Эволюция человека (стр. 2 из 5)

Перечень методов, с помощью которых возможна датировка ископаемых остатков, уже достаточно велик и с каждым годом становится все длиннее. Эти методы можно классифицировать по тому, дают ли они абсолютные или относительные датировки, и по тому, приложимы ли они ко всему плейстоцену или даже кайнозойской эре в целом или же только к относительно недавнему геологическому прошлому.

Абсолютной датировкой считается обычно любая дата, включая оценочную, указываемая в системе нашего солнечного календаря; так, датировка «около миллиона лет тому назад» принимается как абсолютная, поскольку б

льшая точность не обеспечивается имеющимися техническими возможностями. Относительная датировка – это датировка по отношению к другим явлениям, чей абсолютный возраст может быть известен или неизвестен. Например, кажется вероятным, что т.н. яванский человек древнее, чем т.н. пекинский человек. Но у нас нет уверенности в абсолютной датировке ни того, ни другого, хотя их возраст можно, по-видимому, отнести к периоду от 400 до 500 тыс. лет тому назад.

Первоначально датирование производилось путем идентификации геологического слоя, в котором была сделана находка, с последующим определением ее древности на основе реконструкции последовательности залегания различных слоев. Во многих случаях использовались также данные о сопутствующих ископаемых остатках животных и растений известного возраста. Эти методы позволяют устанавливать относительный возраст, но для определения абсолютного возраста они недостаточно надежны.

Современные методы определения абсолютного возраста впервые появились в 1940-е годы. Часть из них связана с измерением распада радиоактивных изотопов, присутствующих в органических и неорганических материалах. Зная скорость распада данного изотопа, т.н. период полураспада, можно определить возраст ископаемых остатков путем сравнения относительного содержания в них остаточного количества этого изотопа с его количеством в живых организмах. Удобные для такого датирования изотопы – это углерод-14 (превращающийся в азот) и уран-238 (распадающийся с образованием тория-230 и радия-236). Когда ископаемые остатки обнаруживаются в породе, богатой калием, применяют калий-аргонный метод, основанный на измерении распада калия-40 (превращающегося в аргон-40); таким путем устанавливают возраст породы и, исходя из этого, датируют находку. Поскольку процессы радиоактивного распада достаточно стабильны и предсказуемы, возраст остатков определяется обычно вполне достоверно. Калий-аргонный метод является основным при датировании плиоценовых и плейстоценовых находок, тогда как углеродный метод, хотя и остается наиболее ценным средством абсолютного датирования, имеет намного меньший диапазон – ок. 50 тыс. лет.

Несколько менее надежен метод аминокислотного датирования. Многие химические соединения существуют в двух формах, которые различаются только по пространственной структуре – в какой-то мере аналогично перчаткам на левую и правую руки. Большинство аминокислот в костях живых организмов являются L-изомерами (формы «левой руки»). Когда организм погибает, L-изомеры постепенно превращаются в D-изомеры (формы «правой руки»). Измеряя соотношение D- и L-изомеров, определяют возраст костей; однако в связи с тем, что скорость такого превращения зависит от температуры, а температурные условия, которые в прошлом действовали на ископаемые остатки, оценить трудно, можно получить результат с довольно большой ошибкой.

Один из методов датирования основан на регистрации следов тех изменений, которые претерпевают магнитные поля Земли. Минералы горных пород сохраняют отпечаток магнитных полей Земли, существовавших в период их формирования, как и предметы из обожженной глины, например горшки. Таким образом, изменения магнитного поля фиксируются во времени. Если для большей точности провести соответствующую калибровку, эти древние вариации магнитных полей можно использовать в целях датирования.

Эволюция: к австралопитеку. Самые первые и наиболее примитивные млекопитающие появились в далекую геологическую эпоху, известную как мезозойская эра, по-видимому, в ее начальный период, называемый триасовым, ок. 200 млн. лет тому назад. В течение более 100 млн. лет эти очень маленькие существа не играли сколь-либо значительной роли; преобладающими животными на громадном отрезке времени были динозавры и другие рептилии. Вероятно, ко времени завершения мелового периода (ок. 75 млн. лет тому назад) на Земле появились наши отдаленные предки – первые приматы. По-видимому, это были мелкие зверьки, питавшиеся травой и плодами и приспособившиеся к древесному образу жизни. Затем мезозойская эра подошла к концу, динозавры вымерли, и началась кайнозойская эра. На протяжении первых двух ее эпох – палеоцена и эоцена, т.е. ок. 40–60 млн. лет тому назад, к семейству Paromomyidae, паромомиид (приматов) добавилось еще два крупных семейства приматов, вероятно древних родственников полуобезьян – лемуров и долгопятов. Точнее говоря, считается, что появление лемуров и долгопятов произошло в конце эоцена.

Эта ранняя стадия эволюции приматов характеризуется тремя важными изменениями: мозг стал значительно крупнее, морда сильно уменьшилась, а передние конечности становились все более приспособленными для хватательных движений, причем вместо когтей появились плоские ногти.

В позднем эоцене обозначилась также линия, ведущая к обезьянам, человекообразным обезьянам и человеку; ее начало связывают с появлением семейства Omomyidae, происходящего от наиболее древних приматов – паромомиид. Формируясь, линия высших приматов, или антропоидов, приобрела некоторые особенности, в частности значительно увеличилась подвижность передних конечностей и возросла зависимость от зрения.

Следующая геологическая эпоха – олигоцен, условно датируемая периодом примерно от 38 до 25 млн. лет тому назад, богата ископаемыми находками, но эти находки трудно связать с эволюцией человека. В это время линия высших приматов начинает разделяться на ветви, идущие в нескольких направлениях: к цебоидам (Ceboidea), или обезьянам Нового света; к церкопитекоидам (Cercopithecoidea), или обезьянам Старого света (мартышкообразным); и к гоминоидам (Hominoidea), т.е. к надсемейству, включающему современного человека, горилл, шимпанзе, орангутанов и гиббонов.

Одна из находок эпохи олигоцена вызвала большие споры в научной среде. Это был парапитек (Parapithecus), найденный в Файюме (Египет). Многие антропологи полагают, что существо такого типа было древним предком современных гоминоидов, другие же полностью исключают саму принадлежность парапитека к приматам. Трудность проистекает из ограниченности имеющихся остатков этого существа – только нижняя челюсть – и из сложности определения его зубной системы (типа и числа зубов). По мнению некоторых антропологов, парапитек родствен амфипитеку (Amphipithecus), обнаруженному в Бирме, хотя его остатки могут датироваться эпохой эоцена. Вкратце, важность этой интерпретации состоит в следующем: если она правильна, то и человекообразные обезьяны, и человек могут восходить напрямую к первым приматам, минуя стадию церкопитекоидов (обезьян Старого света), поскольку у амфипитека и парапитека обнаруживаются антропоидные характеристики на тот момент, когда еще не произошло полного утверждения церкопитекоидов; если же нет, то скорее всего такая стадия существовала.

Вовлеченной в подобного же рода дискуссии оказалась и более поздняя находка, известная как ореопитек (Oreopithecus), сделанная более полувека назад, но ставшая центром новой полемики в 1958, когда были обнаружены новые ископаемые остатки. К сожалению, эта спорная находка дошла до нас в очень плохом состоянии, спрессованной в слое лигнита. Как полагают, ореопитек существовал в нижнем плиоцене ок. 10 млн. лет тому назад. На основании этого нового свидетельства эксперты по анатомии обезьян считают, что находка не принадлежит к церкопитекоидному типу. Если данное мнение подтвердится и ореопитек будет вполне надежно связан с более поздними гоминоидами, это станет дополнительным свидетельством в пользу того, что линия гоминоидов начала обособляться, минуя стадию подобия мартышкообразных.

Обращаясь вновь к эпохе олигоцена, упомянем ряд похожих находок из Европы и Африки. В их числе: проплиопитек (Propliopithecus) и прохилобат (Prohylobates) – оба из Египта, плиопитек (Pliopithecus) – из Франции, и лимнопитек (Limnopithecus) – из Кении. По мнению большинства специалистов, эти ископаемые не относятся к предкам человека, но ведут более или менее прямо к современным гиббонам. Однако, как полагают, они были схожи в важных элементах с каким-то другим современным им приматом – предположительно предком крупных человекообразных обезьян и человека. Эпоха олигоцена длилась ок. 13 млн. лет, и у нас нет возможности датировать ископаемые остатки точнее. Тем не менее очевидно, что олигоцен был периодом лучевого адаптивного расхождения антропоидов.

Из следующей эпохи миоцена до нас дошла чрезвычайно интересная и, по-видимому, связанная с предыдущей группа ископаемых остатков. Это дриопитеки (Dryopithecinae) –широко распространенная группа существ, по размерам сравнимых с шимпанзе и живших в разных частях Африки, Европы и Азии. По некоторым признакам, например по жевательной поверхности моляров, дриопитеков можно расположить на линии происхождения гоминид или, точнее, вблизи той точки, от которой началось расхождение человека и обезьян. Одно из этих ископаемых существ – рамапитек (Ramapithecus), найденный в Индии, – считается некоторыми учеными самым ранним из гоминид. Его возраст оценивают в 9–12 млн. лет.