Африканские истоки, или Первый золотой век эволюции человекообразных обезьян
Нравится нам или нет, но с биологической точки зрения мы, безо всякого сомнения, являемся обезьянами – двуногими, лишенными шерсти обезьянами с относительно большим мозгом. В ходе эволюции возникли разнообразные виды обезьян, или приматов, как их еще называют на профессиональном жаргоне, которые отличаются внешним видом, размерами и некоторыми характерными чертами. Предки обезьян жили более 60 миллионов лет назад. Чтобы понять историю эволюции приматов, необходимо знать их основные классификации и связанные с ними понятия. Так, биологи в целом выделяют две обширные группы: обезьяны Старого и Нового Света. Последние на человеческую эволюцию никак не повлияли. Они обитали и обитают по сей день в Центральной и Южной Америке. Обезьяны Старого Света, напротив, сыграли в нашей собственной эволюции чрезвычайно важную роль. Они подразделяются на хвостатых обезьян Старого Света и гоминоидов, то есть «человекоподобных». К ним принадлежат малые человекообразные обезьяны (гиббоны) и большие человекоподобные обезьяны, которые, в свою очередь, охватывают всех ныне существующих человекообразных обезьян и человека, включая его вымерших предков. Это семейство приматов биологи также называют гоминидами. Итак, в соответствии с классификацией живых организмов, мы, люди (гоминини), вместе с орангутанами (понгины), гориллами и шимпанзе (гоминины) принадлежим к семейству гоминид в рамках надсемейства гоминоидов.
Поэтому поиски наших истоков ведут к очень отдаленным этапам истории человеческой эволюции. Изменения строения тела у различных видов приматов, произошедшие в результате заселения новых территорий и приспосабливания к климатическим переменам, представляют собой важнейшую основу истории развития человека.
Может показаться невероятным, насколько мы генетически близки к нашим ближайшим из ныне существующих родственников. Генетический материал человека и шимпанзе идентичен на 98,7 %. С гориллами мы делим 98,3 % нуклеотидных последовательностей, содержащихся в наших клетках, с орангутанами – 96,6 %. А шимпанзе и бонобо и вовсе более родственны человеку, нежели горилле.
Как уже упоминалось выше, результаты генетических исследований[25] позволяют предположить, что около 13 миллионов лет назад наши древнейшие предки отделились от предков шимпанзе и в течение последующих миллионов лет шли по собственному эволюционному пути. Поэтому человеческая линия не происходит от шимпанзе. Человек и шимпанзе, говоря простым языком, являются видами-двойниками. Это означает, что обе линии восходят к пока не известному виду, у которого было мало общего с современными шимпанзе, не говоря уже о людях.
На сегодняшний день нам известны около 100 видов вымерших и ныне живущих человекообразных обезьян. Историю их развития можно подразделить на периоды длиной приблизительно от 3 до 7 миллионов лет. Наиболее древние виды были найдены в Африке, и жили они в промежутке между 21 и 14 миллионами лет назад. Вероятно, лучше всего о разнообразии и среде обитания древнейших человекообразных обезьян свидетельствуют окаменелые останки, найденные на кенийском острове Русинга, на озере Виктория, возраст которых составляет 18 миллионов лет. Уже почти на протяжении 100 лет палеонтологи проводят там раскопки, и их находки позволяют сформировать подробное представление об этом исчезнувшем мире.
История развития человекообразных обезьян и человека
Человекообразные обезьяны среди необычайных существ
В те времена территория сегодняшнего острова находилась приблизительно на 550 километров южнее экватора. Там преобладал тропический муссонный климат с чередующимися периодами засухи и дождей. Землю покрывали густые леса. Первые человекообразные обезьяны делили среду обитания как с животными, которые существуют и сегодня, так и с уже давно вымершими экзотическими созданиями. Между зарослями кустарника скользили вараны, а среди ветвей деревьев хамелеоны вели свою охоту на насекомых. Такие причудливые животные, как хоботковые собачки, искали на земле среди зарослей жуков, муравьев и многоножек. Они были родственниками трубкозубов и златокротов и обладали длинными лапами и настолько сильно вытянутым носом, что могли использовать его в качестве хобота. Однако самым невероятным животным в этих лесах был халикотерий, достигавший 2,5 метра в высоту.
На первый взгляд этот родич тапира и носорога кажется просто капризом природы. Передние лапы у него были очень длинными, а задние – короткими и мощными. Но благодаря своеобразному строению тела халикотерии могли с легкостью выпрямляться и доставать даже до самых верхних веток, на которых росла свежая листва. При этом их длинные, направленные внутрь когти служили им в качестве хватательного инструмента наподобие грабель и помогали им с особенной ловкостью обрывать листья.
В то время, между 18 и 14 миллионами лет назад, средняя температура Земли была приблизительно на восемь градусов выше, чем сегодня. В атмосфере находилось огромное количество водяного пара, создававшего парниковый эффект. Кроме того, содержание углекислого газа приблизительно на 50 % превышало современные показатели[26].
Этот период называется климатическим оптимумом эпохи миоцена и представляет собой наиболее жаркую фазу ранней истории Земли[27].
К этой начальной стадии эволюции человекообразных обезьян исследователи на сегодняшний день отнесли 30 видов, то есть почти треть всех известных человекообразных обезьян. Они свидетельствуют о «первом золотом веке гоминоидов», так этот период называет канадский специалист по человекообразным обезьянам Дэвид Беган[28]. Не все находки, принадлежавшие этим первым видам, имеют под собой надежную основу: иногда сохранились только отдельные зубы или челюсти. От представителей других видов, напротив, до нас дошли даже фрагменты скелета.
Наиболее известным родом является экембо, два вида которого были найдены на острове Русинга. Его представители питались растительностью и весили около десяти килограммов. На первый взгляд внешний вид у этих доисторических человекообразных обезьян был такой же, как и у современных обезьян Старого Света, которых на сегодняшний день насчитывается 160 видов. Наиболее известными среди них являются павианы и макаки. Однако у экембо не было хвоста. Рудимент хвостового позвонка у него выгнулся вперед и сросся, образовав копчик. Отсутствие хвоста – это одна из основных отличительных черт всех человекообразных обезьян, однако экембо таким образом лишился важнейшего вспомогательного инструмента для поддержания равновесия при перепрыгивании с ветки на ветку. Поэтому ноги и руки стали играть более важную роль при определении направления [движения] и для достижения большей устойчивости. Это с легкостью можно заметить по более развитым костям пальцев. Хватка у экембо явно была крепкая. За исключением этих немногочисленных изменений строение тела у него было достаточно примитивным по сравнению с современными человекообразными обезьянами. Ноги и руки были одинаковой длины, локти полностью не выпрямлялись, а пальцы были прямыми. Таким образом, экембо ходил на всех четырех конечностях и полностью опирался на кисти и стопы, находясь на земле или лазая по деревьям. Подобный способ передвижения характерен для многих современных обезьян, за исключением человекообразных. Его, например, можно наблюдать у павианов во многих зоопарках.
Приблизительно миллион лет спустя после экембо на сцену вышли представители нового рода доисторических человекообразных обезьян, многие виды которого были также обнаружены в Кении. Речь идет об афропитеке. Его главной отличительной особенностью является мощный жевательный аппарат. На основании сохранившихся фрагментов черепа можно сделать вывод, что жевательные мышцы у него были сильнее, чем у экембо. Кроме того, у афропитека впервые в процессе эволюции человекоподобных приматов появляется толстый слой зубной эмали. Обычно у всех обезьян, питающихся листвой и фруктами, толщина зубной эмали составляет примерно полмиллиметра, потому что такая пища мягкая и зубы практически не стирает. Необходимо помнить, что для любого организма выработка зубной эмали является очень ресурсозатратным процессом, поэтому у млекопитающих ее ровно столько, сколько необходимо. Следовательно, наличие у афропитека толстого слоя эмали свидетельствует об изменениях особенностей питания. Вероятно, представители этого рода перешли на более твердую и жесткую пищу.
Находки, схожие с афропитеком, были сделаны и в пустыне на территории Саудовской Аравии. Они являются доказательством того, что уже тогда человекообразные обезьяны населяли обширные территории. В те времена этот регион располагался на берегах узкого морского пролива, соединявшего современное Средиземное море с Индийским океаном. Тогда, 17–16 миллионов лет назад, и эти земли были покрыты обширными лесами.
Очевидно, этот морской пролив не представлял собой непреодолимого препятствия, потому что уже тогда доисторические человекообразные обезьяны впервые достигли материковой Европы. Подтверждением тому является жевательный зуб с толстым слоем эмали, найденный в 1973 году в городке Энгельсвиз, недалеко от Зигмарингена, на юге Германии. В 2011-м мне и моим коллегам удалось установить, что возраст известнякового пласта, в котором он был обнаружен, составляет 15,9 миллиона лет. Несмотря на то что нельзя однозначно говорить о принадлежности этого зуба афропитеку, он доказывает, что уже в те времена человекообразные обезьяны расширяли границы своей среды обитания и продвигались далеко на север, хотя пока речь еще идет о единичных и временных явлениях. Эту гипотезу подтверждают окаменелости других мигрировавших животных.
Приближение Африки
На протяжении последних 100 миллионов лет африканская континентальная плита постепенно движется навстречу Европе и Азии. Уровень воды в морском проливе, отделявшем Аравийский полуостров от евразийского континента, был очень низким, поэтому малейших колебаний уровня моря было достаточно для возникновения архипелагов и сухопутных перемычек.
За счет тропических температур во время так называемого климатического оптимума миоцена обширные регионы Европы были покрыты лесами, в которых росли пальмы, различные виды черного дерева и представители семейства мелиевых[29]. Вдоль многих участков побережья простирались густые мангровые леса. В реках обитали крокодилы трех видов[30], наиболее крупным из которых был gavialosuchus, достигавший семи метров в длину. Воздух был настолько влажным, что змееголовые рыбы даже могли по суше перебираться из одного озера в другое, находившееся неподалеку[31]. Неизвестно почему, несмотря на благоприятные климатические условия, представитель человекообразных обезьян, найденный в Энгельсвизере, окончательно не обосновался на территории Евразии. Возможно, мы просто пока не обнаружили его потомков.
Многочисленные окаменелости подтверждают, что с точки зрения истории природного развития Африка и Евразия теснейшим образом связаны между собой. Также они иллюстрируют долгий процесс их сближения. И сегодня африканская континентальная плита движется на север со скоростью одного миллиметра в год. Когда это смещение только началось, оба континента были разделены древним океаном Тетис, достигавшим 4000 километров в ширину. С тех пор Африка продвинулась вперед на 1000 километров, и Европа, в свою очередь, расширила ей навстречу свои южные границы. Покрыв часть дна Тетиса, на южной оконечности Европы возникла полоса суши шириной в 2000 километров, на которой образовались крупные горные хребты: Пиренеи, Апеннины, Альпы, Динариды и Балканы. Старый Свет – как в начале Нового Времени мореходы называли Афроевразию – срастался воедино. А в будущем, всего через несколько миллионов лет, Средиземное море полностью исчезнет и на его месте возникнут новые горные массивы. Так появится новый суперконтинент.
Палеогеографическое развитие Земли
История сближения двух континентов – это также история миграции обитавших на них животных, которая происходила в обоих направлениях. Еще до того, как между континентами появился сухопутный коридор, многие животные использовали острова в океане Тетис в качестве «промежуточных ступеней» для расширения своей среды обитания.
Сначала из Евразии в Африку перешли обыкновенные копытные животные и обезьяны[32], чуть позже за ними последовали первые жвачные животные, свиньи, носороги, вараны и хамелеоны. В свою очередь, из Африки в Европу переселились первые настоящие лягушки, а также представители отряда хоботных, широконосые обезьяны и доисторические двурогие [urtümliche Zweihörner][33].
Первый временный сухопутный коридор, соединявший три части света, возник приблизительно 17 миллионов лет назад на территории современного Ближнего Востока. Однако уже тогда фауна млекопитающих в Старом Свете была сравнительно однородной, не говоря уже об эпохе, наступившей 13,8 миллиона лет назад, когда воды океана Тетис окончательно стали отступать от Аравийского полуострова. С этого момента начинается новая глава в истории эволюции [человекообразных обезьян], и действие будет происходить главным образом в Евразии.