Ewolucja dwunożności

Naukowcy opisali teraz nowy gatunek hominidów, do czego dojdę poniżej, ale najpierw trochę tła. Pierwszym dowodem dwunożności hominidów, jaki mamy jest Sahelanthropus tchadensis, który żył między 6 a 7 milionów lat temu. Dla kontekstu: ostatni wspólny przodek z szympansami żył między 8 a 6 milionów lat temu, więc jest to dość bliskie przejścia. Mamy tylko okazy czaszek, ale możemy powiedzieć, że ten gatunek był dwunożny, ponieważ otwór wielki, otwór dla kanału kręgowego u podstawy czaszki, znajduje się u spodu, jak u ludzi, zamiast bardziej z tyłu, jak u wszystkich innych małp człekokształtnych.

Z okresu około 6 milionów lat temu mamy Orrorin tugenensis, z którego mamy kość udową sugerującą dwunożność. Najwcześniejszym jednak przodkiem człowieka ze znacznymi dowodami dwunożności jest Ardipithecus ramidus, datowany na 4,4 miliona lat temu. Mamy kilka okazów, z których najlepszy, „Ardi”, zawiera stopę i kości kończyny. Ardi ma wyraźne adaptacje do dwunożności, ale także do chodzenia po drzewach.

Proszę pamiętać, że nie wyewoluowaliśmy z szympansów – szympansy i ludzie mają wspólnego przodka. Szympansy oddzieliły się od wspólnego przodka w równym stopniu, co ludzie. Nie mamy żadnego okazu, który byłby kandydatem na tego wspólnego przodka, więc nie wiemy, jak wyglądał. Szympansy potrafią chodzić na dwóch nogach przez pewien czas, ale nie są do tego zaadaptowane. Szympansy (i goryle) chodzą na czterech kończynach, podpierając się na palcach przednich kończyn.  

Mamy więc wielkie pytanie – jak poruszał się nasz wspólny z szympansami przodek? Prawdopodobnie można spokojnie założyć, że nie był w pełni dwunożny. Początkowo zakładano, że chodził tak jak szympansy i że to była droga do dwunożności, ale ta teoria wypadła z łask, ponieważ nie zgadza się z dowodami.  Tak więc szympansy prawdopodobnie wyewoluowały chodzenie z podpieraniem się palcami po oddzieleniu się od ludzi. Pozostałymi możliwościami są jakieś wersje stworzeń zamieszkujących ziemię i stworzeń chodzących po drzewach. Ardipitek jest świadectwem na rzecz teorii leśnej, ale w żadnym razie nie jest to pewne.

Teraz otrzymaliśmy informację o nowym gatunku w oparciu o cztery osobniki znalezione razem, samca, dwóch samic i młodocianego. BBC informuje:

Skamieniałości Danuvius guggenmosi, który żył 11,62 milionów lat temu , sugerują, że był dobrze zaadaptowany zarówno do chodzenia na dwóch nogach, jak używania wszystkich czterech kończyn do wspinania się jak małpy człekokształtne.

To jest niewiarygodne znalezisko. Po pierwsze, jest to dokładnie w luce naszego obecnego zapisu kopalnego, a więc świetnie wypełnia brak w naszej wiedzy. Po drugie, jest tu kilka osobników z kośćmi czaszek, kręgosłupa i kończyn. Wydaje się, że ten gatunek wyewoluował dwunożność nadal żyjąc na drzewach, kolejny dowód na rzecz leśnej hipotezy. Być może dwunożność najpierw pojawiła się w gatunku chodzącym w wyprostowanej pozycji przez gałęzie drzew, albo te stworzenia żyły na drzewach, ale schodziły na ziemię i chodziły wyprostowanie, żeby oglądać roślinność lub nosić pokarm.

Jeden okaz nie odpowie jednak definitywnie na wszystkie te pytania. Jest tak ponieważ ewolucja nie zachodzi w linii prostej. Jest to rozgałęziający się krzew i znajdujemy losowo osobniki rozrzucone po wszystkich gałęziach tego krzewu. Nie wiemy, czy Danuvius znajduje się na drodze do człowieka, czy też był poboczną gałęzią, która nie ma nic wspólnego z ludzką dwunożnością. Tak samo jak szympansie chodzenie z podpieraniem się palcami nie jest drogą przejściową do pełnej dwunożności, być może „chodzenie po drzewach” także nie jest. Ale może być – nie wiemy.  

Potrzebny nam jest dużo pełniejszy obraz krzewu, żeby wiedzieć, co działo się w owym czasie. Ponadto, musimy wyjaśnić ewolucję nie tylko ludzi, ale także szympansów. Każdy przodek człowieka z czasów sprzed rozłączeniem się z szympansami wyewoluował w ludzi i szympansy. Jeśli więc Danuvius jest wczesnym krokiem w stronę dwunożności, musiał także wyewoluować chodzenie z podpieraniem się palcami w linii szympansów.  

Aby jeszcze bardziej skomplikować sprawy, rozejście się ludzi i szympansów mogło być wcześniejsze niż 6-8 milionów lat temu, ale rozdział nie był pełen z powodu późniejszego krzyżowania się. Populacje ludzi i szympansów już mogły być odrębne, ale nadal od czasu do czasu dzieliły się genami nawet przez miliony lat (aż zmiany chromosomalne uczyniły, że byliśmy niekompatybilni). Podczas gdy to się działo, inni kuzyni mogli podlegać adaptacyjnej radiacji w wielu kierunkach.  

Jest to analogiczne do ewolucji lotu u dinozaurów teropodów. Kiedy odkryliśmy kilka dobrych skamieniałości i zaczęliśmy znajdować rozmaite rodzaje opierzonych dinozaurów, stało się jasne, że dinozaury nie wyewoluowały w prostej linii we współczesne ptaki. Była tam niesłychana adaptacyjna radiacja z wszelkiego rodzaju opierzonymi dinozaurami, a nawet latającymi dinozaurami, które nie prowadzą do współczesnych ptaków.  

W obu wypadkach jesteśmy nadal na etapie, w którym każde nowe znalezisko jeszcze bardziej komplikuje obraz i w rzeczywistości rozszerzamy pole tego, czego nie wiemy (znanych nieznanych). Jest całkowicie realistyczne oczekiwanie, że kiedy zaczniemy naprawdę zapełniać luki w czasie między 20 a 5 milionów lat temu coraz większą liczbą gatunków hominidów, obraz stanie się przerażająco skomplikowany. W końcu jednak, jak mamy nadzieję, wyłoni się wystarczająco wyraźny obraz, by dać nam dobre pojęcie o drodze do pełnej dwunożności, jaką przyjęli nasi przodkowie oraz jaki jest stosunek tych przodków do naszych najbliższych żyjących krewnych.

Tym, co mówią znalezione niedawno okazy, szczególnie Ardi i teraz Danuvius, jest to, że blisko spokrewnione gałęzie rodziny hominidów wyewoluowały razem wczesną dwunożność i wspinanie się na drzewa. Pozostaje na razie niewiadome, czy jest to gałąź, która prowadziła do ludzi. Czekamy na więcej znalezisk.  

The Evolution of Bipedalism

NeuroLogica Blog, 7 października 2019

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska