Происхождение человека на земле. Расселяясь из африки, наши предки теряли гены и становились более похожими Почему человек появился в африке

Считается, что все современное человечество пошло из Африки. Именно на этом континенте в конце прошлого столетия были найдены наиболее древние костные останки людей. Однако в последнее время эта гипотеза пошатнулась в связи с новыми открытиями. Сегодня исследователи приводят множество аргументов как за, так и против "африканской версии".


Дарвин, Люди и Обезьяны

В пользу данной версии свидетельствует, прежде всего, генетическое разнообразие африканских народов. Так, в Африке обитают самые причудливые на свете племена. Например, среди аборигенов ходят рассказы об агогве — мохнатых человекообразных существах. Если верить легендам, встретить агогве можно в лесах Уссуре и Симбити, расположенных в западной части равнин Уэмбейр. Очевидцы сообщают о том, что существа похожи на пигмеев, но их тело сплошь покрыто рыжеватыми волосами. Несмотря на то, что рост агогве не превышает 120 сантиметров, местные жители никогда не путают их с обезьянами. Агогве являются прямоходящими и обитают со своим потомством в джунглях.

Свидетельства о различных племенах диких людей поступают и из Восточной Африки, в частности, из Танзании и Мозамбика. Но называют их везде по-разному. Так, жители Конго зовут их какундакари и ки-ломба. Они также ходят на двух ногах, покрыты волосом и живут в лесу, но их рост гораздо выше, чем у агогве (около 168 сантиметров).

Жители восточных и юго-восточных районов Африки утверждают, что там водятся существа обычного роста, иногда покрытые волосами, а иногда не имеющие волосяного покрова. Местные зовут их "нанаундер". Лоб у этих созданий немного скошен, а руки очень длинные, что придает им некоторое сходство с обезьянами. Встречаются нанаундер в основном на территории Заира и Кении. Живут они также в чащах лесов или в непроходимых тропиках высокогорий. Питаются в основном растительной пищей и не нападают на человека. Иногда их замечали с длинными палками в руках, с помощью которых нанаундер, вероятно, обороняются от хищников. По мнению ученых, эти беззлобные существа жили когда-то в саванне, но потом были вытеснены оттуда человеком в джунгли.

Примитивным образом жизни агогве и их "родственники" напоминают как австралопитеков, так и Homo erectus. Но последние жили, соответственно, 800 000 и 200 000 лет назад. Некоторые эксперты даже предполагают, что австралопитеки владели речью и умели пользоваться огнем. Впрочем доказательств этому нет. Может быть, слухи о лесных "человечках" обязаны своим происхождением именно племени австралопитеков, уцелевших в глуши девственных лесов?

Но есть еще и результаты археологических изысканий. В археологии аксиомой является то, что самые древние люди современного типа жили в эпоху верхнего палеолита. На африканском континенте пока не найдено никаких следов верхнепалеолитических культур. Первые люди там появились лишь в эпоху неолита (VII тысячелетие до нашей эры). Из этого следует, что Африку современный человек освоил позже, чем все остальные территории, исключая, конечно, Антарктиду… Находки древних останков, принадлежащих к так называемой олдувайской культуре, существовавшей два миллиона лет назад, не связаны с современной ветвью человечества.

В последнее время объектом исследований явился фрагмент скелета, обнаруженный российскими археологами в Денисовой пещере на Алтае. Это была часть пальца ребенка в возрасте пяти-семи лет, жившего примерно 44 тысячи лет назад.

Фрагмент пальца доисторического ребенка (тот при ближайшем рассмотрении оказался девочкой) был направлен в Институт эволюционной антропологии имени Макса Планка. Директор отделения эволюционной генетики Сванте Паабо заявил, что "полученные данные превзошли все ожидания". "Это кажется слишком фантастическим, чтобы быть правдой, — добавил он. — Речь, видимо, идет о новом виде человека, который ранее не был известен мировой науке".

Одновременно с фрагментом фаланги пальца были найдены и другие артефакты, свидетельствующие о достаточно высоком уровне развития человека той эпохи. Так, среди находок попадаются украшения, в том числе каменный браслет и кольцо, вырезанное из мрамора. При изготовлении этих изделий применялись такие приемы, как расточка камня, станковое сверление, шлифование… На территории Африки опять же не обнаружено следов подобных технологий, связанных со столь отдаленными эпохами…

Впрочем, это не единственные находки, подмочившие репутацию "африканской версии". На территории Северного Китая, в ходе раскопок у знаменитой "Китайской стены", нашли мумию женщины. Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных, изучив останки, которым приблизительно 40 тысяч лет, пришли к выводу, что человечество появилось одновременно на всех континентах, а вовсе не расселилось по всей планете из единого центра — Африки…

Невероятные факты

Африканцы более, чем кто либо на земле имеют огромное количество разнообразных генетических вариаций. Так заявляет новое исследование, которое помогает сузить территорию поиска того места, где человеческий ген впервые начал мутировать и изменяться. По полученным результатам, это место, возможно, находится в районе южной границы между Намибией и Африкой.

Исследование, опубликованное в электронной версии научного журнала, также заявляет, что почти? афроамериканцев точно смогут отыскать свои корни в Западной Африке. Как объяснила ведущий исследователь – генетик пенсильванского университета Сара Тишкоф, “если утверждать, что современные люди впервые появились в Африке, то в этом случае у них было достаточно времени для существенных изменений в генетическом коде. То есть люди адаптировались к самым различным условиям окружающей среды Африки”.

Более 10 лет, Тишкоф и команда исследователей путешествовали по Африке, собирая образцы для того, чтобы сравнить гены различных людей. Вся работа проводилась с той целью, чтобы узнать и получить больше информации о генных вариациях жителей Африки, а также выявить, почему некоторые болезни имеют гораздо большее влияние на определенные группы людей.

По заявлениям суданского профессора Мунтасера Ибрагима, “сейчас у нас есть понимание запечатленного в историю африканского народа…старейшего в истории человечества.” “История жизни любого человека – это часть африканской истории, потому что все мы родом из Африки”, - добавил Ибрагим.

Кристофер Эрет из исторического департамента университета Калифорнии сравнил генетическое разнообразие среди людей, разговаривающих на разных языках. По различным оценкам, в Африке около 2000 языковых групп, разбитых на несколько широких категорий.

Изменения в языке, появление нового языка обычно вызывается возникновением в данной языковой группе новых людей, с новым генетическим набором. Но иногда язык в группу приносится генетически сильной группой людей, которые могут “навязать” свой язык без перемешивания генов.

Таким образом, в распоряжении исследователей оказалась для генетического сравнения 121 африканская группа, 60 групп неафриканского происхождения и 4 группы афроамериканцев. Как отметила Сара Тишкоф, наиболее смешанное генное происхождение обнаружено у жителей Южной Африки, чьи корни берут начало у африканцев, европейцев, восточных азиатов и южных индийцев. Это наиболее подходящий контингент людей для изучения болезней, часто встречаемых у определенной группы населения.

Данное исследование было подтверждено многими ведущими американскими институтами.

Первым полиморфизмом ДНК, широко использованным в популяционной генетике, явился полиморфизм митохондриальной ДНК. Дело в том, что в тот период еще не было метода полимеразной цепной реакции , а гены тестировали с помощью сложных и громоздких методов. Существенным было и то, что число копий митохондриальной ДНК (мтДНК) в клетке соста­вляет от нескольких сотен до несколько тысяч. И, таким обра­зом, этот материал мог быть более надежно тестирован, чем любая ядерная ДНК.

Необходимо напомнить коротко основные черты строения мтДНК. Это кольцевая двухцепочечная молекула, у человека ее размер составляет 16569 пар оснований. Основная часть поли­морфизма мтДНК связана с небольшим районом в 1,2 kb, назы­ваемым контрольным районом . Здесь содержатся последова­тельности, контролирующие транскрипцию и репликацию. Этот район известен также как D -петля (displacement - пере­стройка). Он высокополиморфен и содержит два гипервариа­бельных региона , примерно по 400 bp. В обоих регионах содер­жится большое количество точковых замен.

Таким образом, эти участки анализируют в виде гаплотипов (сочетаний вариабельных участков), число вариантов которых в популяциях очень велико.

Напомним, что митохондрии наследуются по материнской линии , так как в оплодотворенное яйцо они попадают из яйце­клетки. Судьба небольшого числа единичных митохондрий сперматозоида, которые могут оказаться в оплодотворенной яйцеклетке, неизвестна - во всяком случае, они не проявляют себя в новом организме. Таким образом, анализ мтДНК дает информацию о генетической истории по женской линии чело­вечества.

Изучение вариантов митохондриальных ДНК в различных популяциях мира показало, что все они могут быть выведены из одного единственного варианта. Эта работа, выполненная в конце 1990-х гг., вызвала большой резонанс, в ней сформулировано представление о митохондриальной Еве , прародительнице все­го человечества.

Одновременно изучался и генетический материал Y -хромосомы , в том числе в строение полиморфных маркеров. В нерекомбинирующей области Y-хромосомы обнаружено множество полиморфных маркеров, образующих гаплотипы , т. е. сочетания вариабельных участков. Такие гаплотипы в нере­комбинирующей области Y-хромосомы, обладающие большой устойчивостью во времени, используют в качестве инструмен­тов для изучения давних генетических событий, в особенности миграций .

То, что многообразие ДНК африканских популяций выше, чем всех остальных, было показано не только с помощью митохондриальных маркеров, но и впоследствии с помощью ядер­ных, включая Y - хромосомные.

Наиболее древние варианты Y - хромосомы найдены в ряде популяций Африки, в частности у койсанов . Таким образом получается, что и Адам - прародитель нашего рода - выходец из Африки.

Большая работа была проведена также и по маркерам других ядерных хромосом. Все эти данные подтвердили африканское происхождение всего человечества.

Многочисленные исследования показали, что все человеческие митохондриальные ДНК могут иметь единого предка , и с некоторыми допущениями можно рассчитать, когда произошло первое ветвление генеалогическо­го древа митохондриальной ДНК. Важным условием для этого является знание скорости мутаций .

Одним из подходов к калибровке митохондриальных часов является сравнение этих последовательностей для человека и шимпанзе, с учетом того, что эти виды разошлись друг от друга 5-7 миллионов лет назад. Оценка средней скорости мутаций в ДНК митохондрий была проведена в нескольких исследовани­ях и составила (1-5)х10 -6 мутаций на нуклеотид на поколение, что по крайней мере на два порядка выше, чем скорость мута­ций в ядерной ДНК.

Расчеты, проведенные на основе этих результатов, показали, что расхождение митохондриальных ДНК началось около 150 тысяч лет назад. Первое «расхождение» вариантов митохондриальных ДНК произошло в древности внутри афри­канского континента, дав начало трем родословным . Расселе­ние по другим континентам осуществлялось потомками только одной из трех африканских ветвей. Самая древняя миграция проходила по южному побережью Азии, через Новую Гвинею - в Австралию примерно 70 тыс. лет назад. Следует отметить, что в это время Австралия, Тасмания и Новая Гвинея были в соста­ве единого материка.

Интересно, что из-за сниженного уровня моря в то время Малайский полуостров, острова Суматра, Ява, Борнео и Бали также были едины. Все это значительно облегчало продвиже­ние людей с южного побережья Азии в Австралию. Европа, со­гласно этим данным, заселялась позднее, что, по-видимому, было связано с более суровыми климатическими условиями и наличием здесь неандертальцев , хорошо приспособленных к холодному климату.

В этой связи интересное исследование было проведено на мтДНК, выделенных из костей неандертальцев. Один из образ­цов - это известная находка из Дюссельдорфа , обнаруженная в 1856 г. Было расшифровано 380 нуклеотидов из первого гипер­вариабельного региона (ГВС1) D-петли. Если средние попар­ные различия у современного человека в этой области составляют величину 8,0 (с колебаниями от 1 до 24), то размах различий между неандертальцем и современным человеком со­ставил от 22 до 36. Общий предок для этих подвидов, как показали расчеты, может быть датирован в пределах от 550 до 680 тысяче­летий тому назад.

Было проведено исследование ДНК других неандертальских образцов в сравнении с древним образцом ДНК кроманьонца . Полу­ченные данные продемонстрировали геномные различия неан­дертальца и кроманьонца и явились дополнительным подтверждением того, что это, очевидно, разные подвиды одного вида Homo sapiens .

