Ardipithecus ramidus - beveik pilnas hominido skeletas iš plioceno epochos

27 views
Skip to first unread message

Andrej S

unread,
Oct 11, 2009, 4:50:12 PM10/11/09
to G-mokslai
   Science žurnalas išspausdino ištįsą 11 straipsnių seriją (10 iš jų originalus tyrimai) skirtą nepaprastai pilno skeleto, priklausančio primityviam hominidui - Ardipithecus ramidus, tyrimams, skirtiems šios rūšies anatomijos, elgesio ir biotinės bei abiotinės aplinkos rekonstrukcijai. Tai tikrai įspūdingas tarpdisciplininis tyrimas, nes subūrė tokią didelę įvairių sričių tyrėjų komandą (sudaryta iš 60 žmonių), tam kad išsiaiškinti, praktiškai viską ką galimą išsiaiškinti šiuo metu apie hominidų paleobiologiją!
   Ardipithecus ramidus rūšis jau buvo aprašyta anksčiau, tačiau tiktai dabar mokslininkai rekonstravo o vėliau ir ištyrė beveik pilnas šio ankstyvojo hominido liekanas. Paleontologiniai radiniai yra unikalus tuo, kad jie atstovauja 4,4 mln. metų senumo individus, tarp kurių yra ganėtinai pilnai išlikęs patelės skeletas. Hominidų fosilijos yra labai retos - labai. O ypač retos yra tos kurioms daugiau nei 4 mln. metų senumo. Dažniausiai randami tiktai atskirų kaulų dezintegruoti fragmentai. Žinomiausia iš seniausių liekanų yra žinoma ikoninė "Liusi" - Australopithecus afarensis patelė (apie jos paieškas galite perskaityti puikią jos atradėjo parašyta knygą (rusų vertimą) - Д. Джохансон, М. Иди 1984 г. "Люси. Истоки рода человеческого" ). Anksčiau paminėtoje knygoje, galite surasti nuostabią ir sudėtingą istoriją apie tai kaip vyko žmonių filogenezės paieška. Pradedant nuo Darvino, žmones domino jų evoliucinė prigimtis (tiesa jo laikais dar nežinota išmirusių žmonių rūšių, bet šiokios tokios išvados buvo padarytos nagrinėjant dabartines žmogbeždžiones). Klausimas kiek iš viso buvo žmonių rūšių (?), kas kiek metų peržiūrimas vėl ir vėl nes kaip žinoma taksonomijoje yra "spliteriai" - kurie dalina variacijas ir suteikia joms naujų rūšių rangus ir "fiuzeriai" - kurie apjungia variacijas ir mano kad vienu metu egzistuoja labai mažai rūšių. Sunkumai iškyla tuomet, kai reikia nuspręsti ar skirtumai yra pakankami kad šis individas jau netelpa į žinomų rūšių kintamumo ribas? Dažniausiai paleoantropologai turi tiktai kelis atskirus individus, gal teisingiau pasakius ne individus - o tų kelių individų atskirus fragmentus ir iš to statistiškai patikimai kažką pasakyti labai sunku (prisiminkime kokių įvairių žmonių pagal savo fizinius parametrus yra dabar), nebent surandami visiškai kitokie nesugretinami požymiai - pvz.  jis turi visiškai nauja struktūrą skelete (t.y. individas nuo visų kitų skiriasi ne kiekybiškai bet kokybiškai). Dabar, kiek man žinoma, pripažįstama daugiau nei 20 žmonių rūšių.
    Kiti sunkumai susiję su paleoantropologinių duomenų interpretacija - tai individų geologinio amžiaus nustatymas (o tai svarbu sužinant kiek rūšių ir kokiose vietose gyveno vienu metu, bei nustatant jų filogenezę). Nuosėdinėse uolienose retai pasitaiko sluoksnių kuriuos galima tiksliai datuoti radiogeniškai, o ypač tokio nepatogaus amžiaus, kai trumpo skilimo pusperiodžio izotopai jau buna išmirę (pvz. 14C), o ilgo skilimo, dėl mažo praėjusio laiko, pagamina per mažai dukterinių izotopų kiekių kad patikimai datuoti (pvz. 40K/40Ar). Tačiau, šiuo atveju pasitarnauja biostratigrafija - t.y. uolienų datavimas pagal fosilijas, kai surandamos plačiai paplitusių organizmų liekanos ir iš geresnių (kokybiškesnių) vietovių žinoma kada surastos rūšys gyveno. Taip pvz. australopitekų ir Homo habilis amžiaus klausimą išsprendė kiaulės, kurios leido suabejoti ankstesniais K/Ar datavimai, kurie pasirodo buvo netikslus dėl uolienos išdūlėjimo ir to pasekmės dalies Ar dujų (K skilimo produkto) netekimo į atmosferą, kas iškreipė laikrodžio parodymus.
