Puuttuva rengas on yhä haussa

Luultiin, että ihmisen esivanhemmat erkaantuivat simpansseista seitsemän miljoonaa vuotta sitten. Ja luultiin, että ero tapahtui Afrikassa. Uudet löydöt ja dna-analyysit ovat kuitenkin horjuttaneet luottamusta vanhoihin oletuksiin. Tutkijat kaipaavat yhä kaiken selittävää fossiilia.

Luultiin, että ihmisen esivanhemmat erkaantuivat simpansseista seitsemän miljoonaa vuotta sitten. Ja luultiin, että ero tapahtui Afrikassa. Uudet löydöt ja dna-analyysit ovat kuitenkin horjuttaneet luottamusta vanhoihin oletuksiin. Tutkijat kaipaavat yhä kaiken selittävää fossiilia.

shutterstock

Ihmisen esivanhemmat syntyivät Euroopassa. Tähän tulokseen tuli kansainvälinen tutkimusryhmä vuonna 2017 julkaisemissaan kahdessa tieteellisessä artikkelissa, jotka käsittelivät Kreikasta löydettyä alaleukaa ja Bulgariasta löydettyä hammasta.

Analyysin mukaan löydöt kuuluivat ihmisen kehityslinjan lajille. Koska jäännökset ovat noin 7,2 miljoonaa vuotta vanhoja, lajin on pitänyt ilmaantua vain vähän myöhemmin kuin ihmisen ja simpanssin viimeinen yhteinen edeltäjä oli olemassa.

Tutkimusryhmän jäsenen David Begunin mukaan löydöt osoittavat ihmisen ja simpanssin erkaantuneen omille teilleen Välimeren ympäristössä.

Tieteelliseksi nimekseen Graecopithecus freybergi saanut laji oli aikamoinen pommi pudottaessaan pohjan pois käsitykseltä, että ihmissuku juontuu Afrikasta. Muitakin vihjeitä on saatu.

Uusi tutkimus muuttaa jäähyväisten ajankohtaa.

Useat löydöt ja dna-analyysit ravistelevat sukupuuta, ja tutkijat ovat alkaneet kyseenalaistaa vanhoja oletuksia.

Toisistaan erilleen jo varhain

Selvitettäessä ihmissuvun alkuperää yhtä lajia pidetään erityisen kiinnostavana: meidän ja lähimmän nykysukulaisemme, simpanssin, viimeistä yhteistä edeltäjää.

Ei tiedetä, miltä tämä välimuodoksikin kutsuttu laji näytti, sillä asiaa valottavia fossiileja ei ole löydetty. Siksi ihmisen kehityslinjan ratkaiseva vaihe on yhä hämärän peitossa.

Silti tiedetään jotakin siitä, mitä tälle arvoitukselliselle esivanhemmalle tapahtui.

Sukupuu haaroittuu – sillä tavalla kuin ihmisen ja simpanssin tapauksessakin tapahtui – yleensä siitä syystä, että saman lajin yksilöistä muodostuu kaksi ryhmää, jotka elävät sukupolvesta toiseen erossa toisistaan.

Mutaatioiksi kutsuttuja perimänmuutoksia syntyy satunnaisesti, eivätkä ne leviä toiseen ryhmään, kun kanssakäymistä ei ole.

Tästä alkaa lajiutuminen: kumpikin ryhmä kehittyy omaan suuntaansa. Erot suurenevat erilaiseen elinympäristöön sopeutumisen vuoksi, sillä siitä riippuu, mitkä perimänmuutokset ovat hyödyllisiä.

Ihmisen ja simpanssin esivanhemmat vaihtoivat geenejä, vaikka tiet olivat jo eronneet. Sukupuun haarautuminen kesti neljä milj. vuotta.

© shutterstock/Lotte Fredslund

Pitkään vallalla olleen käsityksen mukaan ihmisen ja simpanssin yhteiset edeltäjät jakautuivat kahteen ryhmään 6–7 miljoonaa vuotta sitten.

Ajankohta määritettiin lajien välisistä geneettisistä eroista, joita tiedetään normaalisti syntyvän tasaiseen tahtiin. Viime vuosikymmeninä on kuitenkin käynyt ilmi, että asia ei ole aivan näin yksinkertainen.

Brittiläiset tutkijat osoittivat vuonna 2014 menetelmän ontuvan. Mutaationopeus onkin vain puolet oletetusta, ja siksi ihmisen ja simpanssin kehityslinjojen on täytynyt erkaantua toisistaan jo niinkin varhain kuin 13 miljoonaa vuotta sitten.

Avioero pitkittyi pitkittymistään

Uutta tietoa ei pidä kuitenkaan ymmärtää niin, että ihmisen ja simpanssin yhteisestä kantamuodosta syntyi 13 miljoonaa vuotta sitten kaksi eri lajia. Yhdysvaltalaistutkijoiden vuonna 2006 tekemä analyysi paljasti, että kummankin kehityslinjan edustajat olivat kauan kahden vaiheilla.

Tutkimuksessa selvitettiin geneettisiä eroja useilta dna:n alueilta ja päädyttiin siihen tulokseen, että lajiutuminen oli pitkä ja mutkikas tapahtumasarja.

Tutkijat päättelivät ensimmäisen irtioton jälkeen kuluneen neljä miljoonaa vuotta siihen, että kehityslinjojen välinen geeninvaihto eli sekoittuminen loppui.

Ihmisen ja simpanssin menneisyydessä ei siis ole kipakkaa lähtöä eri suuntiin. Eroa alettiin tehdä vähitellen 13 miljoonaa vuotta sitten ja sen saaminen päätökseen kesti yli neljä miljoonaa vuotta.

Tänä aikana osapuolten välillä oli jatkuvasti intiimiä kanssakäymistä, mutta noin yhdeksän miljoonaa vuotta sitten kontaktit vähenivät.

Ihmisen esivanhemmat lähtivät yhteisestä kodista.

Siksi kehityslinjojen geneettinen etäisyys kasvoi, kunnes siitä tuli risteymisen este.

Ilmasto iski kiilaa kantaan

Avioeron syy oli todennäköisesti maailmanlaajuinen ilmastonmuutos, joka mullisti ihmisen ja simpanssin yhteisten esivanhempien elinympäristön.

Merenpohjasta otetut poraussydämet osoittavat maapallon keskilämpötilan laskeneen kahdeksan miljoonaa vuotta sitten. Napajäätiköt kasvoivat, ja sademäärät pienenivät kaikkialla.

Kasvillisuudessa tapahtui suuria muutoksia melkein koko Afrikan mantereella. Monin paikoin tiheät metsät korvautuivat savannilla.

© shutterstock/Lotte Fredslund

Savanni pakotti vaihtamaan asentoa

Ihmisen esivanhemmat siirtyivät savannille, ja simpanssit jäivät metsään. Ruohikko ja harva puusto muuttivat käyttäytymistä. Edeltäjämme alkoivat liikkua pystyasennossa kahdella jalalla, ja melkein koko luusto mukautui.

Kallo vastasi ryhtiin ja kovaan ruokaan

Pystyasennossa kulkevalla ihmisellä selkäranka ja pää liittyvät toisiinsa edempänä kallossa kuin simpanssilla. Lisäksi ihmisen poskihampaat ovat vahvemmat kuin simpanssin erilaisen ruokavalion vuoksi.

Pystyasento muutti vartalon muotoja

Simpanssin selkäranka on kaareva. Ihmisellä se on S-kirjaimen muotoinen siksi, että se vakauttaa pystyasennossa liikkumista. Lisäksi ihmisen leveä lantio mahdollistaa suuriaivoisten lasten synnyttämisen.

Maassa liikkuminen muovasi käsiä

Simpanssin pitkät käsivarret ja sormet sopivat puissa riippumiseen ja oksalta toiselle heilahtamiseen. Ihmisen kädet ovat lyhyemmät. Yhdessä etusormen kanssa ihmisen pitempi peukalo luo pinsettiotteen.

kävely työnsi isovarvasta eteenpäin

Pitkät jalat tehostavat ihmisen kävelyä. Lisäksi ihmisellä on toisin kuin simpanssilla jäykkä jalkapöytä, joka parantaa tasapainon hallintaa,
ja ulkoneva isovarvas, jolla on mahdollista ponnistaa.

Erilaiset luonnonolosuhteet vaativat eliöiltä sopeutumista, ja tuloksena oli useita uusia lajeja. Ihmisen ja simpanssin yhteiset esivanhemmat muuntuivat myös vastatessaan ympäristön haasteisiin.

Sopeutumiskeinoista silmiinpistävin oli kahdella jalalla pystyasennossa käveleminen. Harvapuustoisella, ruohoa kasvavalla savannilla oli etua siitä, että näki kauas, ja pään pitäminen ylhäällä mahdollisti sen.

Lisäksi uusi liikkumistapa säästi energiaa pitkillä ravinnonetsintäretkillä. Se aiheutti myös anatomisia muutoksia, joista osa oli välttämättömiä tasapainon hallinnan ja tuki- ja liikuntaelimistön tehokkaan toiminnan takia.

Kun esimerkiksi kiipeilemiseen ei enää ollut juuri tarvetta, käsiä käytettiin enemmän muihin tehtäviin. Käsien rakenne ja toimintatapa muuttuivat sopeutumisen myötä.

Ihmisen suunta muuttui enemmän

Suurin osa evoluutiobiologeista katsoo, että yhteinen edeltäjä muistutti enemmän simpanssia kuin ihmistä, koska laji eli aluksi metsässä nykyisten simpanssien tapaan. Siinä ryhmässä, josta ihmissuku polveutuu, täytyi tapahtua suurempia muutoksia.

Nyanzapithecus alesi liikkui 13 miljoonaa vuotta sitten hitaasti puissa simpanssin tapaan, vaikka se muistutti gibbonia.

© Fred Spoor

Pidetään kuitenkin mahdollisena, että sekä ihmisellä että simpanssilla on yhtä vähän yhteistä välimuodon kanssa. Vuonna 2014 Keniasta löytyi 13 miljoonaa vuotta sitten eläneen apinanpoikasen kallo.

Yksilö olisi painanut aikuisena vain 11 kiloa, ja sen kallo vihjaa gibbonimaisesta ulkonäöstä. Gibbonit ovat pieniä ihmisapinoita, joiden oksa haarautui kädellisten sukupuusta vajaat 20 miljoonaa vuotta sitten.

Tutkijoiden mukaan on epätodennäköistä, että kallo kuuluu gibbonille. Laji on saanut nimekseen Nyanzapithecus alesi, ja se on luokiteltu siihen joukkoon, josta kaikki isot ihmisapinat ja ihmiset juontavat juurensa.

Sisäkorvan rakenteesta selvisi, ettei N.alesilla ollut gibboneille ominaista tasapainoelintä, joka vastaa itsensä oksalta toiselle heilauttamisen asettamiin vaatimuksiin.

Laji oli luultavasti simpanssin kaltainen hidas kiipeilijä. Toisen simpanssimaisesti käyttäytyvän apinan olemassaolo siinä vaiheessa, kun simpanssi ja ihminen alkoivat tehdä pesäeroa, herättää ajatuksia.

Mikäli välimuoto muistutti N. alesia, simpanssi on muuttunut yhtä paljon kuin ihminen.

Reisiluu katosi selittämättömästi

Simpanssin kehityslinjaa valottavat fossiililöydöt käytännössä puuttuvat. Siksi lajin evoluutio on hämärän peitossa siitä eteenpäin, kun ihmisen kehityslinja alkoi erottua.

Ihmissuvun vaiheista kertoo myös vain kourallinen jäännöksiä. Vanhin niistä on Keski-Afrikasta Tšadista vuonna 2002 löydetty kallo. Se kuuluu Sahelanthropus tchadensis nimen saaneelle lajille.

Tätä sahelinapinaihmisyksilöä kutsutaan myös Toumaïksi. Ranskalaistutkijat määrittivät kallon 6,8–7,2 miljoonaa vuotta vanhaksi ja totesivat Toumaïn kävelleen kahdella jalalla, sillä kallon on täytynyt liittyä pystyssä olleeseen selkärankaan.

Käsitys on kuitenkin kyseenalaistettu sen jälkeen, kun toiset tutkijat analysoivat kallon läheltä esiin kaivettua reisiluuta. Tulosten valossa näyttää siltä, että Toumaï liikkui neljällä raajalla.

© PHILIPPE PLAILLY/SPL

Afrikkalaislaji muistutti puuttuvaa rengasta

  • Tieteellinen nimi: Sahelanthropus tchadensis.

  • Esiintymisaika: 6,8–7,2 miljoonaa vuotta sitten.

  • Sukulaisuussuhteet: Ennen Graecopithecus freybergi -löytöä sahelinapinaihminen oli eniten ihmisen ja simpanssin yhteistä edeltäjää muistuttava kädellinen. Lajin paikka sukupuussa on yhä kiistanalainen.

Tulosten valossa näyttää siltä, että Toumaï liikkui neljällä raajalla. Jos oletus pitää paikkansa, Toumaï saattoi olla läheisempää sukua simpanssille kuin ihmiselle. Reisiluu on sittemmin kadonnut mystisesti, joten asiaa ei voida tutkia lisää.

Tulkintaerimielisyydet osoittavat fossiilit hankaliksi tutkimuskohteiksi. Halu paljastaa kehityshistoria voi saada tutkijat syyllistymään ylilyönteihin, ja lopputulos on aina vain sekavampi evoluutiokertomus.

Esivanhempia oli ehkä kaikkialla

Ihmisen kehitykseen liittyviä vanhoja fossiileja on kuitenkin runsaammin, eivätkä ne ole yhtä kiistanalaisia.

Useimmat löydöt on tehty Afrikassa, ja biologien keskuudessa on vallinnut jo pitkään yksimielisyys siitä, että ihmissuku juontaa juurensa sieltä.

Kreikan ja Bulgarian Graecopithecus freybergi -fossiilit horjuttavat kuitenkin luottamusta.

Afrikan luontoa mullistaneet ilmastonmuutokset vaikuttivat myös Euroopassa.Täälläkin metsän tilalle tuli harvapuustoista aroaluetta, joten ihmisen ja simpanssin yhteiset esivanhemmat saattoivat yhtä hyvin elää Euroopassa kuin Afrikassa.

Lajia saattoi esiintyä kummassakin maanosassa samanaikaisesti. Ilmaston viileneminen ei muuttanut ainoastaan kasvillisuutta, vaan se myös kasvatti ajoittain napajäätiköitä ja laski merenpintaa.

G. freybergin eläessä 7,2 miljoonaa vuotta sitten Välimeri oli vedetön eli Afrikka ja Eurooppa olivat pelkässä maayhteydessä toisiinsa.

Ihmisen ja simpanssin yhteinen edeltäjä pystyi siis halutessaan kävelemään mantereelta toiselle. Ainoastaan tuolta ajalta peräisin olevat fossiilit voivat valaista, missä ihminen ja simpanssi lopulta erkaantuivat omille teilleen.