Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Tutkijat ratkaisevat ihmisen kolme suurinta arvoitusta

Vielä muutamia vuosia sitten lajimme historia oli yksinkertainen. Ihminen lähti Afrikasta ja valloitti maailman. Piste. Sittemmin ovat fossiililöydöt kylväneet epäilystä koko kehityshistoriaamme, jopa siihen, missä maanosassa sukumme syntyi! Nyt uraauurtava tekniikka vie tutkijat miljoonia vuosia ajassa taaksepäin lähelle esivanhempiemme salaisuuksia.

Kennis & Kennis, ENTRESSANGLE/E. DAYNES/SPL, Ritzau Scanpix

Aihe 1: Kenestä me polveudumme?

Proteiinit ratkaisevat kinkkisen isyysjutun

Sarvikuonon hammas, 300-kiloinen apina, kaksi sukupuuttoon kuollutta ihmislajia ja tanskalainen tutkijaryhmä. Kaikki liittyvät tarinaan siitä, kuinka uusi menetelmä, joka perustuu ikivanhoihin proteiineihin, voi paljastaa ihmiskunnan alkuperän.

Poskihammas on viisi senttiä leveä ja neljä senttiä korkea, eikä se näytä paljon miltään.

Se oli 1,77 miljoonaa vuotta sitten Dmanisissa Georgiassa eläneen sarvikuonon suussa. Jo ammoin hävinneen lajin hammas on avannut uusia näköaloja myös nykyihmisen historian tutkimiseen.

Tutkijoiden hammasta analysoidessaan tekemien havaintojen ansiosta nykyään on mahdollista selvittää ihmisen sukupuun yksityiskohtia miljoonia vuosia kauemmaksi kuin aikaisemmin.

Siten tieteellä on ensimmäistä kertaa edellytykset paljastaa se laji, josta koko ihmiskunta juontaa juurensa. Ja tutkijat ovat jo ratkaisemassa arvoituksen.

© CESAR MANSO/AFP/Ritzau Scanpix, Javier Trueba/MSF/SPL

Kaksi lajia ehdolla nykyihmisen edeltäjäksi

Vallalla olevan käsityksen mukaan nykyihmisen laji, Homo sapiens, on syntynyt Afrikassa. Enemmän erimielisyyttä on siitä, mistä ihmissuvun lajista nykyihminen polveutuu. Varsinkin kaksi lajia kilpailee hyvin perustein tasaväkisesti lähimmän esivanhemman tittelistä.

  • © CESAR MANSO/AFP/Ritzau Scanpix, Javier Trueba/MSF/SPL

    Homo heidelbergensis

    • Viimeiset heidelberginihmiset elivät varhaisten nykyihmisten (Homo sapiens) rinnalla. Siksi laji on ykkösvaihtoehto esivanhemmaksemme.

    • Lisäksi heidelberginihmisiä esiintyi yleisesti Afrikassa, mistä on löydetty vanhimmat tunnetut nykyihmisen jäännökset.

    • Heidelberginihminen muistutti kalloltaan sekä pystyihmistä (Homo erectus) että nykyihmistä. Heidelberginihmisellä oli esimerkiksi melkein yhtä suuret aivot kuin nykyihmisellä.

  • © CESAR MANSO/AFP/Ritzau Scanpix, Javier Trueba/MSF/SPL

    Homo antecessor

    • Euroopanihmisellä oli samankaltainen kallo kuin nykyihmisellä. Lajilla oli mm. pienet, litteät kasvot ja samanlaiset poskikuopat kuin nykyihmisellä.

    • Luukudoksen rakenne nenän ja yläleuan välillä muistutti euroopanihmisellä enemmän nykyihmisen kuin neandertalinihmisen vastaavaa kudosrakennetta.

    • Fossiilien proteiinianalyysien mukaan nykyihminen polveutuu euroopanihmisen kaltaisesta lajista. Sama pätee myös neandertalin- ja denisovanihmisiin, joten ehkä kaikilla kolmella kehityslinjalla oli yhteinen kantamuoto.

