, a legtöbbet arról árulnak el, hogy milyenek voltak életükben. A csontok vagy fogak azonban még mindig jelentős mértékben értelmezhetőek. Bár az emberi maradványok több százezer év után is fennmaradhatnak, a tudósok nem mindig tudják értelmezni a látott morfológiai jellemzők széles skáláját, hogy a maradványokat véglegesen a Homo sapiens vagy az emberi rokonok különböző fajai közé sorolják.

A fosszíliák gyakran modern és primitív vonások keverékével büszkélkedhetnek, és ezek nem egyenletesen fejlődnek a mi modern anatómiánk felé. Ehelyett úgy tűnik, hogy bizonyos vonások különböző helyeken és időkben változnak, ami arra utal, hogy az anatómiai evolúció különálló csoportjai egészen más kinézetű embereket eredményeztek volna.

Egyetlen tudós sem feltételezi, hogy a Homo sapiens először a mai Marokkó területén élt, mivel a fajunkról annyi korai bizonyítékot találtak Dél-Afrikában és Kelet-Afrikában is. A Jebel Irhoudban, egy fejlett kőszerszámoknak is otthont adó, gazdag lelőhelyen talált 300 000 éves koponyák, állkapcsok, fogak és egyéb fosszíliák töredékei azonban az eddig talált legrégebbi Homo sapiens-maradványok.

A Jebel Irhoudban talált öt egyed maradványai olyan arcvonásokat mutatnak, amelyek meggyőzően modernnek tűnnek, és más, archaikusabb emberekre emlékeztető vonásokkal keverednek, mint például a hosszúkás agyhüvely. A maradványok jelenléte Afrika északnyugati sarkában nem az eredetünk helyét bizonyítja, hanem inkább azt, hogy az emberek már ebben a korai időpontban is milyen széles körben elterjedtek Afrikában.

Más nagyon régi, gyakran a korai Homo sapienshez sorolt fosszíliák a dél-afrikai Florisbadból (kb. 260 000 éves) és az etiópiai Omo folyó mentén található Kibish-formációból (kb. 195 000 éves) származnak. Az etiópiai Hertóból származó 160 000 éves két felnőtt és egy gyermek koponyáját a Homo sapiens idaltu alfajba sorolták, mivel enyhe morfológiai különbségek, többek között a nagyobb méret miatt. De egyébként annyira hasonlítanak a modern emberhez, hogy egyesek szerint egyáltalán nem is alfajról van szó.

A tanzániai Ngalobában felfedezett koponya, amelyet szintén Homo sapiensnek tartanak, egy 120 000 éves egyedet képvisel, amely archaikus vonások és modernebb jellemzők, például kisebb arcvonások és tovább csökkentett szemöldök keverékével rendelkezik. A szakemberek között gyakori a vita annak meghatározásáról, hogy az ilyen eltérések miatt mely fosszilis maradványok képviselik a modern embert. Olyannyira, hogy egyesek igyekeznek leegyszerűsíteni a jellemzést azzal, hogy egyetlen, változatos csoport részének tekintik őket.

"A tény az, hogy a körülbelül 40 000 és 100 000 évvel ezelőtti összes fosszília az úgynevezett archaikus és modern vonások különböző kombinációit tartalmazza. Ezért lehetetlen megválogatni, hogy a régebbi fosszíliák közül melyek a mi vonalunk tagjai vagy evolúciós zsákutcák" - javasolja Scerri. "A legjobb modell jelenleg az, amelyben mindegyikük korai Homo sapiens, ahogy azt az anyagi kultúrájuk is jelzi".

Amint Scerri utal rá, az afrikai anyagi kultúra mintegy 300 000 évvel ezelőtt széles körű váltást mutat a nehézkes, kézben tartott kőszerszámokról a kifinomultabb pengékre és lövedékhegyekre, amelyek a középső kőkorszak szerszámkészleteiként ismertek.

Mikor mutattak ki tehát a fosszíliák végre először teljesen modern embereket az összes reprezentatív vonással? Erre nem könnyű a válasz. Az Omo Kibishből származó egyik koponya (de csak egy a sok közül) 195 000 éves korában nagyon is modern embernek tűnik, míg egy másik, a nigériai Iwo Eleru barlangban talált koponya nagyon archaikusnak tűnik, de csak 13 000 éves. Ezek az eltérések azt mutatják, hogy a folyamat nem volt lineáris, és nem ért el valamilyen egyetlen pontot, amely után minden ember modern ember lett.

300 000 évvel ezelőtt: Leletek az eszközök forradalmáról tanúskodnak

Kőszerszámok

A jobb oldali két tárgy 320 000 és 500 000 évvel ezelőtt Kelet-Afrikában használt pigmentek. Az összes többi tárgy ugyanabban az időszakban, ugyanezen a területen használt kőszerszám. Emberi eredet program, NMNH, Smithsonian Institution Őseink már 3,3 millió évvel ezelőtt is használtak kőszerszámokat, és 1,75 millió évvel ezelőttre átvették az acheulei kultúrát, a vaskos kézi fejszék és más vágóeszközök együttesét, amely közel 1,5 millió évig maradt divatban. Még 400 000 évvel ezelőtt is a mai Németország területén a nagytestű zsákmányállatok vadászata során használt szúró dárdák voltak a legkorszerűbbek. Ezeket azonban csak közelről lehetett használni, ami nyilvánvaló és néha veszélyes korlátot jelentett.

Még akkor is, amikor az élő embereknél megfigyelhető modernebb anatómiát szereztek, őseink életmódja és az általuk készített eszközök is megváltoztak.

Az emberek a középső kőkorszakban, mintegy 300 000 évvel ezelőtt ugrásszerű fejlődésen mentek keresztül az eszköztechnológiában, amikor elkészítették azokat a finoman megmunkált, pelyhesített hegyű szerszámokat, amelyeket nyélre és lándzsahegyre erősítettek, hogy jelentősen javítsák a vadászati képességeket.

Az olyan lövedékhegyek, mint amilyeneket Potts és kollégái 298 000-320 000 évesre datáltak Dél-Kenyában, olyan újítást jelentettek, amely hirtelen lehetővé tette mindenféle megfoghatatlan vagy veszélyes zsákmány elejtését. "Végső soron megváltoztatta, hogy ezek a legkorábbi sapiensek hogyan léptek kapcsolatba az ökoszisztémáikkal és a többi emberrel" - mondja Potts.

Ez idő tájt jelentek meg a kaparók és a fakaparók, amelyekkel az állati bőröket meg lehetett dolgozni a ruházathoz, valamint a fa és más anyagok borotválásához. Legalább 90 000 évvel ezelőtt a csontból készült, tüskés hegyeket - mint amilyeneket a Kongói Demokratikus Köztársaságban, Katandában találtak - lándzsás halászatra használták.

A fosszíliákhoz hasonlóan a szerszámok fejlődése is különböző helyeken és időkben jelenik meg, ami arra utal, hogy az emberek különböző csoportjai fejlesztették ki, és később esetleg megosztották egymással ezeket a szerszámtechnológiákat. Ezek közé a csoportok közé tartozhatnak más emberek is, akik nem tartoznak a mi vérvonalunkhoz.

Tavaly az indiai Chennai közelében egy kifinomult kőpengéket tartalmazó gyűjteményt fedeztek fel, amelyet legalább 250 000 évvel ezelőttre datáltak. Ennek az eszközkészletnek a jelenléte Indiában ilyen hamar azután, hogy a modern ember megjelent Afrikában, arra utal, hogy más fajok is feltalálhatták ezeket függetlenül - vagy hogy néhány modern ember úgy terjesztette el a technológiát, hogy korábban hagyta el Afrikát, mint ahogy azt a jelenlegi vélekedések többsége feltételezi.

100 000-210 000 évvel ezelőtt: A kövületek szerint a Homo sapiens Afrikán kívül élt

Számos genetikai elemzés, amely gyökereinket Afrikáig vezeti vissza, egyértelművé teszi, hogy a Homo sapiens ezen a kontinensen alakult ki. Úgy tűnik azonban, hogy már sokkal korábbi korszakban is hajlamosak voltunk vándorolni, mint azt a tudósok korábban feltételezték. Egy állkapocscsont, amelyet az izraeli Karmel-hegy lejtőin egy beomlott barlangban találtak, elárulja, hogy a modern ember ott, a Földközi-tenger mentén élt mintegy 177 000 és 194 000 évvel ezelőtt. A Misliya-barlangból származó állkapocs és fogak nem csak egyértelműen hasonlítanak a modern embereknél látottakhoz, hanem kifinomult kézi balták és kovakőszerszámok is előkerültek.

A térségben talált egyéb leletek, köztük az izraeli Qafzehben talált több egyed, későbbi keltezésűek. Ezek 100 000 és 130 000 évvel ezelőtt között mozognak, ami arra utal, hogy az emberek hosszú ideig jelen voltak a régióban. Qafzehben emberi maradványokat találtak vörös okkerdarabokkal és okkerfoltos szerszámokkal együtt egy olyan lelőhelyen, amelyet a legrégebbi szándékos emberi temetkezésként értelmeztek. A dél-kínai mészkőbarlangrendszerek közül több 80 000 és 120 000 évvel ezelőtti bizonyíték is előkerült.

A Zhirendongból származó, 100 000 éves, fogpárral kiegészített állkapocscsont megőriz néhány archaikus vonást, például a kevésbé kiemelkedő állat, de egyébként annyira modernnek tűnik, hogy a Homo sapiensre utalhat. Egy Daoxian-barlangból meglepő, a miénktől alig megkülönböztethető ősi fogak kerültek elő, amelyek arra utalnak, hogy a Homo sapiens csoportjai 80 000-120 000 évvel ezelőtt már nagyon messze éltek Afrikától. Még korábbi vándorlások is lehetségesek; egyesek szerint bizonyíték van arra, hogy az emberek már 210 000 évvel ezelőtt elérték Európát. Bár a legtöbb korai emberi lelet némi tudományos vitát vált ki, kevés éri el a Dél-Görögországban talált Apidima koponyatöredék szintjét, amely több mint 200 000 éves lehet, és valószínűleg a legkorábbi modern emberi fosszília, amelyet Afrikán kívül fedeztek fel.

A lelőhely azonban viták övezik, mivel egyes tudósok szerint a rosszul megőrződött maradványok kevésbé hasonlítanak a mi fajunkhoz, mint inkább a neandervölgyiekhez, akiknek maradványait alig néhány méterre ugyanabban a barlangban találták meg. Mások megkérdőjelezik a helyszínen végzett kormeghatározás pontosságát, ami azért bonyolult, mert a fosszíliák már régen kiestek azokból a geológiai rétegekből, amelyekben lerakódtak. Bár az emberek különböző csoportjai éltek Afrikán kívül ebben a korszakban, végső soron ők nem részei a mi evolúciós történetünknek. A genetika képes feltárni, hogy mely embercsoportok voltak távoli őseink, és melyeknek voltak olyan leszármazottai, akik végül kihaltak. "Természetesen többszörös lehetett az Afrikából való szétszóródás" - mondja Akey. "A kérdés az, hogy ezek hozzájárultak-e a mai egyének felmenőihez, és most már elég határozottan kijelenthetjük, hogy nem".

50 000-60 000 évvel ezelőtt:

Gének és éghajlati rekonstrukciók Afrikából való vándorlást mutatnak ki. Az elmúlt években közzétett számos genetikai tanulmány szerint az európaiaktól az ausztrál őslakosokig minden élő nem-afrikai ember származása nagyrészt olyan emberekre vezethető vissza, akik az Afrikából mintegy 50 000-60 000 évvel ezelőtt kezdődő, mérföldkőnek számító vándorlás részesei voltak. Az éghajlat rekonstrukciói arra utalnak, hogy az alacsonyabb tengerszint több kedvező időszakot is teremtett az emberek számára, hogy Afrikából az Arab-félszigetre és a Közel-Keletre távozzanak, köztük egy 55 000 évvel ezelőtti időszakot.

"Csak a mai egyének DNS-ét vizsgálva elég jó körvonalakat tudtunk levonni az emberi történelemről" - mondja Akey. "Egy csoport talán 50-60 ezer évvel ezelőtt szétszóródott Afrikából, majd ez a csoport bejárta a világot, és végül eljutott a világ minden lakható helyére." Bár a Közel-Keletre vagy Kínába korábban kivándorolt afrikaiak keveredhettek az akkoriban még élő archaikusabb hominidák némelyikével, úgy tűnik, hogy az ő vonaluk elhalványult vagy elnyomta őket a későbbi vándorlás.

15 000-40 000 évvel ezelőtt:

Genetika és fosszíliák szerint a Homo sapiens lett az egyetlen túlélő emberi faj. Bolygónk történelmének nagy részében nem a Homo sapiens volt az egyetlen ember. Együtt éltünk, és ahogy a génjeinkből kiderül, gyakran keveredtünk különböző hominin fajokkal, köztük olyanokkal is, amelyeket még nem azonosítottunk. De ők egymás után eltűntek, és a mi fajunk képviseli az egész emberiséget. Evolúciós időskálán ezek közül a fajok közül néhány csak nemrég tűnt el.

Az indonéziai Flores szigetén a fosszíliák egy különös és aprócska korai emberi fajról tanúskodnak, amelyet "hobbitnak" neveznek. Úgy tűnik, a Homo floresiensis talán 50 000 évvel ezelőttig élt, de hogy mi történt velük, rejtély. Úgy tűnik, nem állnak közeli rokonságban a modern emberekkel, beleértve a ma ugyanebben a régióban élő Rampasasa törpecsoportot is.

A neandervölgyiek egykor egész Eurázsiában elterjedtek Portugáliától és a Brit-szigetektől Szibériáig. Ahogy a Homo sapiens egyre jobban elterjedt ezeken a területeken, a neandervölgyiek is eltűntek, és mintegy 40 000 évvel ezelőtt általában véve a történelem homályába veszett. Bizonyos bizonyítékok arra utalnak, hogy néhány megmaradt egyed talán 29 000 évvel ezelőttig kitartott olyan enklávékban, mint Gibraltár. Még ma is megmaradtak a nyomaik, mivel a modern emberek neandervölgyi DNS-t hordoznak a genomjukban.

Rejtélyesebb unokatestvéreink, a denisovaiak olyan kevés azonosítható fosszíliát hagytak hátra, hogy a tudósok nem tudják pontosan, hogyan néztek ki, vagy hogy esetleg egynél több fajból állhattak. A pápua-új-guineai emberi genomok nemrégiben végzett vizsgálata azt sugallja, hogy az emberek akár 15 000 évvel ezelőtt is együtt élhettek és keveredhettek a denisovaiakkal, bár az állítások ellentmondásosak. Genetikai örökségük már biztosabb. Sok élő ázsiai ember DNS-ének talán 3-5 százalékát örökölte a denisovaiaktól. Annak ellenére, hogy a genetikai ősök egy részét ők adták az élő embereknek, végül minden közeli rokonunk kihalt, így a Homo sapiens maradt az egyetlen emberi faj. Kihalásuk egy újabb érdekes, talán megválaszolhatatlan kérdéssel egészíti ki evolúciónk történetét - miért csak mi maradtunk fenn?