W sierpniu 1856 roku w niemieckiej dolinie Neander-Neanderthal mężczyźni tnący wapień dla pruskiego przemysłu budowlanego natknęli się w jaskini na kości. Wyglądające dość ludzko kości – kawałek czaszki, fragmenty kończyn, fragmenty łopatek i żeber – trafiły w końcu do anatoma z Bonn o nazwisku Hermann Schaafhausen.
Schaafhausen wertował skamieliny, obserwując ich grzebienie i gałki. Zauważył, że kości miały ogólny kształt, jakiego można by się spodziewać po ludzkim szkielecie. Ale niektóre kości miały też dziwne cechy. Na przykład czaszka miała ciężki grzebień brwiowy, zwisający nad oczami jak kościana para gogli. Był to jednocześnie człowiek i nie człowiek.
Człowiek neandertalski postawił Schaafhausenowi proste, lecz głębokie pytanie: Czy był to człowiek, czy też należał do innego gatunku?
Minęło ponad 150 lat od czasu, gdy kości po raz pierwszy wyłoniły się z Doliny Neandertalczyka – w tym czasie dowiedzieliśmy się bardzo wiele o ewolucji człowieka. Dziś naukowcy mogą nawet zeskanować genomy neandertalczyków, którzy zmarli 50 000 lat temu. A jednak debata wciąż się toczy. Jest to debata, która wykracza poza Neandertalczyków, zmuszając nas do pytania, co to w ogóle znaczy być gatunkiem.
Wariacje na temat
Kości z Doliny Neandru stały się sensacją, gdy tylko Schaafhausen opublikował swój raport na ich temat w 1857 roku, ponieważ nic podobnego nie było wcześniej widziane. Wcześniej, w 1800 roku, badacze jaskiń znajdowali starożytne ludzkie kości, czasami leżące obok skamieniałości niedźwiedzi jaskiniowych i innych wymarłych zwierząt. Przyrodnicy mieli mgliste przeczucie na podstawie takich kości, że ludzkość istniała już od dość dawna. Ale pomysł, że ludzie – lub jakikolwiek inny gatunek – wyewoluowali, był skandaliczny. Darwin nie opublikowałby O pochodzeniu gatunków przez kolejne dwa lata. Zamiast tego przyrodnicy postrzegali ludzi jako gatunek odrębny od szympansów, goryli i wszystkich innych gatunków naczelnych. Byliśmy odrębni dzisiaj i byliśmy odrębni od stworzenia.
Najmłodsze skamieniałości neandertalczyków datowane są na 28 000 lat temu.
W obrębie gatunku ludzkiego europejscy anatomowie dzielili ludzi na rasy. Często zaliczali Europejczyków do najszlachetniejszej rasy, uważając pozostałych za niewiele lepszych od małp. Aby uzasadnić ten rasistowski pogląd na ludzkość, anatomowie szukali wyraźnych różnic między szkieletami różnych ras – wielkości czaszek, nachylenia brwi, szerokości nosów. Jednak ich próby uporządkowanego podziału ludzi na grupy były utrudnione przez niewyraźne różnice w naszym gatunku. W obrębie jednej tak zwanej rasy ludzie różnili się kolorem, wzrostem i rysami twarzy. Schaafhausen wiedział, na przykład, o czaszce wykopanej ze starożytnego grobu w Niemczech, która „przypominała czaszkę Murzyna”, jak napisał.
Europejskie dzikusy
Na tym zagmatwanym krajobrazie Schaafhausen próbował znaleźć miejsce dla człowieka neandertalskiego. Uznał, że jego ciężkie czoło nie dyskwalifikuje go jako człowieka. Aby poprzeć tę diagnozę, oparł się na opowieściach o starożytnej europejskiej dzikości. „Nawet o Niemcach,” napisał Schaafhausen w swoim raporcie z 1857 roku na temat kości z Doliny Neandertalskiej, „Cezar zauważa, że rzymscy żołnierze nie byli w stanie wytrzymać ich wyglądu i błysku ich oczu, i że nagła panika ogarnęła jego armię.”
Schaafhausen przeszukał historyczne zapisy w poszukiwaniu innych wskazówek dotyczących potwornej przeszłości Europy. „Irlandczycy byli żarłocznymi kanibalami i uważali za chwalebne zjadanie ciał swoich rodziców” – napisał. W 1200 roku starożytne plemiona w Skandynawii wciąż żyły w górach i lasach, nosząc zwierzęce skóry, „wydając dźwięki bardziej przypominające krzyki dzikich zwierząt niż ludzką mowę.”
Z pewnością w tak dzikim miejscu ten ciężkobrody neandertalczyk pasowałby jak ulał.