Sarvikuonon hammas herätti maailman­laajuista huomiota tiedeyhteisössä vuonna 2019, kun biokemisti Enrico Cappellinin johtama Kööpenhaminan yliopiston tutkijaryhmä julkisti analyysinsä tulokset.

Hyvin vanha hammas ei sisältänyt enää käyttökelpoista dna:ta, joten siitä alettiin sen sijaan etsiä proteiineja. Niiden tuotantoa ohjaavat solujen geenit, jotka puolestaan ilmentävät perintöaineksen dna-jaksoja.

Niinpä proteiinit voivat perintötekijöiden tavoin todistaa lajien välisistä sukulaisuussuhteista.

Hampaan proteiinit eriteltiin uudella massaspektrometrian sovelluksella. Niitä verrattiin sitten jo hävinneiden ja nykyään elävien sarvikuonolajien vastaaviin proteiineihin.

Hampaan todettiin kuuluvan lajille, jonka oksa sukupuussa haaroittui useaksi eri lajiksi. Niiden joukossa oli muun muassa villasarvikuono, joka kuoli sukupuuttoon viime jääkauden päättymisen jälkeen noin 8 000 vuotta sitten. Lisäksi kävi ilmi, että muinaissarvikuonolla ja nykyisellä sumatransarvikuonolla oli yhteinen kantamuoto.

Hampaat avaavat miljoona vuotta

Kun Dmanisin sukupuuttoon kuollut sarvikuono ahmi kasveja 1,77 miljoonaa vuotta sitten, maapallo oli jääkauden kourissa.

Valtavat jäätiköt liikkuivat edestakaisin pohjoisella pallonpuoliskolla, ja nykyihmisen laji, Homo sapiens, oli vielä yli miljoonan vuoden päässä. Silti esivanhempamme olivat jo täyttä päätä valloittamassa maailmaa.

Kaukainen menneisyys on tähän asti ollut ulottumattomissa geenitutkimuksen osalta. Vanhin dna, johon on päästy käsiksi, kuului 700 000 vuotta sitten eläneelle hevoselle, mutta dna kestää harvoin satojatuhansia vuosia.

Hevosen dna säilyi näin pitkään ikiroudan ansiosta. Ihmisen kehityshistorian tutkijat eivät voi odottaa löytävänsä pakastettua dna:ta, koska tapahtumat sijoittuivat lämpimille seuduille.

Uusi proteiinimenetelmä voi kuitenkin viedä tutkijat ainakin miljoonan vuoden verran ajassa taaksepäin.

Koska proteiinit piilevät hampaissa, jotka ovat tavallisimpia fossiililöytöjä, tutkimusaineistoa on tarjolla melko paljon.

Melkein kaksi miljoonaa vuotta vanhojen hampaiden kiilteen säilyttämistä proteiineista on saatu geneettistä informaatiota.

© Shutterstock

Voidaan siis odottaa, että ennen pitkää ihmisen kehityshistorian lukuisat aukot alkavat vähentyä. Pahimpiin kiistakysymyksiin kuuluu vielä muun muassa se, mistä lajista nykyihminen on syntynyt.

Vuonna 2018 brittiläis-saksalainen asiantuntijaryhmä julkaisi artikkelin, jossa kyseenalaistetaan vallalla oleva käsitys siitä, missä ja miten nykyihminen on syntynyt.

Yleisesti ajatellaan, että kehitys tapahtui 200 000 vuotta sitten eristyneessä yhteisössä Itä-Afrikassa, mutta tutkijoiden mukaan selitys on ongelmallinen.

He viittaavat eri puolilta Afrikkaa löydettyihin kalloihin, joissa kaikissa on nykyihmisen piirteitä muttei suinkaan samoja.

Eroavuudet vihjaavat, että nykyihminen on paljon monimutkaisemman tapahtumasarjan tulos: useissa Afrikan eri osissa eläneissä ryhmissä kehittyivät omat ”modernit” piirteet, jotka sitten sekoittuivat keskenään. Jos asiantuntijat ovat oikeassa, nykyihmisen kehityshistorian selvittäminen on vielä vaikeampi tehtävä kuin on luultu.

Lapsen kallo muutti käsityksiä

Riippumatta siitä, kehittyikö nykyihminen yhdessä vai useassa paikassa Afrikassa, peruskysymys on, mistä lajista se syntyi.

Aina 1990-luvulle asti suosituin vastaus oli heidelberginihminen (Homo heidelbergensis): Afrikassa ja Euroopassa 700 000–300 000 vuotta sitten elänyt näppärä suuriaivoinen luolaihminen.

Lajin kallossa oli sekä nyky- että neandertalinihmisen piirteitä, ja siksi voitiin olettaa, että molemmat lajit polveutuivat heidelberginihmisestä.

Tilanne mutkistui, kun kuvaan tuli uusi ehdokas. Vuonna 1994 Atapuercassa Espanjassa putkahti esiin lapsen kallo.

Se muistutti enemmän nykyihmisen kalloa kuin heidelberginihmisen kallo. Samalta alueelta löydettiin seuraavina vuosina kaikkiaan 80 fossiilia, jotka kuuluivat kuudelle yksilölle, ja yhdessä lapsen kallon kanssa niistä muodostui uuden ihmislajin kuvauksen perusta.

Laji sai nimekseen Homo antecessor, josta käytetään suomenkielistä nimitystä euroopanihminen. Kallon iäksi määritettiin noin 780 000 vuotta, eli se oli peräisin heidelberginihmistä edeltävältä ajalta.

Euroopanihminen toi mukanaan uusia kysymyksiä. Laji saattoi olla heidelberginihmisen edeltäjä – niin kuin fossiilit antoivat ymmärtää iällään. Laji saattoi kuitenkin olla myös sekä nykyihmisen että neandertalinihmisen edeltäjä.

Tai vain jommankumman. Euroopanihmisen kallossa on niin sanottuja moderneja piirteitä, jotka yhdistävät lajin pikemminkin nyky- kuin neandertalinihmiseen.

Tutkimukset viittaavat siihen suuntaan, että euroopanihminen voi olla nykyihmisen välitön edeltäjä ja että osa nykyihmisen tunnusmerkillisistä piirteistä on syntynyt paljon oletettua aikaisemmin – jopa ennen kuin ne piirteet, jotka liitetään neandertalinihmiseen.

”Modernit” piirteet ovatkin ehkä todellisuudessa vanhoja. Tälle teorialle antaa nyt tukea ikivanhoissa hampaissa säilyneiden proteiinien analyysi.

Kööpenhaminan yliopistossa on analysoitu euroopanihmisen fossiilien proteiineja ja verrattu niitä nyky-, neandertalin- ja denisovanihmisen vastaaviin proteiineihin. Nyky-, neandertalin- ja denisovanihmisiä eli rinnakkain vielä 40 000 vuotta sitten.

On löydetty 300 kiloa painaneen orangin hävinneen sukulaisen proteiineja.

© Shutterstock

Proteiineja dna:n sijaan

Dna tuhoutuu lämpimässä. Vain äärimmäisen kylmässä ympäristössä geneettisen koodin sisältävä molekyyli voi säilyä lähes miljoona vuotta. Nyt tutkijat ovat havainneet, että geneettistä informaatiota voidaan saada proteiineista, jotka säilyvät lämpimässäkin miljoonia vuosia.

  • © ENTRESSANGLE/E. DAYNES/SPL

    430 000:

    Neandertalilaisen luissa oli dna:n rippeitä

    Vuonna 2016 onnistuttiin eristämään vähän dna:ta 430 000 vuotta vanhoista neandertalinihmisen jäännöksistä Espanjassa. Dna on vanhinta ihmislajin osalta.

    • Fossiilin ikä: 430 000 vuotta
    • Tapa: Dna luusta
    • Keskilämpötila: 9 astetta
  • © Colin Seddon/NaturePl

    700 000

    Hevosen perintöaines teki ennätyksen

    Vanhimmat kartoitetut geenit kuuluvat hevoselle, joka eli 700 000 vuotta sitten Kanadassa. Dna oli säilynyt kylmyyden ansiosta.

    • Fossiilin ikä: 700 000 vuotta
    • Tapa: Dna luusta
    • Keskilämpötila: –4 astetta
  • © Javier Trueba/MSF/SPL

    850 000

    Proteiineista piirtyy esiin sukupuun haara

    Vuonna 2020 proteiinitutkimus antoi uutta tietoa euroopanihmisestä (Homo antecessor) ja lajin asema ihmissuvussa voitiin määrittää tarkemmin.

    • Fossiilin ikä: 850 000 vuotta
    • Tapa: Proteiini hampaasta
    • Keskilämpötila: 9 astetta
  • © ROMAN UCHYTEL/SPL

    1,7 milj.

    Sumatransarvikuono sai muinaissukulaisen

    Vuonna 2019 hammasfossiilin proteiinit paljastivat, että muinaiset Euraasian Stephanorhinus-sarvikuonot olivat sukua muun muassa sumatransarvikuonolle.

    • Fossiilin ikä: 1,7 milj. vuotta
    • Tapa: Proteiini hampaasta
    • Keskilämpötila: 12 astetta
  • © Shutterstock

    1,9 milj.

    Apinajätin proteiinit kestivät lämpöä

    Gigantopithecus-apinasuvun jäsenen proteiinit säilyivät 1,9 milj. vuotta lämpimällä vyöhykkeellä. Niistä kävi ilmi, että sen lähin nykysukulainen on oranki.

    • Fossiilin ikä: 1,9 milj. vuotta
    • Tapa: Proteiini hampaasta
    • Keskilämpötila: 23 astetta

”Voidaan nähdä, että kaikilla kolmella kehityslinjalla oli euroopanihmisen kaltainen edeltäjä”, toteaa tutkijaryhmään kuuluva Geogenetiikan keskuksen johtaja Eske Willerslev.

Nykyihminen voi siis hyvinkin polveutua suoraan euroopanihmisestä. Willerslev korostaa kuitenkin, että heidelberginihmisen asema on epävarma, joten keskustelulle ei voida panna pistettä.

”Heidelberginihmisen proteiinijakso puuttuu, eikä lopullista varmuutta asiasta saada”, sanoo Willerslev.

Isot apinat edellä

Tanskalaistutkijat ovat osoittaneet toisessakin projektissa, mitä mahdollisuuksia proteiinianalyysissä piilee. Siinä tutkimuskohteena oli Kaakkois-Aasiassa vielä 300 000 vuotta sitten eläneen jopa 300-kiloisen Gigantopithecus blacki -ihmisapinalajin poskihammas.

Jättiläisapina tunnetaan vain hampaista ja leuankappaleista, eivätkä paleontologit ole pystyneet määrittämään tarkasti sen paikkaa ihmisapinoiden sukupuussa. Uusi proteiinimenetelmä on ratkaissut ongelman.

Syksyllä 2019 kerrottiin, että apinan hampaasta oli onnistuttu eristämään proteiineja analysoitavaksi.

Fossiili oli 1,9 miljoonan vuoden takaa eli vanhempi kuin muinaisen sarvikuonon hammas. Analyysin mukaan jättiläisapinan lähin nykyään elävä sukulainen on oranki. Niiden yhteinen kantamuoto eli 10–12 miljoonaa vuotta sitten.

Kun otetaan huomioon hampaan ikä, tulos on hämmästyttävä, mutta vielä ällistyttävämmän siitä tekee se, että fossiilin löytöpaikan keskilämpötila on yli 20 astetta.

Tämä avaa uusia näköaloja ihmisen tropiikissa tapahtuneen kehityksen tutkimiseen. Tutkijoiden ulottuviin tulee pystyihminen, joka levisi myös Afrikan ulkopuolelle.

Aihe 2: Kuinka me valloitimme maailman?

Erilaisia ihmislajeja oli vilisemällä

Ihmissuvun kehto on Afrikassa… tai Aasiassa. Viime aikoina eri puolilta maapalloa löydetyt ihmisfossiilit kaivavat pohjaa vanhoilta oletuksilta. Ikivanhojen proteiinien ansiosta hämärä kuva esihistoriallisesta ihmisvilinästä ja esivanhempiemme vaelluksista voi kirkastua.

Kesällä 2018 kiinalainen geologi Zhaoyu Zhu pääsi vihdoin julkaisemaan 14 vuotta kestäneen suururakan tulokset. Hän oli alkanut jo vuonna 2004 tutkimusryhmänsä kanssa etsiä kivityökaluja vuorenrinteestä Shangchenissa Keski-Kiinassa.

Vuonna 2007 löydettiin ensimmäinen kivi, jota ihmiskäsi oli selvästi työstänyt, ja kymmenen vuotta myöhemmin esineitä oli kerätty 73 metriä paksusta maakerrostumasta toista sataa.

Zhaoyu Zhu tiesi kerrostuman alimman osan niin vanhaksi, että siitä löytyvät työkalut eivät voi olla nykyihmisen tekemiä.

Näin vanhaa perua olevissa löydöissä ei ole sinänsä mitään hämmästyttävää, sillä Afrikan ulkopuolelta on löydetty vanhempien ihmislajien jäännöksiä.

Niistä varhaisimmat liittyvät pystyihmiseen, joka oppi ensimmäisenä ihmislajina käyttämään tulta. Pystyihmisiä oli jo 1,85 miljoonaa vuotta sitten Georgiassa ja 1,7 miljoonaa vuotta sitten Kiinassa.

Vanhimmat lajia koskevat afrikkalaislöydöt ovat 1,9 miljoonan vuoden takaa, ja siksi lajin on oletettu syntyneen Afrikassa ja levinneen sieltä muualle. Kiinalaistutkimus kääntää asian kuitenkin päälaelleen.

Kiinassa Shangchenissa 73 metriä paksu maakerros sisältää ikivanhoja työkaluja, jotka voivat muuttaa ihmissuvun historiaa.

© Zhaoyu Zhu

Shangchenissa kerrostuma jaettiin 17 osaan, joista jokainen ajoitettiin erikseen. Ikähaarukaksi tuli yli 800 000 vuotta, ja kuusi vanhinta kivityökalua todettiin 2,12 miljoonaa vuotta vanhoiksi.

Niinpä niillä on ikää 270 000 vuotta enemmän kuin vanhimmilla Afrikan ulkopuolelta löydetyillä pystyihmisfossiileilla.

Ne ovat siten peräisin ajalta, jolloin pystyihmisiä ei ollut nykytiedon mukaan vielä Afrikassakaan.

Löytöjen merkitys on vielä epäselvä, mutta ne vihjaavat, että kuvassa on paljon tarkentamisen varaa.

Ihmissuku juontuu Aasiasta

Jos Shangchenin kiviesineet ovat pystyihmisen tekemiä, lajin täytyi levitä Afrikasta paljon oletettua aikaisemmin – yli 200 000 vuotta ennen lajin afrikkalaisen tyypin kehittymistä.

Se sopii huonosti vanhoihin käsityksiin, joten uusia selityksiä kaivataan. Pidetään mahdollisena, että pystyihminen syntyi Afrikassa huomattavasti luultua aikaisemmin ja että laji myös lähti leviämään varhaisemmassa vaiheessa.

Toinen mahdollisuus on, että kivityökalut ovat toisen, ennen pystyihmistä muuttaneen, ihmissuvun jäsenen käsialaa.

Kyseeseen voi tulla varsin apinamainen Homo habilis eli käteväihminen, josta pystyihmisen uskotaan polveutuvan.

Vanhimmat käteväihmisen edeltäjään liitetyt löydöt ovat 2,8 miljoonan vuoden takaa, joten tämä laji olisi hyvinkin voinut ehtiä Kiinaan ennen työkalujen tekoaikaa

Kiinasta on löydetty kivityökaluja, joilla voi olla ikää peräti 2,12 miljoonaa vuotta.

© Zhaoyu Zhu

Monet tutkijat pitävät käteväihmistä niin alkeellisena lajina, että he luokittelevat sen ihmissuvun sijasta Australopithecus-apinaihmisiin, joista ihmissuvun katsotaan yleensä juontavan juurensa.

Jos jokin Australopithecus levisi varhain Afrikan ulkopuolelle, avautuu hyvin kiistanalainen näkymä: varhainen muuttaja saattoi olla pystyihmisen ja siten koko ihmissuvun kantamuoto Aasiassa, ja pystyihminen levisi myöhemmin Afrikkaan – juuri päinvastoin kuin vallalla olevassa, Afrikkaa ihmissuvun kehtona pitävässä, teoriassa oletetaan.

Aasiassa asui monenlaista väkeä

Vielä joitakin vuosikymmeniä sitten suosiossa oli selitys, jonka mukaan ihmissuvun eri jäsenet levisivät Afrikasta muihin maanosiin useana eri aaltona, pystyihmisen jäljessä lähteneistä heidelberginihmisistä kehittyi Euroopassa neandertalinihminen ja nykyihminen lähti maailmalle myöhään, vasta 60 000 vuotta sitten.

Teoriaan kuuluu, että muuttoaalto johti aina uuteen ihmislajiin, joka löi nopeasti edeltäjänsä laudalta.

Nyt tiedetään, että tapahtumasarja oli mutkikkaampi. Viime vuosina on saatu selville, että Aasiassa oli olemassa useita eri ihmislajeja.

Niiden joukossa oli esimerkiksi denisovanihminen, joka on tunnettu vuodesta 2010 asti. Silloin Siperiasta löydetyn sormiluun dna-analyysi paljasti, että kyseessä oli ennen tuntematon ihmislaji.

Kun denisovan-, neandertalin- ja nykyihmisen perimää verrattiin, kävi ilmi, että denisovan- ja nykyihmisen kehityslinjat erosivat noin 550 000 vuotta sitten ja denisovan- ja neandertalinihmisen kehityslinjat erosivat 300 000 vuotta sitten.

Dna kertoo myös kaikkien kolmen lajin risteytyneen myöhemmin, kun ne elivät rinnakkain Euraasiassa.

Kaakkois-Aasiassa eli samaan aikaan neljäs ihmislaji, vain noin metrin pituinen floresinihminen (Homo floresiensis).

Sitä on ehdotettu pystyihmisen suoraksi jälkeläiseksi, mutta osa tutkijoista katsoo sen polveutuvan kauempaa eli apinaihmisistä.

Sama pätee vähän aikaa sitten Filippiineiltä löydettyyn luzoninihmiseen (Homo luzonensis). Lisäksi vuonna 2019 esitettiin todisteita siitä, että Aasiassa eli pystyihmisiä ainakin vielä 110 000 vuotta sitten.

Dna ja proteiinit piirtävät puun

Uudet tiedot siitä, että eri ihmislajien geenit ovat sekoittuneet viimeisten 100 000 vuoden aikana, antavat ymmärtää, että geeninvaihtoa tapahtui aikaisemminkin.

Tätä taustaa vasten tarkasteltuna ei näytä enää siltä, että uudet muuttajat Afrikasta hävittivät aina edeltäjänsä. Siten Euroopassa ja Aasiassa eli niin kuin Afrikassakin useanlaisia ihmisiä yhtä aikaa.

Erillään olevissa ryhmissä ihmisille kehittyi omia tunnusmerkillisiä piirteitä, mutta erot olivat niin pieniä, että yhteiset jälkeläiset olivat mahdollisia.

Muuttajat kulkivat peräkanaa

Ihmissuvun maailmanvalloitus on sinne tänne polveileva kertomus useista eri lajeista, jotka levisivät Afrikan ulkopuolelle monta kertaa. Matkalla osa niistä muuttui ja osa sekoittui keskenään. Jotkin niistä saattoivat jopa palata Afrikkaan.

John Gurche, Shutterstock

Kärkijoukko asutti Aasiaa ja Afrikkaa

Ensimmäinen maailmaa valloittanut ihmislaji oli pystyihminen (Homo erectus), joka levisi Afrikan ulkopuolelle ilmeisesti noin 1,8 milj. vuotta sitten. Arvoitukselliset kivityökalut vihjaavat, että Kiinassa oli pystyihmisen edeltäjiä jo 2,12 milj. vuotta sitten, ja mahdollisesti laji syntyi Aasiassa ja levisi sieltä Afrikkaan.

Sininen: Pystyihmisen (Homo erectus) vaellus
Valkoinen: Varhaisen pystyihmisen mahdollinen vaellus Aasiasta Afrikkaan

John Gurche, Shutterstock

Matkalla kehittyi uusia ihmislajeja

Neandertalin- ja denisovanihmiset syntyivät Euraasiassa sen jälkeen, kun yhteiset esivanhemmat olivat lähteneet Afrikasta noin 500 000 vuotta sitten. Kantamuoto saattoi olla heidelbergin- tai euroopanihminen. Niin neandertalin- ja denisovan- kuin nykyihmisenkin perimä sekoittui myöhemmin Afrikan ulkopuolella.

Punainen: Yhteisten esivanhempien vaellus
Oranssi: Neandertalinihmiset
Keltainen: Denisovanihmiset

John Gurche, Shutterstock

Nykyihminen lähti maailmalle monta kertaa

Israelissa ja Kreikassa tehtyjen löytöjen uudet ajoitukset paljastavat ensimmäisten nykyihmisten (Homo sapiens) muuttaneen Afrikasta jo 210 000 vuotta sitten eli 150 000 vuotta oletettua aikaisemmin. Kaikki Euraasian nykyiset asukkaat polveutuvat kuitenkin 100 000–80 000 vuoden takaisista muuttajista

Vihreä: Nykyihmisen (Homo sapiens) vaellus

John Gurche, Shutterstock

Nykykansojen dna-analyysit valottavat ihmisen polveutumishistoriaa yksityiskohtaisemmin kuin fossiilien rakennevertailut. Perintöaineksen vähäiset poikkeamat voivat paljastaa, keiden välillä on ollut intiimiä kanssakäymistä ja milloin ja missä sitä on esiintynyt.

Tietojen pohjalta on mahdollista piirtää sukupuu uudella tavalla. Dna:han perustuva sukulaisuussuhteiden kuvaus on joustava, ja siinä oksat milloin vahvistuvat, milloin ohenevat, milloin koskettavat toisiaan ja milloin eroavat jälleen. Nuorimmat fossiilit, joissa on yhä dna:ta, voidaan sijoittaa sitten sukupuun siihen kohtaan, johon ne geeneiltään parhaiten sopivat.

Ja vanhempien fossiilien paikka määräytyy vastaisuudessa sen mukaan, mitä luista ja hampaista eristetyt proteiinit kertovat.

Proteiinit voivat auttaa esimerkiksi selvittämään pystyihmisen osalta, polveutuivatko aasialaiset afrikkalaisista vai afrikkalaiset aasialaisista.

Nykyihminen otti varaslähdön

Uusi ihmissuvun maailmanvalloitustarina ja useat tutkijoille päänvaivaa aiheuttaneet kiinalaisfossiilit käyvät hyvin yksiin.

Keski-Kiinasta vuonna 1978 löytynyt kallo, josta käytetään nimitystä Dalin ihminen, herätti paljon huomiota, koska se vaikutti nyky- ja neandertalinihmisen välimuodolta.

Fossiilin iäksi on sittemmin määritetty noin 260 000 vuotta. Vuonna 2009 tutkittiin niin ikään Kiinasta löydettyä alaleukaa, joka on 110 000 vuotta vanha. Tutkijat päätyivät pian siihen tulokseen, että se kuului nykyihmiselle.

© Kennis & Kennis, ENTRESSANGLE/E. DAYNES/SPL, Ritzau Scanpix

Geenit paljastavat suhdesotkun

Yli sadan vuoden ajan tutkijat ovat perustaneet oletuksensa ihmisen kehityksestä fossiilien pieniin rakenne-eroihin. Tuloksena on liian karsittu ja siten harhaanjohtava sukupuu. Nykyään voidaan kirjoittaa ihmisen historiaa dna:n ja proteiinien geneettisen informaation pohjalta. Puu onkin pensas, jonka oksat haarautuvat ja koskettavat toisiaan.

