مرحباً بكم في العائلة - صنع النظام في الشجرة التطورية للأسرة البشرية / برنارد وود

تشير التحليلات الجزيئية الحديثة والنتائج الحفرية إلى أن قصة التطور البشري أكثر تعقيدًا وأكثر إثارة للاهتمام مما تخيلنا

"فما رأيك؟" سألني بيرغر. كان قد أزال للتو أغطية صندوقين خشبيين كبيرين يحتوي كل منهما على عظام متحجرة لهيكل عظمي بشري من مالبا بجنوب أفريقيا، ومعبأة بعناية. تسبب هذان المخلوقان، اللذان لفظا أنفاسهما الأخيرة قبل مليوني سنة، في إحداث ضجة كبيرة. معظم الحفريات عبارة عن نتائج "معزولة"، وهي عبارة عن عظم فك لفم وساق، ويتعين على العلماء تخمين ما إذا كانت العظام المنفصلة تنتمي إلى نفس الشخص. تخيل أنك تمشي على طريق سريع وتجد قطع غيار سيارات، ورفرفًا أماميًا هنا، وناقل حركة هناك. هل ينتمون إلى نفس النموذج، أو حتى نفس الشركة المصنعة؟ وربما لم يسقطوا من السيارة على الإطلاق بل من الشاحنة؟

في المقابل، فإن الهياكل العظمية من مالبا، على الرغم من أنها غير كاملة، كاملة بما يكفي لتقليل احتمالية الخلط العشوائي. مثل "لوسي"، التي عثر عليها أثناء التنقيب في إثيوبيا عام 1974، و"الطفل من توركانا"، الذي عثر عليه في كينيا عام 1984، فإنهما تحكيان أكثر بكثير من مجرد حفريات جزئية. لكن هذه الهياكل العظمية تصدرت عناوين الأخبار ليس لأنها كانت مثالية ومحفوظة بشكل جيد، ولكن لأن بيرغر، عالم الحفريات في جامعة ويتواترسراند في جوهانسبرغ، قدر أن هؤلاء الأفراد كانوا جزءًا من مجموعة مخلوق كان سلفًا مباشرًا لكائننا البيولوجي. النوع (الجنس)، مثلي.

لدينا جميعا أسلاف. لا يزال لدي والد كبير في السن. لقد كان من حسن حظي أن أعرف أجدادي الأربعة جميعهم، ويمكنني حتى أن أتذكر بشكل خافت أجدادهم الثلاثة. ولكن لدي أيضًا أقارب ليسوا أسلافي. ليس كثيرًا، لأنني وأبي كنا أبناء فقط. كان لي العديد من الأعمام والعمات. إنهم جزء ضروري من نسب أحفادهم، لكن فيما يتعلق بنسب عائلتي فإنهم يعتبرون "إضافات محتملة" للسيارة. ولذلك أراد بيرغر مني أن أتوقف عن التعجب من تفاصيل الأسنان والفكين وأن أخبره ما إذا كانت الهياكل العظمية من مالبا متكافئة، من وجهة نظر تطورية، لوالدي وأطفالي، أو ما إذا كانت متكافئة إلى أعمامي وعماتي. بمعنى آخر، إذا كانوا ينتمون إلى مجتمع كان سلفًا مباشرًا للإنسان الحديث أو أقاربه فقط.

عندما بدأت البحث لأول مرة عن البشر في شرق أفريقيا، منذ ما يقرب من خمسين عامًا، اعتقد الجميع أن جميع أقاربنا المنقرضين تقريبًا كانوا أسلافًا مباشرين، وكلما ذهبنا إلى الماضي، أصبح كل واحد منهم أقل شبهاً بالإنسان وأكثر شبهاً بالقردة. . لكننا نعرف اليوم، من خلال الدراسات الجينية، من حفريات النياندرتال ومن حفريات تسمى "هوبيت" فلوريس في إندونيسيا (هومو فلوريس)، أنه على مدى مئات الآلاف من السنين الماضية، شارك أسلافنا المباشر العالم مع بعض أقاربنا. علاوة على ذلك، توضح اكتشافات الحفريات الأخرى أنه حتى في المراحل المبكرة من عصور ما قبل التاريخ، قبل مليون إلى أربعة ملايين سنة، كانت هناك فترات سار فيها أقارب آخرون على الأرض مع أسلافنا. إن حقيقة أن فروعًا متعددة لشجرة عائلتنا قد عاشت في أي وقت من الأوقات تجعل تحديد السلف المباشر للإنسان الحديث أكثر صعوبة مما كان يعتقده علماء الإنسان القديم حتى قبل عشرين عامًا. ومع ذلك، فإن التحدي يعني أن التطور البشري أكثر تعقيدًا وإبهارًا مما يعرفه معظمنا.

فرع واحد أم عدة فروع؟

عندما دخلت هذا المجال في عام 1968، كان النهج السائد في التعامل مع "شجرة الحياة" هو نهج داروين. وادعى أن عالم الحيوان مرتبط بالطريقة التي ترتبط بها أغصان الشجرة. في شجرة حياة داروين، توجد جميع الأنواع الحية اليوم في الجزء العلوي الخارجي من الشجرة، بينما تقع جميع الأنواع المنقرضة بالقرب من الجذع. كل إنسان على قيد الحياة اليوم لديه أسلاف، وكذلك كل الأنواع الحية اليوم. لذا، من الناحية النظرية، فإن الفروع أو الأنساب هي الوحيدة لا بد منه أن تكون في شجرة الحياة هي تلك التي تقود من الأنواع الحية إلى أعماق الشجرة، والأنواع الوحيدة التي انقرضت لا بد منه الموجود في الشجرة هو الموجود على هذه الفروع المتصلة. كل الآخرين هم طريق مسدود تطوري.

وهذا يعني أنه فيما يتعلق بالإنسان الحديث والقردة التي تعيش اليوم، فإن الفروع والأنواع الوحيدة التي يجب أن تكون في جزء الشجرة الذي ينتمي إلينا هي الفروع التي تربطنا بالسلف الذي نتشاركه مع الشمبانزي والبونوبو . واستنادا إلى الأدلة الجزيئية، عاش هذا السلف قبل ثمانية إلى خمسة ملايين سنة.

في عام 1960، بدا الفرع الخارجي لشجرة الحياة، المؤدي إلى الإنسان المعاصر، واضحًا إلى حد ما. وفي قاعدتها كان يوجد القرد الجنوبي، وهو قرد اكتشف علماء الحفريات البشرية بقاياه في جنوب أفريقيا منذ عشرينيات القرن الماضي. وقد اقترح أنه تم استبدال أسترالوبيثكس بالإنسان المنتصب من آسيا، والذي كان أطول وكان لديه دماغ أكبر. انتشر الإنسان المنتصب أيضًا إلى أوروبا، وتطور إلى إنسان النياندرتال، الذي بدوره واصل التطور إلى الإنسان العاقل (المعروف بالإنسان الحديث). كل هؤلاء يعتبرون أسلاف الإنسان المعاصر، أي يعادلون والدي وأجدادي وآبائهم. هناك نوع واحد فقط بين أشباه البشر (جميع المخلوقات الأقرب إلى الإنسان الحديث من الشمبانزي والبونوبو، وجميعها انقرضت، باستثناء الإنسان الحديث نفسه)، وهو نوع كان يسمى في ذلك الوقت "الأسترالوبيثيكوس القوي"، وذلك بسبب فكيه الكبير وأسنان المضغ، يعتبر عضوا قصير العمر من فرع الإنسان، فهو يساوي عمي أو عمتي.

تغير هذا الرأي عندما تحول تركيز أبحاث أشباه البشر المبكرة من جنوب إفريقيا إلى الشرق بعد اكتشاف لويس وماري ليكي لأشباه البشر في مضيق أولدوباي في تنزانيا. لقد تحول التركيز ليس فقط لأن الاكتشافات المتقطعة في شرق أفريقيا في أوائل الستينيات كانت بمثابة تيار جارف، ولكن أيضًا لأن سياق الاكتشافات الأحفورية في شرق أفريقيا، خاصة فيما يتعلق بالتأريخ، كان مختلفًا تمامًا عن ذلك في الجنوب. .