Wyróżniające się stworzenie
Kiedy Schaafhausen opublikował swój raport, wielu innych przyrodników próbowało nadać sens kościom dla siebie. Po tym, jak Darwin opublikował swoją teorię ewolucji w 1859 roku, pojawiły się nowe możliwości: Być może ludzie wyewoluowali z neandertalczyków, a może obaj wywodzili się od wspólnego przodka.
Thomas Huxley, wielki mistrz Darwina w Anglii, przekonywał, że neandertalczycy byli ludźmi, wskazując na grube czoła żyjących australijskich Aborygenów. William King, irlandzki geolog, nie zgodził się z tym. W pracy z 1864 roku, zatytułowanej „The Reputed Fossil Man of the Neanderthal”, wskazał na długą listę cech, które odróżniały go od żyjących ludzi – od mocno zakrzywionych żeber po masywne zatoki w czaszce. Jego mózgoczaszka była tak małpopodobna, że nie mogła pomieścić mózgu podobnego do ludzkiego.
„Czuję się zmuszony wierzyć, że myśli i pragnienia, które kiedyś w nim mieszkały, nigdy nie wykraczały poza myśli i pragnienia brutala”, napisał King.
W oparciu o wszystkie te dowody King doszedł do wniosku, że człowiek neandertalski nie był po prostu starożytnym Europejczykiem, jak sądził Schaafhausen. Był to odrębny gatunek. Nadał nawet temu gatunkowi nazwę: Homo neanderthalensis.
Wzrost dowodów
King z pewnością miał rację, że neandertalczycy różnili się od żyjących ludzi. Kolejne pokolenia łowców skamielin znajdowały szczątki neandertalczyków od Hiszpanii przez Izrael po Rosję. Najmłodsze skamieniałości neandertalczyków datowane są na 28 000 lat temu. Najstarsze z nich pochodzą sprzed ponad 200 000 lat. Podobnie jak oryginalny człowiek neandertalski, byli oni krępi, z ciężkim grzbietem brwiowym i innymi osobliwymi cechami. Nie możemy dokładnie wiedzieć, jakie myśli i pragnienia kłębiły się w ich głowach, ale z pewnością pozostawili po sobie kilka wymownych wskazówek – starannie zaprojektowane ostrza włóczni i kamienne noże; malowane muszle, które mogły być używane jako biżuteria. Neandertalczycy znosili nadejścia i odejścia epok lodowcowych w Europie i Azji, polując na renifery, nosorożce i inną grubą zwierzynę.
W miarę jak pojawiały się skamieliny, paleoantropolodzy powracali do pytania, czy neandertalczycy są częścią naszego własnego gatunku – nazywają ich Homo sapiens neanderthalensis – czy też odrębnym Homo neanderthalensis. Niektórzy badacze twierdzili, że neandertalczycy należeli do jednego gatunku ludzi rozciągającego się w Starym Świecie, jednego, który ewoluował przez ostatnie miliony lat od małomózgich hominidów do naszej wielkomózgiej formy.
Europejczycy i Azjaci noszą niewielką część DNA odziedziczonego po neandertalczykach.
Ale niektórzy badacze zakwestionowali ten pogląd. Zwrócili uwagę, że przez tysiące lat Europa była domem zarówno dla zwalistych neandertalczyków, jak i smukłych ludzi. Naukowcy ci twierdzili, że neandertalczycy nie dali początek żyjącym Europejczykom; zostali zastąpieni przez imigrantów ekspandujących z Afryki – być może nawet wyginęli.
W ciągu ostatnich 15 lat Svante Pääbo, genetyk z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka, i jego koledzy odkryli zupełnie nowe źródło dowodów na naturę neandertalczyków: ich DNA. Zaczynając od skamielin z Doliny Neandera, wyodrębnili fragmenty materiału genetycznego, które przetrwały dziesiątki tysięcy lat. W końcu udało im się złożyć te fragmenty w cały genom neandertalski.
Jest on wyraźnie różny od genomu każdego żyjącego dziś człowieka, obsypany wieloma charakterystycznymi mutacjami. Mutacje te gromadziły się w sposób podobny do zegara, a dzięki ich zliczeniu Pääbo i jego koledzy szacują, że neandertalczycy i ludzie mają wspólnego przodka, który żył 800 000 lat temu. Jest możliwe, że przodkowie neandertalczyków rozszerzyli się z Afryki wtedy, podczas gdy nasi przodkowie pozostali w tyle.
Kwestia hodowli
To długi okres czasu – wystarczająco długi, by rozsądnie zapytać, czy ludzie i neandertalczycy są rzeczywiście dwoma odrębnymi gatunkami. Stare gatunki dzielą się na nowe, gdy niektórzy z ich członków zostają odizolowani od reszty. Jeśli na przykład rzeka przecina zasięg gatunku żaby na dwie części, żaby po jednej stronie rzeki mogą być w stanie kopulować tylko ze sobą. Każda populacja będzie ewoluować swoją własną drogą. Jeśli będą izolowane wystarczająco długo, będą miały problemy z krzyżowaniem się. Mogą być nawet niezdolne do krzyżowania się w ogóle.
Na podstawie tych faktów ewolucji biolog Ernst Mayr rozwinął w latach 40. to, co stało się znane jako Koncepcja Gatunków Biologicznych – mianowicie, że gatunek składa się z członków populacji, które faktycznie lub potencjalnie krzyżują się w przyrodzie. Eksperymenty na żywych zwierzętach wykazały, że bariery dla tego krzyżowania mogą powstawać w ciągu dziesiątek tysięcy, a nawet tylko tysięcy lat.
Od kiedy linia neandertalska opuściła Afrykę 800 000 lat temu, czy ludzie i neandertalczycy mieli wystarczająco dużo czasu, by stać się niezdolnymi do krzyżowania się? Badania Pääbo dają odpowiedź: nie.
Europejczycy i Azjaci noszą w sobie niewielką część DNA odziedziczonego po neandertalczykach – podczas gdy Afrykanie nie. Najlepszym wyjaśnieniem dla naszych mieszanych genomów jest to, że po tym jak ludzie wyszli z Afryki, napotkali neandertalczyków i krzyżowali się z nimi. Porównując różne geny pochodzące od Neandertalczyków u różnych ludzi, Pääbo i jego koledzy szacują, że spotkanie to miało miejsce około 40 000 lat temu. Niewielka ilość neandertalskiego DNA została zinterpretowana przez niektórych naukowców jako dowód na to, że neandertalczycy rzadko kojarzyli się z ludźmi – być może w rzeczywistości tylko raz. Ale w miarę jak naukowcy sekwencjonują więcej genomów z większej liczby ludzkich populacji, badają możliwość, że nasi przodkowie spółkowali z neandertalczykami kilka razy.
Kwestia przetrwania
Obecność DNA neandertalczyków w ludzkich genomach jest niepodważalnym dowodem na to, że ludzie i neandertalczycy mogli spółkować i produkować płodne potomstwo. Jeśli trzymamy się koncepcji gatunków biologicznych, to jesteśmy jednym gatunkiem, jak pierwotnie sądził Schaafhausen. Ale niektórzy naukowcy odrzucają ten argument. Uważają oni, że Biologiczna Koncepcja Gatunków Mayra zużyła swoją użyteczność.
Homo neanderthalensis i Homo sapiens przetrwały – przynajmniej do czasu, gdy neandertalczycy wyginęli.
Wraz z nadejściem sekwencjonowania genów naukowcy odkryli, że wiele gatunków zwierząt regularnie się krzyżuje. Dla każdego turysty safari łatwo jest odróżnić pawiany oliwkowe od żółtych, które żyją w Kenii, na przykład. A jednak te dwa gatunki regularnie wytwarzają hybrydy w miejscach, gdzie ich gatunki się pokrywają, i robią to od dawna.
Dlaczego więc dwa gatunki pawianów nie połączyły się w jeden hybrydowy oliwkowo-żółty gatunek? Pawiany powstałe w wyniku krzyżowania mogą nie przetrwać tak dobrze jak te czystej krwi. Dają mniej własnego potomstwa, a więc geny jednego gatunku nie rozprzestrzeniają się łatwo w drugim. Tak więc, pomimo krzyżowania – łamiąc regułę Ernsta Mayra, innymi słowy – pawiany oliwkowy i żółty przetrwały jako odrębne gatunki.
Być może ludzie i neandertalczycy byli tacy sami: krzyżowali się rzadko, a kiedy już to zrobili, hybrydowe dzieci nie mogły połączyć dwóch rodzajów ludzi razem. To może dlatego skamieliny ludzi i neandertalczyków pozostały tak różne.
William King byłby prawdopodobnie przerażony wyobrażeniem istot ludzkich uprawiających seks z neandertalskimi „brutalami”. Ale pomimo tego przenikania się, Homo neanderthalensis i Homo sapiens przetrwały – przynajmniej do czasu, gdy neandertalczycy wyginęli, a my przetrwaliśmy.
Otrzymuj e-maile o nadchodzących programach NOVA i powiązanych treściach, a także o aktualnych wydarzeniach opisywanych przez pryzmat nauki.
.