Исследование Y-хромосомной вариабельности в глобаль­ном масштабе было недавно проведено Петером Андерхиллом , одним из сотрудников Кавалли-Сфорца . Был проведен анализ 166 полиморфных точек в Y-хромосоме более 1000 мужчин из разных регионов Земли. В результате обнаружено 116 гаплотипов, представляющих собой отдельные исторические родослов­ные, которые удалось объединить в одно эволюционное древо. В этом древе выделились 10 ветвей, каждая из которых соответ­ствует конкретным географическим регионам.

В Африке обнаружены варианты Y-хромосомы, соответст­вующие трем ветвям, причем первая из них является самой древней и несет в себе некоторые особенности, общие с наши­ми ближайшими «родственниками» - приматами. Эта ветвь встречается у некоторых африканских меньшинств - у койсанов , у ряда популяций суданцев и эфиопов. Все остальные вет­ви отличаются от ветви N1, и они, собственно, и образуют основной «ствол» данного древа. Вторая и третья ветвь являют­ся тоже африканскими, причем третья ветвь особенно широко представлена у разных народов континента. Именно эта ветвь наиболее родственна Y-хромосомным вариантам всего осталь­ного человечества. Интересно, что одной из ветвей, наиболее близкой к африканским, является австрало-новогвинейская, а наиболее отдаленной - ветвь американских индейцев. Если сравнить эти результаты с данными по митохондриальной ДНК, то можно видеть, как они хо­рошо согласуются друг с другом. Такое согласование говорит о том, что полученные сведения отражают реальный эволюцион­ный путь современного человека, независимо записанный в родословных как по женской, так и по мужской линии.

Далее были проведены исследования по различным типам полиморфизма ядерной ДНК других хромосом . Оказалось, что все они пригодны для оценки путей миграции и даже (в первом приближении) - времени, когда данное событие происходило. Особенно подходящими для этих целей оказались гаплотипы, состоящие из сочетаний близко расположенных маркеров раз­личного типа. Они явились особенно полезными при анализе происхождения популяций и реконструкции исторических ми­грационных процессов.

Для множества генов были исследованы гаплотипы , состав­ленные из полиморфных участков. Были изучены десятки по­пуляций из различных географических регионов. Оказалось, что наибольшее разнообразие гаплотипов имеется в африкан­ских популяциях, проживающих южнее Сахары. Все остальные изученные популяции мира выглядели как одна из подгрупп африканцев.

Эти данные показали, что популяции Северо-Востока Аф­рики в ранней истории отделились от остальных африканских популяций, после чего часть из них мигрировала из Африки на другие континенты. Многие показатели, выявленные в данных работах, позволяют считать, что африканские популяции име больший эффективный размер и высокий уровень полиморфизма.

Таким образом, исследование геномного разнообразия че­ловека убедительно показало, что все человечество имеет еди­ное происхождение и ведет свой род из Африки. Все три независимые линии анализа - с помощью митохондриальной ДНК, маркеров Y-хромосомы и ядерных маркеров других хро­мосом привели к одним и тем же результатам, доказавшим на­ше африканское происхождение.

Отрекся ли Чарльз Дарвин в конце жизни от своей теории эволюции человека? Застали ли древние люди динозавров? Правда ли, что Россия – колыбель человечества, и кто такой йети – уж не один ли из наших предков, заблудившийся в веках? Хотя палеоантропология – наука об эволюции человека – переживает бурный расцвет, происхождение человека до сих пор окружено множеством мифов. Это и антиэволюционистские теории, и легенды, порожденные массовой культурой, и околонаучные представления, бытующие среди людей образованных и начитанных. Хотите узнать, как все было «на самом деле»? Александр Соколов, главный редактор портала АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ, собрал целую коллекцию подобных мифов и проверил, насколько они состоятельны.

Кто-то доказывал, что центр происхождения человека находится там, где ныне живут так называемые «примитивные расы». Существовали сторонники полигенизма, считавшие, что каждая из трех больших рас – «белая», «черная» «желтая» – имеет своих предков-обезьян. Таким образом, у полигенистов единого центра нет: расы независимо возникли в разных частях света.

После находок питекантропа на Яве, а затем синантропов в Китае вероятный центр антропогенеза многие – в том числе советские антропологи – видели в Азии. «Родиной человека, несомненно, был Евразиатский материк. Здесь, в Центральной Азии, по всей вероятности там, где теперь находится пустыня Гоби, возникла та обстановка, которая обусловила появление первых обезьяно-людей» , – писал советский палеонтолог А. П. Быстров в середине XX в.

Первые находки австралопитеков в Африке были восприняты многими учеными в штыки – не потому ли, что европейский пращур куда благородней, чем какая-то африканская обезьяна? Впрочем, не будем упрощать. В своей книге «Ископаемые хроники» американский палеоневролог Дин Фальк пытается разобраться: почему пришлось ждать 25 лет, чтобы научный мир признал «ребенка из Таунга» – первую находку австралопитека, сделанную Раймондом Дартом в Южной Африке? Фальк приводит слова другого известного специалиста, Филиппа Тобайоса:

Открытие, описанное Дартом, опережало время, поскольку его смысл нельзя было простыми логическими шагами связать с представлениями того времени. Задержка признания Таунга – не уникальное событие, заметил Тобайос, потому что такая же история случилась и с рядом других важных „преждевременных“ открытий, таких как законы генетики или пенициллин. Тобайос перечислил ряд принципов человеческой эволюции, общепринятых в 1925 г., которым бросил вызов Таунг. Среди них было утверждение (сейчас признанное некорректным), что Азия является колыбелью человечества; что увеличение размера мозга «шло впереди» эволюции гоминид, как следовало из пилтдаунской находки; что большинство черт Таунга могли быть объяснены его юным возрастом, и что гео; логическая датировка Таунга была слишком поздней для предка человека . (Пер. авт. )

И только после открытий, сделанных Льюисом Лики и другими учеными в Восточной Африке во второй половине XX в., картина начала проясняться. Был открыт человек умелый в Олдувае (Танзания), найдены африканские эректусы, описан древнейший сапиенс из Омо (Эфиопия), наконец, мир облетела весть о находке австралопитека Люси в Хадаре (Эфиопия). Факт за фактом, кирпичик за кирпичиком, африканская версия прокладывала путь к научному признанию.

К настоящему времени в Африке найдены останки наиболее древних гоминид (начиная от Сахелантропа около 7 млн лет назад). Эволюционная цепочка из африканских находок самая полная:


(В список не включены гоминиды, вероятно, не имеющие прямого отношения к нашей родословной.)

Ни на одном другом континенте такой подробной цепочки нет; нет и внеафриканских находок гоминид древнее 2 млн лет – древний человек появляется за пределами африканского континента после этой даты.

Важно, что именно в Африке обнаружены древнейшие люди современного типа и их непосредственные предки. Так что можно утверждать, что в Африке возник как род Homo , так и, гораздо позже, наш вид – Homo sapiens (см. также миф № 24) .

О том же говорит археология. Древнейшие каменные орудия найдены в Африке (это местонахождение Гона, Эфиопия, 2 600 000 лет назад). Все археологические находки за пределами Африки моложе 2 млн лет.

Когда появилась возможность строить родословные по генетическим данным, генетики собрали образцы ДНК у людей разных рас и построили родословное дерево человечества. Получилось, что раньше других от ствола этого дерева отделилась ветвь, содержащая только африканские группы . Кроме того, выяснилось, что генетическое разнообразие людей убывает по мере удаления из Африки. Это логично: группа древних Homo sapiens , когда-то покинувшая африканский континент, забрала в Евразию только часть африканского генофонда. В дальнейшем эта ситуация многократно повторялась – ведь расселялись, как правило, небольшими группами, каждый раз унося с собой лишь кусочек генофонда.

Не так давно, в 2011 г., еще одно доказательство африканского происхождения человека пришло из лингвистики. Новозеландский психолог и антрополог Квентин Аткинсон проанализировал звуковое разнообразие 504 языков мира и показал, что чем дальше от Африки, тем ниже в языках число фонем – минимальных языковых единиц. Предполагается, что для языков действует то же правило, что и для генов: фонетическое разнообразие (как и генетическое) максимально в «центре происхождения». (Правда, корректность исследования некоторые ученые, в том числе специалист по происхождению языков Светлана Бурлак