تم العثور على حفريات أشباه البشر في الجنوب في الماضي، وما زالت حتى اليوم، بشكل رئيسي في الكهوف في صخور الدولوميت (صخور الكربونات الغنية بالمغنيسيوم). على الرغم من أن الباحثين يعثرون أحيانًا على هيكل عظمي محفوظ جيدًا لفرد ما (مثل تلك الموجودة في مالبا)، فإن معظم حفريات أشباه البشر الأوائل الموجودة في هذه الكهوف كانت عبارة عن بقايا وجبات تناولتها النمور والحيوانات المفترسة الأخرى. تم غسل الأسنان والعظام غير المأكولة من السطح إلى الكهف مع الأوساخ. ومنذ لحظة وجودهم داخل الكهف، تحولت العظام والأوساخ إلى ما يسمى بمخروط الصب، وهو النسخة غير المتقنة من مخاريط الرمل المرتبة في أسفل الساعات الرملية التقليدية. طبقات المخاريط المصبوبة داخل الكهوف لا تلتزم دائمًا بالقانون العام الذي بموجبه تكون الطبقات الأقدم في الأسفل والأحدث في أعلى الكومة. وإذا لم يكن هذا الإحباط كافيا، فحتى وقت قريب لم يعرف الباحثون كيفية تأريخ الرواسب الموجودة في هذه الكهوف. في أوائل الستينيات، كل ما كان بوسع الباحثين فعله هو وضع بقايا أشباه البشر ضمن جدول زمني تقريبي يعتمد على أنواع الحيوانات المتحجرة الموجودة في الكهوف.

تم العثور على البقايا الأحفورية لأشباه البشر في شرق أفريقيا في مواقع قريبة من الصدع السوري الأفريقي الشرقي الذي يمر عبر هذا الجزء من أفريقيا، من البحر الأحمر في الشمال إلى شواطئ بحيرة ملاوي وما وراءها في الجنوب. لم يتم العثور على حفريات أشباه البشر في شرق أفريقيا في الكهوف، ولكن في الصخور الرسوبية التي ترسبت حول البحيرات أو على طول قنوات الأنهار. والعديد من هذه الطبقات الصخرية تحافظ في محتواها على اتجاه المجال المغناطيسي للأرض كما كان عند تشكلها. وتوجد هذه الطبقات في المواقع المفتوحة للهواء، ولذلك فهي تحتوي على الرماد البركاني المنبعث من البراكين العديدة التي تكونت في منطقة الصدع وما حولها بسبب حركة الصفائح التكتونية. كل هذه الخصائص تسمح للباحثين في كل موقع بتحديد عمر الطبقة، بغض النظر عن الحفريات التي تحتوي عليها. علاوة على ذلك، فإن طبقات الرماد البركاني تعمل كسلسلة من البطانيات الزمنية التي تغطي المنطقة بأكملها. إنها تسمح للباحثين بربط الحفريات الموجودة على بعد آلاف الكيلومترات.

العديد من المواقع الغنية بحفريات أشباه البشر، مثل تلك الموجودة في حوض أومو توركانا وشماله، على طول نهر أواش، تحتوي على طبقات تمثل ملايين السنين. وبهذه الطريقة يمكن تحديد تواريخ "نقطة البداية" و"نقطة النهاية" لمجموعة معينة من حفريات أشباه البشر. توضح هذه القدرة أنه منذ أربعة ملايين إلى مليون سنة مضت، كانت هناك أوقات عديدة عاش فيها أكثر من نوع واحد من أشباه البشر في شرق أفريقيا، خاصة إذا قارنت شرق أفريقيا بالجنوب. على سبيل المثال، لمدة مليون سنة تقريبًا (منذ حوالي 2.3 مليون سنة إلى 1.4 مليون سنة مضت) عاش نوعان مختلفان تمامًا من أشباه البشر - بارانثروبوس بويسي وهومو هابيليس - في نفس المنطقة من شرق إفريقيا. لقد كانوا مختلفين تمامًا لدرجة أن دليل رحلات السفاري في عصور ما قبل التاريخ سيخبرك أنه يكاد يكون من المستحيل الخلط بين جماجمهم وأسنانهم، بغض النظر عن مدى بقاء الحفرية مجزأة. ومن الواضح أيضًا أن أشباه البشر في شرق أفريقيا يختلفون تمامًا عن أولئك الموجودين في جنوب أفريقيا، لكننا سنتعامل مع ذلك لاحقًا.

إن وجود البارانثروبوس بويسي والهومو هابيليس في طبقة واحدة لا يعني أن هذين النوعين تنافسا على نفس الحفرة المائية، لكن أحدهما على الأقل لم يكن من أسلاف الإنسان الحديث. على الرغم من وجود أدلة تطورية لاحقة بكثير تشير إلى وجود درجة صغيرة من التزاوج بين إنسان النياندرتال والإنسان الحديث، إلا أن في رأيي أن الاختلافات الجسدية بين البارانثروبوس بويسي والهومو هابيليس أكبر بكثير وتشير إلى أن التزاوج بين هذين النوعين أقل احتمالا. وحتى لو حدثت، فإنها فشلت في طمس الفروق بين الجنسين. بمعنى آخر، لا تبدو صورة الفرع الواحد مناسبة لتمثيل البشر قبل مليوني سنة. يبدو نسبنا المبكر أشبه بمجموعة من الأغصان، وربما يمكنك حتى التفكير في الأمر مثل شجيرة متشابكة.

هناك أيضًا أدلة على وجود سلالات متعددة في ماضينا الحديث. على سبيل المثال، تم التعرف على إنسان نياندرتال كنوع منفصل منذ حوالي 150 عامًا، وبمرور الوقت يكتشف الباحثون المزيد والمزيد من الطرق التي يختلفون بها عن الإنسان الحديث. نحن نعلم أن هناك إنسانًا آخر من أشباه البشر، يُدعى Homo erectus، بقي على قيد الحياة لفترة أطول مما كان يُعتقد في البداية، وأن Homo floresiensis، على الرغم من أنه من الممكن أنه عاش فقط في جزيرة فلوريس، ربما كان رابع إنسان يعيش على الأرض في المائة ألف سنة الأخيرة. الدليل على وجود نوع خامس متميز من أشباه البشر، دينيسوفان، يأتي من الحمض النووي المستخرج من عظمة إصبع عمرها أربعمائة ألف عام. وهناك أدلة على وجود "سلالة شبحية" أخرى على الأقل تعود إلى مائة ألف عام مضت، وُجدت في الحمض النووي للإنسان الحديث الذي يعيش اليوم. وبالتالي فإن التاريخ التطوري الحديث أصبح "أشبه بالخطاب" أكثر بكثير مما كان يعتقد حتى قبل عقد من الزمن.

ربما لا ينبغي لنا أن نتفاجأ بتشابه تطورنا مع غابة من الشجيرات. يبدو أن وجود العديد من الأنواع ذات الصلة في نفس الوقت كان بمثابة قاعدة عامة في الماضي للعديد من مجموعات الثدييات، فلماذا يجب أن يكون أشباه البشر مختلفين؟ على الرغم من ذلك، اتهم منتقدو شجرة العائلة المتشابكة علماء أنثروبولوجيا الحفريات بالإفراط في الحماس في تحديد أنواع جديدة من النتائج التي توصلوا إليها، ربما بسبب رغبتهم في الشهرة والحصول على أموال بحثية إضافية.

أعتقد أننا نناقش ظاهرة حقيقية. أولا، هناك أسباب منطقية وقوية للاعتقاد بأن السجل الأحفوري يؤدي دائما إلى التقليل من عدد الأنواع. ثانيا: نعلم من حيوانات عصرنا أن هناك أنواعا لا شك في أنها منفصلة ومع ذلك يصعب التمييز بينها بناء على العظام والأسنان، أو ما يسمى بالأنسجة الصلبة، وهي الوحيدة التي البقاء على قيد الحياة وتتحول إلى الحفريات. علاوة على ذلك، فإن معظم أنواع الثدييات التي عاشت قبل ثلاثة ملايين إلى مليون سنة ليس لها أحفاد حية مباشرة. ولذلك، فإن وجود العديد من أنواع أشباه البشر المبكرة التي ليس لها أحفاد مباشرين ليس "غريبًا" على الإطلاق.

إذا كان هناك بالفعل تنوع غني في أشباه البشر في الماضي، فيجب على علماء الأحياء الكشف عن الضغوط التطورية التي تسببت في ذلك. المناخ هو أحد المرشحين الواضحين. ويخضع المناخ، وبالتالي الموائل أيضًا، لتغيرات بمرور الوقت وفقًا لاتجاهات مختلفة، كما أنها تخضع لتقلبات دورية ضمن هذه الاتجاهات. بشكل عام، في الفترة التي نناقشها هناك اتجاه للتبريد والتجفيف. ولكن ضمن هذا الاتجاه يتقلب المناخ على فترات يمكن التنبؤ بها: في بعض الأحيان يكون أكثر سخونة وأكثر رطوبة، وأحيانا أكثر برودة وجفافا. إن الوضعية والحركة والنظام الغذائي التي كانت فعالة في فترة ما قد تكون أقل نجاحًا في فترة أخرى. هناك ضغط آخر قد يكون سببًا في زيادة تنوع أشباه البشر، وهو المنافسة بين أنواع مختلفة من أشباه البشر. إذا كان اثنان من أشباه البشر يشتركان في نفس الموطن، حتى بالمعنى الأوسع، فسوف يميلان إلى إجبار بعضهما البعض على تبني استراتيجيات مختلفة للبقاء. هذه الظاهرة، التي تسمى تحول السمات، يمكن أن تفسر كيف طور الإنسان الماهر والإنسان الماهر مثل هذه الأسنان والفكين المختلفة، حيث أن إحدى المجموعات فضلت الأطعمة الصلبة والليفية، مثل العشب، وكانت المجموعة الأخرى تميل إلى نظام غذائي يتضمن الأطعمة اللينة، ولكن أيضًا الفواكه النادرة، ووجبة من اللحم أو النخاع من وقت لآخر. علاوة على ذلك، عندما طور أشباه البشر ثقافات مختلفة، كان من الممكن أن يكون الاختلاف في نظرتهم للعالم وعاداتهم قد حال دون اندماج الأنواع بعد التزاوج.

وبالإضافة إلى الاختلافات التشريحية، يستطيع الباحثون الآن فك رموز الحفريات على المستوى الجزيئي. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بأشباه البشر الأوائل، الذين ليس لدينا بعد دليل وراثي عليهم، فلا يزال من الصعب التمييز بين أشباه البشر الذين يشبهون والدي وجدي ووالديهم، وأولئك الذين يشبهون أعمامي وخالاتي. حتى لو كان لدى حفريتين فكين وأسنان متشابهة في الشكل، فهذا لا يعني أنهما يشتركان في تاريخ تطوري وثيق. يمكن أن يكون التشابه بسبب حقيقة أن التحديات البيئية المماثلة تؤدي إلى حلول مورفولوجية مماثلة. على سبيل المثال، يمكن للفأس أن يقطع أشجار الكينا في أستراليا كما يمكن أن يقطع أشجار التنوب في شمال أوروبا. يمكن للأستراليين والأوروبيين التوصل إلى نفس التصميم دون أن تعرضه إحدى المجموعات على الأخرى. نحن نعلم أيضًا أن هناك حدًا لقدرة التشكل على الخضوع للتغييرات. كل نوع من الحيوانات أو النباتات لديه عدد محدود من الحلول التشريحية أو الفسيولوجية لتحدي بيئي معين. إذا كان الأمر كذلك، فإن وجود خاصية مماثلة في الحفريات من نوعين لا يعني بالضرورة أنهما عضوان تصنيفيان قريبان. قد يكونان ببساطة قريبين قاما بتطوير نفس الحل المادي لتحديات بيئية مماثلة.

ماذا يخبئ المستقبل لتحديد سلفنا المباشر؟ أنا على استعداد للذهاب خطوة أبعد من دعم وجهة النظر القائلة بأن العديد من أنواع أشباه البشر كانت تجوب كوكبنا في وقت واحد. أعتقد أن تنوع أشباه البشر الذي تم تحديده في الأربعة ملايين سنة الماضية كان موجودًا حتى قبل ذلك، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الباحثين لم يستثمروا الكثير من الجهد حتى الآن في اكتشاف أشباه البشر الذين عاشوا في عصور سابقة. ولهذا السبب فإن عدد المواقع التي تمت دراستها منذ أكثر من أربعة ملايين سنة أقل من عدد المواقع اللاحقة التي تمت دراستها. من المسلم به أن العمل صعب. أشباه البشر هي أندر حفريات الثدييات التي تم العثور عليها. يجب عليك البحث في أكوام من حفريات الخنازير والظباء وفرزها قبل أن تتوقع العثور على أشباه البشر بالصدفة. ولكن إذا بذلنا جهدًا متضافرًا ومتعمدًا للعثور عليهم، فسوف يظهرون بالتأكيد.

سبب آخر للاعتقاد بأنه سيتم اكتشاف المزيد من أنواع أشباه البشر هو أنه عندما تنظر إلى حفريات الثدييات الأكثر شيوعًا، تلاحظ أن عدد الأنساب التي تعود إلى ثلاثة ملايين سنة مضت يساوي تقريبًا تلك التي بعد ذلك الوقت. لماذا لم يُلاحظ أن أشباه البشر سيُظهرون نمطًا مشابهًا؟ علاوة على ذلك، فإن مواقع أشباه البشر القدماء لا تزيد مساحتها عن ثلاثة بالمائة من مساحة اليابسة في أفريقيا، وربما أقل من ذلك. ومن غير المرجح أن تكون مثل هذه العينة الجغرافية الصغيرة قادرة على تحديد الدليل على جميع أنواع أشباه البشر القديمة التي عاشت في هذه القارة على الإطلاق.

ومع ذلك، فإن أي اكتشاف جديد يزيد عمره عن أربعة ملايين سنة من المرجح أن يسبب قدرًا أكبر من عدم اليقين. كلما اقتربت من الانقسام بين الإنسان وسلالات الشمبانزي والبونوبو، كلما أصبح من الصعب التمييز بين السلف المباشر وقريب. سيكون من الصعب أيضًا معرفة ما إذا كان هذا النوع جديدًا من أشباه البشر، أو ربما أحد أسلاف الشمبانزي أو البونوبو، أو حتى نوعًا ينتمي إلى سلالة ليس لها ممثل حي. إذا كان علم الإنسان القديم صعبًا ومليئًا بالتحديات الآن - ولست مقتنعًا بعد بأن الهياكل العظمية من مالبا هي أسلاف مباشرون للإنسان - فلن يكون الأمر أسهل في المستقبل. لكن هذه هي التحديات التي تجعل هذا المجال رائعًا للغاية.

______________________________________________________________________________

باختصار

تتبع أسلاف التطورية الانسان العاقل لقد كان الأمر يعتبر في يوم من الأيام مسألة بسيطة: أنجب أسترالوبيثكس الإنسان المنتصب، الذي أنجب إنسان النياندرتال، الذي أنجبنا نحن.

وفي الأربعين سنة الماضية، حطمت الحفريات من شرق أفريقيا وغيرها من الاكتشافات هذه الفرضية تمامًا.

تظهر أحدث الأدلة أنه في أوقات معينة عاشت عدة أنواع من أشباه البشر معًا على الأرض. إن فهم الروابط بينهما، وأي منها أدى إلينا مباشرة، سوف يستمر في شغل علماء الإنسان القديم لعقود قادمة.

عن المؤلف

برنارد وود (وود) هو عالم أنثروبولوجيا قديمة ذو خلفية طبية في جامعة جورج واشنطن. نشأ اهتمامه بالتطور البشري في عام 1968، عندما كان طالبًا في الطب وانضم إلى بعثة ريتشارد ليكي الاستكشافية في شمال كينيا.

المزيد عن هذا الموضوع

الحفريات تثير أسئلة حول أصل الإنسان. اوين كالاواي في الطبيعة. نشرت على الانترنت 8 سبتمبر 2011.

تطور الإنسان: بعد خمسين عامًا الإنسان الماهر. برنارد وود في طبيعة، المجلد. 508، الصفحات 31-33؛ 3 أبريل 2014.

ماذا يعني أن تكون إنسانا؟ الأصول البشرية لمؤسسة سميثسونيان

تم نشر المقال بإذن من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل