Проблемы Эволюции |
Из апрельского номера (2005) National Geographic-Россия
ТЕКСТ: МАЙК МОРВУД • ТОМАС СУТИКНА • РИЧАРД РОБЕРТС
ФОТОГРАФИИ: КЕННЕТ ГАРРЕТ
ХУДОЖНИК: ЛАРС ГРАНТ-УЭСТ
Мы подумали, что это ребенок, вероятно, трех лет от роду. Однако более тщательное обследование показало, что крохотные хрупкие кости, которые мы откопали в просторной пещере на индонезийском острове Флорес, принадлежали взрослой особи ростом около метра.
Может, мы просто нашли современного человека, рост которого остановился из-за болезни или недоедания? Нет. Кости имели примитивное строение, а вид других останков людей, обнаруженных в пещере Лианг-Буа, свидетельствовал о том, что такое строение скелета было типично для целой популяции существ, живших когда-то на этом острове. Мы открыли новый вид человека.
Реконструкция лица H.floresiensis
Лишь в лаборатории, проведя анализ костей и артефактов, мы начали постигать смысл этого открытия. Крошечный родственник человека, прозванный нами «хоббитом», жил всего восемнадцать тысяч лет назад, то есть в то время, когда современные люди уже начали мигрировать по планете. Но он больше походил на уменьшенный вариант тех предков человека, которые были в сотни раз старше и жили в другой части Азии (см. ниже статью «Находка в Дманиси»).
Мы натолкнулись на затерянный мир карликов - выходцев из более ранних эпох, умудрившихся выжить в изоляции и не попасть под влияние процессов, определявших эволюцию человека на Земле. Кем они были и что могут рассказать о нашем происхождении?
Длина острова Флорес - 360 километров, он расположен между материковой частью Азии и Австралией. Он никогда не был соединен с Большой землей. Даже когда уровень океана понижался, нужно было преодолеть чуть ли не 24 километра по морю, чтобы попасть на Флорес. Четыре тысячи лет назад люди начали на лодках перевозить сюда животных, а до этого единственными наземными млекопитающими на Флоресе были стегодоны (ископаемые предки слонов) и грызуны. Ни один гоминид не мог попасть сюда до того, как на Земле появились современные люди, у которых был достаточный уровень интеллекта, чтобы строить плоты или лодки. По крайней мере, так думает большинство ученых.
Однако еще в пятидесятых и шестидесятых годах XX века священник Теодор Верховин, археолог-любитель, обнаружил доказательства того, что на Флоресе жили предки современного человека. Во впадине Соа рядом с останками стегодонов он нашел каменные орудия и оценил их возраст примерно в 750 тысяч лет. Известно, что представители Homo erectus - ископаемые гоминиды (это семейство объединяет современных и ископаемых людей) - не менее полутора миллионов лет назад жили недалеко от Явы, и Верховин решил, что некоторым особям удалось добраться до Флореса по морю.
В девяностых годах ученые установили, что возраст орудий, найденных во впадине Соа, - около 840 тысяч лет. Верховин оказался прав: наши предки достигли Флореса намного раньше, чем появился современный человек. Но останков более древних людей на острове не нашли.
Итак, мы отправились на поиски в пещеру Лианг-Буа, расположенную на западе Флореса. Наша группа состояла из индонезийских и австралийских исследователей и 35 рабочих (местных жителей). К сентябрю 2003 года мы раскопали дно пещеры на глубину шесть метров.
За несколько дней до окончания экспедиции нам улыбнулась удача. Сначала мы увидели кусочек кости. Потом появилась верхняя часть черепа, а затем — почти весь скелет «хоббита». Мы знали, что сделали потрясающее открытие, но никак не могли решиться достать кости, чтобы рассмотреть их получше. Пропитанный водой скелет был непрочен, поэтому мы на три дня оставили его подсыхать, затем применили отвердитель и уж потом подняли все останки людей вместе с окружавшими их отложениями.
В столице Индонезии Джакарте под руководством Питера Брауна проводилась очистка, консервация и анализ костей. По строению таза Питер заключил, что хоббит был женщиной, зубы стертые, значит, она была взрослой. Скошенный лоб, сильно выступающие надглазничные валики и мощная нижняя челюсть напоминали характерные черты черепа Homo erectus, но размеры были совершенно необычны. Дело даже не только в его росте и весе (примерно 25 килограммов), но и в поразительно маленьком объеме мозга. По расчетам Брауна, у найденной женщины он не достигал и трети объема мозга современного человека. По этой характеристике «хоббит» значительно уступал всем известным представителям рода Homo.
Столь крохотный мозг больше всего ассоциируется совсем не с крупными Homo erectus, обитавшими в некоторых областях Восточной Азии, а с ископаемыми останками значительно более древних и меньших по размеру прямоходящих гоминидов. Череп приплюснут в области висков, как и у людей, живших недалеко от современного грузинского города Дманиси, но они намного старше, возраст их останков - 1,77 миллиона лет. Некоторые черты гоминидов из Лианг-Буа наводят на мысль о еще более древних человекообразных, таких как Люси - самка-австралопитек, обитавшая в Эфиопии 3,2 миллиона лет назад.
И тем не менее, каким бы удивительным это ни казалось, женщина с Флореса жила совсем недавно. Радиоуглеродный метод и люминесцентный анализ, посредством которого можно определить, когда отложения, окружавшие кости, в последний раз находились под прямыми лучами солнца, показали, что возраст «хоббита» составляет восемнадцать тысяч лет. К середине 2004 года в Лианг-Буа мы нашли кости и зубы, принадлежавшие, по меньшей мере, шести другим особям, возраст которых - от 95 до 13 тысяч лет.
Некоторые скептики считают, что единственный целый череп мог принадлежать современному человеку, страдавшему микроцефалией (это заболевание проявляется в чрезвычайно малом объеме мозга и карликовых размерах тела), а остальные мелкие кости могут быть останками детей. Однако среди прошлогодних находок есть нижняя челюсть взрослой особи, и она так же мала, как и у первого черепа, что заставляет усомниться в правомерности версии о микроцефалии.
Это наше первое знакомство с ранее неизвестным видом человека - Homo floresiensis. Возможно, он произошел от более древних Homo erectus, которые, вероятно, и сделали орудия, найденные Верховиным. Предки «хоббита» могли быть выше чуть ли не на метр, но сотни тысяч лет уединенной жизни на Флоресе затормозили их рост.
Подобная «карликовость» довольно часто встречается у островных млекопитающих. На островах, как правило, обитает меньше хищников (на Флоресе единственную опасность для людей представляли комодские вараны), поэтому там необязательно быть большим и сильным. Пищи обычно мало, поэтому крупное, постоянно требующее питания тело становится обузой.
Раньше некоторые антропологи утверждали, что даже доисторические люди могли адаптироваться к непривычным условиям, создавая новые орудия или осваивая новые формы поведения, а не эволюционируя, как многие другие животные. Миниатюризация гоминидов на острове Флорес - доказательство того, что люди не являются исключением из правил, лежащих в основе принципа естественного отбора. Это открытие означает, что когда-то отдаленные уголки Земли могли населять и другие виды человека.
Несмотря на малый размер мозга, эти люди располагали весьма сложными инструментами. Вероятно, они умели мастерить изделия из камня и пользовались огнем. «Хоббиты» охотились на стегодонов. Несомненно, они делали это, объединяясь в группы: все-таки даже карликовый взрослый стегодон весил более 350 килограммов.
Все это возвращает нас к загадке, волновавшей Теодора Верховина: каким образом древние го-миниды смогли добраться до Флореса? Может быть, вопреки нашим представлениям, люди Homo erectus умели строить плоты и продумывать маршруты путешествий? И тут возникает новый вопрос. Современные люди из материковой Азии колонизировали Австралию пятьдесят тысяч лет назад, заселив по ходу миграции и Индонезию. Встречались ли они с «хоббитами»?
Современный человек появился в Лианг-Буа не ранее 11 тысяч лет назад, уже после мощнейшего извержения вулкана, из-за которого в этих местах исчезли Homo floresiensis. Однако другие группы «хоббитов» могли сохраниться в каких-то областях Флореса. Возможно, Homo sapiens все-таки встречались с ними до того, как некие события привели к полному вымиранию крохотных существ. Вероятно, дальнейшие раскопки дадут ответы на многие вопросы.
Пока же стоит поискать ключ к разгадке тайны «хоббитов» в народных преданиях, повествующих о маленьких волосатых людях с покатыми лбами, - истории о них местные жители рассказывают и в наши дни. Это кажется невероятным, но воспоминания о похожих на нас людях, деливших когда-то с нами планету, все еще передаются из поколения в поколение.
Работа выполнена при финансовой поддержке Австралийского совета по научным исследованиям; Национальное географическое общество поможет найти средства на дальнейшие исследования.
ТЕКСТ: ДЖОШ ФИШМАН
ФОТОГРАФИИ: КЕННЕТ ГАРРЕТ
ХУДОЖНИК: ДЖОН ГУРЧ
На столе лежит слепок черепа, зияют глазницы. «Позвольте показать вам оригинал», - говорит палеоантрополог Давид Лордкипанидзе, директор Государственного музея Грузии.
Реконструкция головы одного из древних людей, найденных в Дманиси
Ученый осторожно открывает крышки четырех деревянных ящиков. Внутри - черепа, возраст которых достигает почти 1,8 миллиона лет. «Вот это наш подросток», - сообщает ученый. Череп действительно похож на юношеский. «А этого мы называем "стариком"», - продолжает он. И этот череп выглядит как человеческий, хотя очень маленький. Но самая примечательная его особенность - рот.
Зубов нет, а почти все зубные лунки заросли костным веществом. Точно определить возраст трудно, но, по мнению антрополога, «ему могло быть лет сорок, а то, что кости проросли в полость зубных лунок, означает, что он прожил еще пару лет после того, как выпали зубы». Как выжил старик, который не мог жевать пищу? Возможно, о нем заботились его соплеменники, говорит Лордкипанидзе.
Если он прав, то, вероятно, древние люди могли испытывать чувство, похожее на сострадание, - неожиданное качество для тех, кто находился на столь ранней стадии эволюции. Что-то подобное можно найти, лишь заглянув на полтора миллиона лет вперед, в эпоху неандертальцев, живших в Европе во время ледникового периода.
Лордкипанидзе и его коллеги сделали свое открытие в очень необычном месте: не в Африке, где были найдены самые знаменитые ископаемые останки людей, а намного севернее, в Грузии. Под развалинами средневекового замка недалеко от городка Дманиси обнаружены четыре черепа и ко
сти. Это дает возможность узнать, что представляла собой популяция гоминидов (так теперь антропологи называют людей и их предков), получить информацию о различиях в возрасте и антропометрических параметрах членов одной группы.
Предки людей, найденные в Дманиси, - ранние представители вида Homo erectus, возможно, стали первыми гоминидами, покинувшими Африку, где и началась эволюция человека. Невысокие, с небольшим мозгом, они были плохо приспособлены к путешествиям. Но эти гоминиды перешли к новому образу жизни. Они стали охотиться или питаться падалью, и, как думают Лордкипанидзе и его коллеги, у них возник новый тип социальных отношений. То, что беззубый старик мог выжить, «для нас, пожалуй, является первым свидетельством человеческого поведения», - говорит Лордкипанидзе. По мнению антрополога Филипа Райтмайера, члена дманисийской исследовательской группы, это может быть признаком перехода к более высокому уровню отношений, предполагающему способность планировать свои действия и делиться едой с другими.
Эта древняя стоянка человека расположена на покрытом лесом плато в окрестностях города Дманиси. Глубокие ущелья с текущими по ним реками ограничивают плато с двух сторон и сливаются у его остроконечного края, который рассекает землю, словно нос океанского лайнера.
Почти два миллиона лет назад, до того, как гоминиды достигли Грузии, в этом районе произошло несколько извержений вулкана, и по земле растеклась лава, которая, затвердев, превратилась в базальт. На плато потихоньку возвращалась жизнь; среди заселивших его существ были и гоминиды. Далее последовал новый всплеск вулканической активности, и камни покрыли сотни тонн пепла. Под его толщей были погребены останки гоминидов, и в девяностых годах прошлого столетия археологи, проводившие раскопки в руинах замка, наткнулись на очень древние кости.
Слои базальта и пепла имеют огромное значение для ученых - они помогают датировать ископаемые. В камнях есть крошечные включения магнитного вещества, которые при затвердевании ориентируются по линиям магнитного поля Земли. В Дманиси благодаря таким крупинкам археологи получили точку отсчета для датировки. В базальте и ранних слоях пепла они направлены на север, тогда как в верхних отложениях они указывают на юг, поскольку магнитное поле Земли некогда изменило свое направление. Эта инверсия произошла 1,78 миллиона лет назад.
По всей видимости, выбросы лавы и пепла последовали друг за другом через очень короткий промежуток времени — таково мнение геолога и археолога Рида Ферринга, занимающегося исследованиями в Дманиси. Предки человека населяли эту местность в период короткого затишья между извержениями — «максимум в течение десяти тысяч лет, - говорит Ферринг, - а может, они жили там всего лишь несколько столетий».
Конечно, этот промежуток времени достаточно велик, и четыре найденных гоминида могли быть разделены во времени несколькими поколениями. Но все-таки они занимали один и тот же небольшой участок земли. «Посмотрите сюда, — предлагает Рид Ферринг, стоящий на месте раскопок, в яме глубиной шесть метров. Именно в ней были обнаружены черепа, которые привели в восторг археологов. - Одну челюсть мы нашли здесь, - он впечатывает ботинок в грязную землю, - а один из черепов - вон там, - он указывает носком другого ботинка на пятно примерно в метре от него, настолько близко они находились друг от друга. - Археолог на некоторое время задумывается. - Знаете, а ведь не исключено, что некоторые из них были знакомы».
Группа особей, живших на одной территории в течение относительно недолгого промежутка времени, может рассматриваться как единая популяция. В других местах останки отдельных гоминидов относятся к различным периодам времени (их разделяют сотни тысяч), и ученые до сих пор спорят о том, объясняются ли различия между особями тем, что они принадлежат к разным видам, или это отражение индивидуальных черт.
В Дманиси антропологи впервые получили возможность изучать не отдельных людей, а целую популяцию - молодежь и стариков. Ученые начинают осознавать, насколько широким может быть диапазон изменчивости в рамках одной группы, а изучение всего многообразия особенностей гоминидов из Дманиси помогает понять, какое место они занимали в общей схеме эволюции человека.
Многие из таких особенностей сходны с чертами гоминидов Homo erectus, которые первыми стали мигрировать на большие расстояния и, судя по найденным останкам, населяли Африку и восточные регионы Азии. Прямые надбровные дуги, тяжелый костный валик, проходящий по средней линии верхней части черепа, и характерная форма носового отверстия - все это объединяет черепа из Дманиси с классическими образцами ископаемых останков erectus. Но они на сотни тысяч лет старше, а места, где их обнаружили, удалены от Грузии на тысячи километров.
Однако есть важные признаки, позволяющие предполагать, что Дманиси не просто место привала Homo erectus. Черепа гоминидов из Дманиси слишком малы для erectus, а округлая (а не заостренная) форма затылка относится к особенностям, присущим более раннему виду - Homo habilis, млн «человеку умелому», появившемуся в Африке не менее двух миллионов лет назад. «Я полагаю, их следует считать промежуточной формой, возникшей на стадии перехода от Homo hubilis к erectus, и не исключено, что именно от них произошел вид erectus», — говорит Лордкипанидзе.
В таком случае Дманиси мог стать отправным пунктом для миграций Homo erectus. Возможно, события развивались следующим образом: эволюция гоминидов, подобных дманисским, началась около двух миллионов лет назад в Африке, прародителями этого вида были Homo habilis, которые почти сразу через Ближний Восток пришли в Грузию, претерпев за время миграции эволюцию из habilis в erectus. Затем они разделились. Некоторые отправились в Восточную Азию и Индонезию, став прародителями человека Пекинского и человека Яванского. Другие вернулись в Африку, и позже там появился более высокий и несколько более изящный африканский вариант erectus, известный также под названием Homo ergaster. В результате каждая из этих форм erectus дала начало современным людям, которые в конечном счете сами отправились в странствие по планете (эта фраза, видимо, попала в текст по ошибке - издержки популяризации :-) - прим. ведущего сайта). Из всего этого следует, что предки человека впервые стали совершать миграции на сотни тысяч лет раньше, чем думали антропологи до этого. Когда-то считалось, что те Homo erectus, которые появились в Африке 1,5—1,8 миллиона лет назад, первыми начали переселяться на большие расстояния и покинули родной континент примерно миллион лет назад. Африканские гоминиды того времени выглядели как прирожденные путешественники. У них были длинные ноги, а рост некоторых особей достигал двух метров. Объем мозга составлял в среднем 900 кубических сантиметров, что значительно больше, чем у любого гоминида, жившего до них.
Сравните это с тем, что мы знаем о группе из Дманиси, где лишь одна особь была ростом чуть более 140 сантиметров. Объем их мозга в среднем был 650 кубических сантиметров, это скорее соответствует размеру мозга существ, никогда не покидавших Африку, таких как Homo habilis. А инструменты? Всего лишь обтесанные орудия, которые изготавливали, стуча одним камнем по другому, — предки человека делали то же самое за сотни тысяч лет до появления дманисских гоминидов. Как же им удалось выбраться из Африки? «Я думаю, они могли отыскивать убитых животных», - говорит член дманисской группы, палеонтолог Лоренцо Роок. В то время хищники, например саблезубые кошки, заселяли новые территории, включая и Азию. За крупными хищниками обычно приходят небольшие плотоядные -прихлебатели, стремящиеся поживиться остатками чужой добычи. Среди них могли оказаться и гоминиды, приспособившиеся к новому пищевому поведению — поеданию мяса.
«То, что они стали есть мясо, вполне подходящее объяснение того, почему они покинули Африку, - рассуждает Марта Таппен из Университета Миннесоты, занимающаяся изучением костей животных из Дманиси. - Почему Люси и подобные ей существа не могли мигрировать из Африки в другие места? Они были преимущественно вегетарианцами. На севере, в Грузии, все подчинено смене сезонов, овощи и фрукты не растут круглый год. Пришлось перейти на мясо, а фрукты оставить на закуску». Таппен отмечает, что Дманиси был настоящим «мясным раем»: «Это окруженное водой место - превосходная ловушка. Олень выходит из укрытия, и саблезубая кошка тут как тут. Убегать здесь некуда». Возможно, гоминиды присоединились к сообществу вечно голодных охотников.
Среди останков животных, найденных на месте раскопок, есть кости вымерших видов медведей и крупных кошачьих, мелких волков, страусов и других птиц, лошадей, оленей и жирафов. По словам Таппен, гоминиды явно кормились мясом более мелкой живности. «На некоторых костях животных я обнаружила следы, которые оставлены каменным орудием», - говорит она. Это «несомненные признаки убийства».
Сами гоминиды, вероятно, служили кормом для более крупных хищников: по меньшей мере на одной из их костей есть следы зубов. «Возможно, они охотились, и на них охотились», - говорит Таппен. Предки человека «в то время еще не занимали вершину пищевой пирамиды».
Захватывающие картины из жизни гоминидов переносят нас в полный опасностей мир древнего Дманиси, где людям приходилось скрываться от хищников и конкурировать с существами, способными убить их одним ударом когтистой лапы. Однако резкий переход к питанию мясом мог направить эволюцию наших предков по пути превращения людей в доминирующий вид Земли. «Хищничество - мощная движущая сила эволюции, — говорит Таппен. — Оно требует, чтобы анатомия и поведение существенно изменились. В частности, нам известно, что хищники умнее растительноядных животных». Охота или поиск остатков чужой добычи требуют большей сообразительности, чем сбор овощей и фруктов, «поэтому переход [к питанию мясом] может привести к увеличению размера мозга».
Повышение уровня интеллекта, в свою очередь, могло способствовать развитию сложного социального поведения, благодаря чему, вероятно, и выжил «старик». Возможно, потеряв все зубы, он еще некоторое время сам заботился о себе, используя камни, чтобы перетирать относительно мягкие растения или куски мяса. «Но вспомните о том, что в этом месте теплые времена года сменялись холодными и люди не всегда могли добыть съедобные растения», — говорит Ферринг. По его мнению, старику все-таки помогали соплеменники, они приносили ему маленькие кусочки мяса. Есть предположение, что 1,7 миллиона лет назад в Африке сородичи примерно так же ухаживали за увечным Homo erectus, но первые столь же убедительные свидетельства проявления древними людьми сочувствия к ближнему относятся к значительно более поздней эпохе. Речь идет о «старике из Ля-Шапель-о-Сен» — скелете неандертальца, возраст которого - шестьдесят тысяч лет. У него не было многих зубов, к тому же он страдал от деформирующего артрита и, безусловно, не смог бы существовать, если бы его не поддерживали соплеменники.
Лордкипанидзе признает, что его собственная интерпретация открытий, сделанных в Дманиси, не единственно возможная. «По сути, мы пытаемся восстановить сцену убийства», - говорит Лордкипанидзе, который в детстве любил книги Агаты Кристи и Артура Конан-Дойля. «Убийство совершено давно, и живых свидетелей уже нет».
Мы располагаем лишь коллекцией находок, и некоторые антропологи считают, что они говорят совсем о другом. По мнению скептиков, старик вполне мог сам добывать пищу, а гоминиды, ископаемые останки которых найдены в Дманиси, совсем не первые особи вида Homo erectus, а представители тупиковой ветви эволюционного древа человека. Есть археологи, сомневающиеся в том, что кости принадлежат членам одной группы. Их главный аргумент: в Дманиси была обнаружена массивная челюсть, принадлежавшая более крупной особи, чем другие. Впрочем, у этой находки может быть и другое объяснение: не исключено, что в Дманиси жили две группы гоминидов.
И все же, если будут получены доказательства правоты теории Лордкипанидзе, Дманиси окажется местом, где жили древнейшие представители человеческого рода. Марк Майер, аспирант Университета Пенсильвании, проработавший в Дманиси несколько лет, вспоминает, какой трепет он испытывал, отыскивая ископаемые останки. «Когда я вижу выступающую из земли желтоватую кость, то замираю, — говорит он. - Это всего лишь желтый проблеск, но сразу приходит мысль: "Он мог быть моим предком"».