  Trečias sunkumas - tai senovinių hominidų gyvenimo būdo atkūrimas. Egzistuoja keli metodai: tai šiuolaikinių analogų pritaikymas (pvz. šimpanzių, bonobų, gorilų, orangutanų ir žmonių lyginimai); fosilijų biomechaninė analizė ir ypač nauja baigtinių elementų analizė (pvz. G-moksluose - Australopithecus africanus) aiškinantis principinius struktūrų mechaninius gebėjimus; mikroįbrėžimų dantų paviršiuje analizės, bei izotopinės analizės aiškinantis dietas; paleopatologijos bei plėšros žymės kauluose; hominidų kaulų asociacijos su kitais faunos elementais; ir archeologiniai artefaktai (pvz. kirtikliai).
  Dėl duomenų trūkumo, šioje mokslo srityje egzistuoja daugiau teorijų nei faktų (kas yra įprasta tokiose situacijose). Todėl, kiekvienas radinys yra neįkainojamas, nes įneša neproporcingai daug informacijos į mūsų įsivaizdavimą apie žmogaus prigimtį. Ypač neaiškios sąsajos tarp žmonių ir kitų žmogbeždžionių požymių, nes viskas ką mes turime - tai hominidų filogenija (santykinė atsiskirimo tvarka) bei labai mažai nehominidinių žmogbeždžionių fosilijų. Pvz. iki visai neseniai, gorilų ir šimpanzių fosilijų nerasdavo - prieš kelis metus surado keliolika gorilų dantų, kurių amžius siekia kelis šimtus tūkstančių metų. Taigi, žmogbeždžionių paleontologinis metraštis yra labai nepilnas.
   Neturint tiesioginių fosilijų įrodymų, buvo postuluojama kad žmonių ir dabartinių žmogbeždžionių protėviai turėjo panašia sandarą kaip dabartinės žmogbeždžionės ir žmonių šaka patyrė sekančią po atsiskyrimo evoliuciją, kuri privedė prie dvikojiškumo, griebiamų laisvų rankų, didelių smegenų ir socialinių sistemų atsiradimo. Pvz. anksčiau buvo manyta kad vaikščiojimas ant sulenktų priekinių galūnių pirštų yra primityvus požymis, nes jį turi ir šimpanzės ir gorilos, nors šimpanzės yra artimesnės žmonėms nei goriloms, o tai reiškia kad mūsų bendras protėvis su gorilomis ir šimpanzėmis turėjo turėti tokią sandarą. Tačiau "Science" žurnale aprašytas,  pakankamai pilnas Ardipithecus skeletas, paneigė šį išankstinį įsitikinimą, nes jis rodo kad šis žmonių atšakos ankstyvasis narys turėjo primityvesnes nei gorilų ir šimpanzių priekines galūnes, bet per daug silpnas kad su jomis galima būtu vaikščioti po žemę. O tai reiškia kad dabartinės gorilos ir šimpanzės patyrė konvergentinę evoliuciją ir jų judėjimo pobūdis yra progresyvus o ne primityvus. Taigi, mes žmonės turime primityvias priekines galūnes, paveldėtas iš mažiau evoliuciškai pažengusių formų! Taip pat, kaip manoma šiuolaikinių žmogbeždžionių prognatinis (išsikišęs į priekį veidas) yra ne primityvus o naujai įgytas po atsiskyrimo požymis, kaip prisitaikymas grubaus maisto perdirbimui. Prisegtame faile galite pamatyti Ardipithecus padėtį žmobbeždžionių evoliuciniame medyje, kur horizontalia kryptimi parodyti morfologiniai skirtumai o vertikalia praėjęs laikas - Zmoniu_fologenija_supaprastinta.jpg.
  Ardipithecus buvo tikras požymių mišinys, kalbant evoliuciškai. Jis buvo dvikojis, bet jis gyveno miškuose o ne savanose, bei turėjo didelius priešpriešinius nykščius (Pedos.jpg), kurie buvo skirti griebimui ir stačiam vaikščiojimui vienu metu (tarsi galinės rankos su kuriomis dar gali ir tiesiai vaikščioti). Turėjo gan silpnus dantis, o tai reiškia kad jis valgė ganėtinai minkštą nesavaninį maistą ir buvo labiau visaėdžiai nei gorilos (žolėdės) ar šimpanzės (vaisėdės). Taip pat Ardipithecus turi feminizuotas (moteriškas) mažas iltis - tai vidujgrupinės tarppatininės agresijos mažo kiekio indikatorius pas primatus. Kaip jau minėta anksčiau, ši hominidų rūšis turėjo lanksčias nespecializuotas rankas ir ypač plaštakas, kas nurodo į tai kad dabartinės žmogbeždžionės turi specializuotas galūnes, pritaikytas vaikščioti keturiomis remianti į pirštų falangas žemės paklodėje, bei kabojimui ant šakų.
  Kalbant apie Ardipiteko aplinką, tai ji buvo rekonstruota keliais metodais. Tai paleodirvožemių izotopiniai tyrimai, paleobotaniniai bei bestuburių ir "žemesniųjų" stuburinių indikatorių tyrimai. Pvz. fitolitai bei deguonies ir anglies izotopai paleodirvožemiuose parodė, kad Ardipithecus gyveno vėsiame lyguminiame miške su gausia žoline paklode (taigi, ne visai visžaliai tamsus miškai, bet ir ne savana). Paleobotaniniai tyrimai rodo kad tai buvo palmių miškai su krūmynais. Trapių bestuburių liekanų radiniai (pvz. plonasienių sraigių, lervų, mėšlavabalių padarytų rutulių ar šimtakojų  - bestuburiai.jpg) nurodo kad tai buvo vandeninga žemuma su neaktyviu vandens transportu (kitu atveju šios liekanos būtu sunaikintos). Taip pat aplinkinėse nuogulose yra surasta cichlidinių žuvų, vandeninių vežlių, varanų, pitonų ir dabartinių nilo krokodilų liekanų, kas patvirtina kad tai buvo užliejamos ir drėgnos vietovės. Gausios paukščių ir smulkių žinduolių liekanos irgi sako kad tai buvo miškas. Gausiausi paukščiai - tai papūgos, povai ir pelėdos (nors ir nemažai kitų taksonų) - Pauksciai.jpg. Žinduolių dydžių spektras irgi labai platus ir nebūdingas kitoms hominidų radimvietėms, nes čia galima surasti beveik viską, - nuo raganosio iki kirstuko liekanų (prisegtoje nuotraukoje parodyti skirtingų Ardipithecus radimvietėje surastų žinduolių stuburkauliai - Zinduoliu_stuburkauliai.jpg). Pagal visus įrodymus, galima užtikrintai sakyti kad Ardipitekai buvo miškinės beždžionės.
  Šis tyrimas nušviečia ne tik žmonių bet ir kitų dabartinių hominidų evoliucijos mįslę. Nes parodo kad šiuolaikinės rūšys yra blogi analogai protėvių atkūrimui ir ekstrapoliavimas į praėitį gali privesti prie visiškai klaidingų rezultatų (kas galėtu pagalvoti kad žmogus palyginus su kitais savo giminaičiai daugeliu atžvilgiu yra primityvesnės sandaros (t.y. turi daugiau protėvinių požymių)?!). Taigi, gali būti kad ir šimpanzių elgesio tyrimai mažai ką pasako apie mūsų bendro protėvio elgesį, nes su tokia mozaikiška pažangių ir primityvių požymių sąranga (nenuspėta kitais būdais kaip unikalios fosilijos tyrimas), jis turėjo turėti elgesį nepanašų ne į vėlesnių jo palikuonių žmonių, nei šimpanzių, nei gorilų o visiškai kitokį. Mūsų "trūkstamos grandies" evoliucijos įvaizdis, kaip eilinį kartą parodoma yra klidingas. Evoliucija - ne tiesus greitkelis progreso link, o greičiau išsiraizgiusi kalnų upė apie kurios tėkmes kryptį sunku ką pasakyti.
  Taip pat šis tyrimas parodo kad dvikojiškumas atsirado ne kaip išėjimo į savanas pasekmė (visi įrodimai rodo kad tai buvo miškinė, tačiau dvikojė beždžionė) o turėjo kitas priežastis. Vienas iš autorių (Owen Lovejoy), komplekse su kitais įrodymais, sako kad žmonių protėviai tapo dvikojais, dėl to kad perėjo prie monogamijos. Tai paaiškintu kodėl jų (ir mūsų kaip jų palikuonių) iltis tokios mažos (nes nereikia kovoti patinam dėl haremų, ir patinai ne užkariauja pateles o patelės renkasi rūpestingiausius), kodėl jie atsistojo ant dviejų kojų (tam kad patinai galėtu atnešti patelėms maistą ir jos už tai leistu su jomis susiporuoti, nes Ardipithecus nevalgė plačiai prieinamo maisto, kaip pvz. lapai, o buvo ganėtinai išrankus primatas), paaiškintu šiuolaikinių žmonių patelių paslėptą ovuliaciją - t.y. krūtis didelės ne tik žindimo laikotarpiu bet visados po subrendimo, bei nėra kitų ovuliacijos signalų (tam kad patinai pastoviai jas maitintu, o ne tik tada kada jos gali pastoti, bei tam kad kai patinai išeina ieškoti maisto patelės nekeltu nereikalingo ažiotažo kitų patinų atžvilgiu bandoje).
  Tikrai nuostabus atradimas, tas Ardipithecus skeletas. Išvados tikriausiai dar kis ne kartą o faktai pildysis pastoviai. Įdomu tiktai tai, kada bus sekantis panašaus masto stulbinantis atradimas? :-)


Nuorodos:

Brooks Hanson. Light on the Origin of Man. Science 2 October 2009: 60-61

Video: The Analysis of Ardipithecus ramidus - One of the Earliest Known Hominids. Science 2 October 2009: 60


 Tim D. White, Berhane Asfaw, Yonas Beyene, Yohannes Haile-Selassie, C. Owen Lovejoy, Gen Suwa, and Giday Wolde Gabriel. Ardipithecus ramidus and the Paleobiology of Early Hominids. Science 2 October 2009: 64, 75-86


Giday WoldeGabriel, Stanley H. Ambrose, Doris Barboni, Raymonde Bonnefille, Laurent Bremond, Brian Currie, David DeGusta, William K. Hart, Alison M. Murray, Paul R. Renne, M. C. Jolly-Saad, Kathlyn M. Stewart, and Tim D. White. The Geological, Isotopic, Botanical, Invertebrate, and Lower Vertebrate Surroundings of Ardipithecus ramidus. Science 2 October 2009: 65, 65e1-65e5.

Antoine Louchart, Henry Wesselman, Robert J. Blumenschine, Leslea J. Hlusko, Jackson K. Njau, Michael T. Black, Mesfin Asnake, and Tim D. White Taphonomic, Avian, and Small-Vertebrate Indicators of Ardipithecus ramidus Habitat. Science 2 October 2009: 66, 66e1-66e4.

 Tim D. White, Stanley H. Ambrose, Gen Suwa, Denise F. Su, David DeGusta, Raymond L. Bernor, Jean-Renaud Boisserie, Michel Brunet, Eric Delson, Stephen Frost, Nuria Garcia, Ioannis X. Giaourtsakis, Yohannes Haile-Selassie, F. Clark Howell, Thomas Lehmann, Andossa Likius, Cesur Pehlevan, Haruo Saegusa, Gina Semprebon, Mark Teaford, and Elisabeth Vrba. Macrovertebrate Paleontology and the Pliocene Habitat of Ardipithecus ramidus. Science 2 October 2009: 67, 87-93.

Gen Suwa, Berhane Asfaw, Reiko T. Kono, Daisuke Kubo, C. Owen Lovejoy, and Tim D. White. The Ardipithecus ramidus Skull and Its Implications for Hominid Origins. Science 2 October 2009: 68, 68e1-68e7.

Gen Suwa, Reiko T. Kono, Scott W. Simpson, Berhane Asfaw, C. Owen Lovejoy, and Tim D. White. Paleobiological Implications of the Ardipithecus ramidus Dentition. Science 2 October 2009: 69, 94-99.

C. Owen Lovejoy, Scott W. Simpson, Tim D. White, Berhane Asfaw, and Gen Suwa. Careful Climbing in the Miocene: The Forelimbs of Ardipithecus ramidus and Humans Are Primitive.  Science 2 October 2009: 70, 70e1-70e8.

C. Owen Lovejoy, Gen Suwa, Linda Spurlock, Berhane Asfaw, and Tim D. White. The Pelvis and Femur of Ardipithecus ramidus: The Emergence of Upright Walking. Science 2 October 2009: 71, 71e1-71e6.

C. Owen Lovejoy, Bruce Latimer, Gen Suwa, Berhane Asfaw, and Tim D. White. Combining Prehension and Propulsion: The Foot of Ardipithecus ramidus. Science 2 October 2009: 72, 72e1-72e8.

    C. Owen Lovejoy, Gen Suwa, Scott W. Simpson, Jay H. Matternes, and Tim D. White. The Great Divides: Ardipithecus ramidus Reveals the Postcrania of Our Last Common Ancestors with African Apes. Science 2 October 2009: 73, 100-106.

   C. Owen Lovejoy. Reexamining Human Origins in Light of Ardipithecus ramidus. Science 2 October 2009: 74, 74e1-74e8.

Populiarios naujienos:

Ann Gibbons. Ancient Skeleton May Rewrite Earliest Chapter of Human Evolution. ScienceNOW Daily News 1 October 2009 - Apžvalga tyrimų išspausdintų paskutiniame "Science" žurnalo numeryje su video-interviu su atradimų autoriais.

Oldest "Human" Skeleton Found--Disproves "Missing Link" - Populiarus straipsnis "National Geographic" žurnale apie naujų Ardipithecus liekanų svarbą žmonių evoliucijos kelio supratime.

Предки человека не были похожи на шимпанзе ir Семейные отношения — ключ к пониманию эволюции человека - Aleksandro Markovo apžvalginiai straipsniai apie Ardipithecus radinių svarbą žmonių ir kitų žmogbeždžionių evoliucijos pažinime.

--
AS
Zmoniu_fologenija_supaprastinta.jpg
Pedos.jpg
bestuburiai.jpg
Pauksciai.jpg
Zinduoliu_stuburkauliai.jpg

Andrej S

unread,
Oct 12, 2009, 8:00:04 AM10/12/09
to G-mokslai
   Anksčiau nepastebėjau, tačiau "Discovery" kanalas sukūrė puikią trumpų filmukų seriją aprašančią Ardipithecus atradimo istoriją: nuo jos atradimo Afaro regione, liekanų datavimo, aplinkos atkūrimo iki anatomijos modeliavimo ir gyvo individo rekonstrukcijos sudarymo.

Nuoroda:

Discovering Ardi

--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages