Эволюция гоминид. Австралопитеки.

Першиц 98-103 

Австралопитеки жили в плиоцене, примерно от 4 млн лет назад^[9] до менее миллиона лет назад. На временно́й шкале хорошо прослеживаются три длинных эпохи основных видов, примерно по миллиону лет на вид. Большинство видов австралопитеков были всеядны, однако были подвиды, специализировавшиеся на растительной пище. Предком основного вида скорее всего был вид anamensis, а первым основным видом, известным на данный момент, стал вид afarensis, который просуществовал примерно 1 млн лет. По-видимому, эти существа были не более чем обезьянами, по-человечески перемещавшимися на двух ногах, хотя и сгорбленно. Возможно, под конец они умели пользоваться подручными камнями для раскалывания, к примеру, орехов.

Считается, что afarensis в конце разделился на два подвида: первая ветвь пошла к очеловечиванию и Homo habilis, вторая продолжила совершенствоваться в австралопитеках, образовав новый вид africanus. У africanus были немного менее развиты конечности, чем у afarensis, но зато они научились пользоваться подручными камнями, палками и острыми осколками костей и, в свою очередь, ещё через миллион лет образовали два новых высших и последних известных подвида австралопитеков boisei и robustus, которые просуществовали вплоть до 900 тыс. лет до н. э. и уже могли самостоятельно изготавливать простейшие костяные и деревянные орудия. Несмотря на это, большинство австралопитеков входило в пищевую цепочку более прогрессивных людей, обогнавших их в развитии по другим веткам эволюции, и с которыми они пересекались по времени, хотя продолжительность совместного существования указывает, что были и периоды мирного совместного существования.

С точки зрения таксономии, австралопитеков относят к семейству гоминид (включающему также людей и современных крупных человекообразных обезьян). Вопрос о том, были ли какие-либо австралопитеки предками людей, или они представляют собой «сестринскую» по отношению к людям группу, не выяснен до конца.

Грацильные австралопитеки передали современным обезьянам и людям ряд черт — они были широко распространены в Восточной и Северной Африке 3,5 млн лет назад. Самые ранние свидетельства ходивших постоянно на двух ногах гоминид найдены в Танзании — Лаэтоли. Этот археологический объект содержит ряд находок следов, оставшихся от гоминид, которые очень похожи на следы современных людей, их возраст оценивается в 3,6 млн лет назад. Следы единогласно отнесены именно к австралопитекам, поскольку в тот период они населяли те места.^[10]

На данный момент общий предок среди видов Австралопитеков, от которого отделился будущий Человек разумный, не известен. Изначально предполагалось, что это A. africanus, но в дальнейшем находки, имеющие явное отношение к роду Человек разумный, показали дальнейшее увеличение возраста и стали старше Африкануса. В итоге учёные считают, род Человек разумный отделился либо от вида A. afarensis, либо от Kenyanthropus. При этом не исключается, что общий предок для человека разумного и этих видов жил ещё раньше. Согласно исследованиям генетиков из проекта Chimpanzee genome project, генетические линии Ardipithecus, Australopithecus и Homo и шимпанзе Pan troglodytes и Pan paniscus разошлись от общего предка 5—6 млн лет назад.^[11]

Сахелантроп имеет древность 7 млн лет назад, Оррорин — около 6 млн. лет назад. Эти виды жили до того, как генетические линии рода люди и шимпанзе, окончательно разошлись, по меньшей мере на 1 млн лет позднее, согласно молекулярно-генетическим часам.^[11]

Поведение[править | править код]

Австралопитеки жили в саваннах, популяции были с упором на большее количество самцов. Самцы сотрудничали, с целью добычи пропитания, охраны района проживания группы и защиты самок и детёнышей. Самцы спаривались с несколькими самками, практикуя своеобразный вариант многожёнства. Когда детёныши вырастали и достигали полового созревания, то самцы оставались в группе, а самки уходили в другие места, искать другие группы для жизни. В данный исторический период точно так же поступают самки шимпанзе в Африке.^[12]

Анатомия[править | править код]

C человеком австралопитеков сближает слабое развитие челюстей, отсутствие крупных выступающих клыков, хватательная кисть с развитым большим пальцем, опорная стопа и строение таза, приспособленное для прямохождения. Головной мозг относительно крупный (530 см³), но по строению мало отличающийся от мозга современных человекообразных обезьян. По объёму он составлял не более 35 % от средних размеров мозга современного человека. Размеры тела также были невелики, не более 120—140 см в высоту, телосложение стройное. Предполагается, что разница в размерах самцов и самок австралопитеков была больше, чем у современных гоминидов.

Например, у современных людей мужчины в среднем лишь на 15 % крупнее женщин, в то время как у австралопитеков они могли быть на 50 % выше и тяжелее^[13], что порождает дискуссии о принципиальной возможности столь сильного полового диморфизма у этого рода гоминидов. Одним из основных характерных признаков для парантропов является костяной стреловидный гребень на черепе, присущий самцам современных горилл, поэтому нельзя до конца исключить, что робустерные/парантропные формы австралопитеков являются самцами, а грацильные — самками, альтернативным объяснением может быть отнесение форм разных размеров к разным видам или подвидам.^[14]

Согласно мнению исследователей, пропорции тела австралопитеков, сближают их с бонобо. Один из ведущих эволюционных биологов, таких как Джереми Гриффит, предположил, что бонобо может быть фенотипически подобен австралопитекам. Так же, согласно моделям терморегуляции, австралопитеки были полностью покрыты волосами, как и шимпанзе и бонобо, что заметно отличает их от людей.^[15][16]

Развитие форм внутри рода[править | править код]

Основным кандидатом на место предка австралопитеков является род Ardipithecus. При этом самый древний из представителей нового рода, Australopithecus anamensis, произошёл непосредственно от Ardipithecus ramidus 4,4—4,1 миллиона лет назад, а 3,6 миллиона лет назад дал начало Australopithecus afarensis, к которому принадлежит первая найденная современными людьми — «Люси». С находкой в 1985 году так называемого «чёрного черепа», который был очень похож на Paranthropus boisei, с характерным костяным гребнем, но при этом был на 2,5 млн старше.

В родословной австралопитеков появилась официальная неопределённость, поскольку хоть и результаты анализов могут сильно меняться в зависимости от множества обстоятельств и среды, где находился череп, и, как водится, будут ещё десятилетиями перепроверяться десятки раз, но на текущий момент получается, что Paranthropus boisei не мог произойти от Australopithecus africanus, поскольку жил до них, и как минимум жил в одно время с Australopithecus afarensis, и, соответственно, тоже не мог от них произойти, если, конечно, не учитывать гипотезу, что парантропные формы австралопитеков и австралопитеки являются самцами и самками одного и того же вида.

Место в эволюции гоминид[править | править код]

Род Australopithecus считается предком по меньшей мере двух групп гоминидов: парантропов и людей. Хотя по уровню интеллекта австралопитеки мало отличались от обезьян. Их главным отличием от обезьян до них, стало прямохождение, в то время как большинство обезьян являются четвероногими. Таким образом, прямохождение предшествовало развитию интеллекта у людей, а не наоборот, как ранее предполагалось.

Как австралопитеки перешли к прямохождению, пока не ясно. Среди рассматриваемых причин называют необходимость хватать объекты, такие как пища и детёныши, передними лапами, и осматривать окрестности поверх высокой травы в поисках пищи или чтобы вовремя заметить опасность. Высказывается также предположение, что общие предки прямоходящих гоминид (в том числе людей и австралопитеков) жили на мелководье и питались мелкими водными обитателями, а прямохождение сформировалось как адаптация к передвижению по мелководью.^{[17][18][19][20][21]}

Согласно данным генетики признаки прямохождения появились у некоторых вымерших видов обезьян ещё около 6 млн лет назад, в эпоху расхождения между людьми и шимпанзе. Это значит, что не только сами австралопитеки, но и вид, который был их предком, например, ардипитек, уже мог быть прямоходящим. Возможно, прямохождение было элементом адаптации к жизни на деревьях. Современные орангутаны используют все четыре лапы для перемещения только по толстым сучьям, в то время как к более тонким ветвям либо цепляются снизу, либо идут по ним на задних лапах, готовясь передними уцепиться за другие ветви повыше или балансируя для устойчивости.

Такая тактика позволяет им приблизиться к плодам, расположенным далеко от ствола, или прыгать с одного дерева на другое. Изменения климата, произошедшие 11—12 млн лет назад, привели к сокращению лесных массивов в Африке и появлению больших открытых пространств, что и могло подтолкнуть предков австралопитеков к переходу к прямохождению по земле. В отличие от них предки современных шимпанзе и горилл специализировались на лазании по вертикальным стволам и лианам, чем обусловлена их кривоногая и косолапая походка на земле. Тем не менее, люди унаследовали много общего с этими обезьянами, включая строение костей рук, усиленных для хождения с опорой на костяшки пальцев^[22][23].

Не исключено также, что австралопитеки не были прямыми предками людей, а представляли собой тупиковую ветвь эволюции. К таким выводам подталкивают, в частности, недавние находки сахелантропа, ещё более древней человекообразной обезьяны, которая была больше похожа на Homo erectus, чем австралопитеки. В 2008 году был открыт новый вид австралопитеков, A. sediba, живший в Африке менее двух миллионов лет назад. Хотя по отдельным морфологическим признакам он ближе к людям, чем более древние виды австралопитеков, что дало основание его открывателям объявить его переходной формой от австралопитеков к людям, одновременно с ним, по-видимому, уже существовали первые представители рода Homo ^[24], такие, как человек рудольфский, что исключает возможность того, что этот вид австралопитеков мог быть предком современного человека.^{[17][18][19][20]}

Большинство видов австралопитеков использовали орудия труда не более современных обезьян. Известно, что шимпанзе и гориллы способны колоть орехи камнями, использовать палочки для извлечения термитов и дубинки для охоты. Насколько часто австралопитеки охотились — вопрос спорный, так как их ископаемые останки редко ассоциируют с останками убитых животных.

Возникновение бипедализма среди австралопитеков приписывается Африканскому австралопитеку, по предположениям учёных, именно его следы были найдены в месте Лаэтоли, Танзания. Таким образом, бипедализм скорее всего появился намного раньше, чем крупный мозг, резко отделивший род Хомо от остальных ветвей обезьян. Бипедальность является главным шагом, позволившим освободить руки от постоянной нагрузки при ходьбе и беге. После этого эволюционного шага, руки гоминид освободились, стало возможно держать предметы при ходьбе, а не только сидя, как это могут делать современные шимпанзе, но им намного сложнее передвигаться и одновременно манипулировать предметами.

Так же бипедальность позволила постоянно носить матери ребёнка на руках. Согласно исследованию вида Orrorin tugenensis — Оррорин, жившего 6 млн лет назад, он так же имел способность использовать бипедальность. Данные сведения привели учёных к теории, что бипедальность возникла как адаптация к передвижению по ветвям и уже затем перешла к роду Хомо, как способ передвижения по земле.^[25]

Современные орангутаны на Суматре используют четыре ноги при ходьбе по толстым ветвям, но когда толщина ветвей снижается до 4 см, они встают на задние ноги и передвигаются бипедально, пользуясь руками как поддержкой при ходьбе. Такой механизм передвижения даёт орангутанам возможность подбираться к плодам на самом краю ветвей и обеспечивает больший запас еды в сложные периоды^[25]. Предполагается, что предки горилл и шимпанзе, приобрели подвижное, согнутое бедро и сгибающееся колено, как механизм для того чтобы взбираться по стволам деревьев наверх. Подобная адаптация вызвана изменением климата 12 — 11 млн лет назад, когда леса Восточной и Центральной Африки увеличились по площади и передвигаться по земле, которую стал покрывать полог из растительности, стало не так удобно как раньше. Люди имеют много общих черт именно с этими видами обезьян — в том числе и запястья, которые значительно усилились для больших нагрузок.^[20]

 

 

По современным реконструкциям учёные предполагают, что возможно имеет место пример конвергентной эволюции, когда роды обезьян вырабатывали схожие признаки, не являясь ближайшими родственникам, а были отдельно развивающимися ветвями, после отделения от общего предка^[21]. Радикальные изменения в строении тела произошли ещё до грацильных австралопитеков, а значит раньше 4-х млн. лет назад^[18]. В результаты находок древностью 3 — 4 млн лет в 2010 году, было выяснено, что австралопитеки умели пользоваться примитивными ножами из камня, что бы вырезать куски мяса из туши^[26][27].

Количество зубов у австралопитеков, как у людей — 32. У них были такие же небольшие клыки и это делает их отличными от предыдущих гоминид^[28]. Эмаль на зубах была такой же толщины, как и у рода Хомо. Это отличает зубы австралопитеков от других больших обезьян. Объяснением такому приспосабливанию служит то, что эти гоминины проводили на земле больше времени, чем на деревьях и питались в большом количестве клубнями, орехами и зёрнами злаков. В силу того, что гоминины в тот период, ещё не научились мыть эти растения перед едой, песок и грязь на них, наносили дополнительные повреждения эмали зубов и адаптация вызвала её утолщение. Грацильные австралопитеки, судя по зубам, включали в свой рацион значительное количество мясной пищи^[28].

A. afarensis, судя по состоянию зубов, употреблял много фруктов и листьев и мало трав и семян. A. anamensis напротив, активно ел травы и семена, дополняя ими рацион из фруктов и листьев^[29].

Судя по количеству стабильных изотопов кальция в эмали зубов, период грудного вскармливания у ранних Homo длился три-четыре года, тогда как у африканских австралопитеков и парантропов (Paranthropus robustus) период грудного вскармливания длился всего несколько месяцев^[30][31].

Пища[править | править код]

Австралопитеки питались фруктами, овощами, небольшими ящерицами и клубнями. Вид P. robustus питался орехами и семенами, но основной была не твёрдая, а более мягкая еда.^[32][33] В 2005 году в Эфиопии в местности Гона, были найдены кости, со следами разделки орудиями, древностью 2.6 млн лет назад. Ископаемые данные говорят о том, что между 2.6 — 2.5 млн лет назад, потребляли мясо минимум три вида гомининов — A. africanus, A. garhi и P. aethiopicus. ^[34][35]