  • Tarkempi kuva muutosta

    Perimän kartoitus voi osoittaa, että fossiilit voivat kuulua samalle lajille, vaikka ne on löydetty eri maanosista. Tieto auttaa tarkentamaan kuvaa siitä, milloin, mitä vauhtia ja mitä reittiä eri lajit levisivät ja missä niitä esiintyi.

  • Proteiinit täyttävät aukkoja

    Vanhoista huonosti säilyneistä ja niukoista ihmisjäännöksistä ei yleensä löydetä dna:ta. Siksi ihmissuvun varhaisvaiheet ovat paljolti hämärän peitossa. Fossiilien proteiinit voivat viedä miljoonia vuosia ajassa taaksepäin.

  • Risteymät paljastuvat

    Fossiilissa voi olla kahden eri lajin piirteitä, jos se edustaa välimuotoa tai kuuluu yksilölle, jonka vanhemmat olivat perimältään erilaisia. Geneettinen informaatio voi auttaa päättelemään, kummasta vaihtoehdosta on kysymys.

Kumpikin löytö on ristiriidassa sen käsityksen kanssa, että nykyihminen levisi Afrikan ulkopuolelle 60 000 vuotta sitten.

Osa tutkijoista suhtautuu fossiileihin epäilevästi, mutta oletusta nykyihmisen varhaisemmasta muutosta muihin maanosiin tukee tuore tutkimusaineisto, kuten 180 000 vuotta vanha israelilainen leukaluu ja 210 000 vuotta vanha kreikkalainen aivokoppa.

Kaiken kaikkiaan vaikuttaa siltä, että joukko nykyihmisiä lähti liikkeelle Afrikasta ainakin 150 000 vuotta ennen oletettua leviämis­aikaa. Matkallaan he kohtasivat toisenlaisia ihmisiä – eri lajeja ja risteymiä – ja solmivat suhteita heidän kanssaan. Tänä päivänä tällaista ihmiskirjoa on vaikea kuvitella.

Aihe 3: Miksi vain me olemme jäljellä?

Nykyihminen vei voiton ystävällisyydellään

Nykyihminen oli 70 000 vuotta sitten uhanalainen laji, sillä yksilömäärä oli vain noin 20 000. Ajan mittaan tilanne muuttui radikaalisti: valloittaessaan maailmaa nykyihminen syrjäytti koko joukon muita ihmislajeja. Menestyksen syyksi on paljastunut muun muassa säyseä luonne.

Pitkiä, lyhyitä, paksuja, hoikkia, mustia ja valkoisia – kun käy ­uimahallissa, saa hyvän yleiskäsityksen siitä, miten runsaasti ihmisten ulkonäössä on yksilöllistä vaihtelua. Kaikilla nykyään elävillä ihmisillä on kuitenkin hämmästyttävän paljon yhteistä verrattuna siihen kirjavuuteen, joka vallitsi vielä 50 000 vuotta sitten, kun ihmislajeja oli olemassa monta.

Nykyisillä ihmisillä on pinnan alla ainoastaan hyvin pieniä eroja, eikä tarvitse kuin vilkaista röntgenkuvaa nähdäkseen, että yksilö edustaa nykyihmisen lajia. Sama yhtäläisyys tulee esiin ihmisten dna:ssa.

Kaikki maapallon asukkaat muistuttavat perimältään enemmän toisiaan kuin kaksi samassa metsässä elävää simpanssia.

Nykyihminen on ainoa jäljelle jäänyt ihmislaji, mutta syytä siihen, että vain se on säilynyt, ei ole voitu selvittää.

Meissä täytyy olla jotain erityisen edullista, ja molekyylibiologit yrittävät päästä jyvälle menestyksen perusteista analysoimalla meidän ja muinaisten ihmislajien geneettisiä eroja.

Niistä voi löytyä selitys myös muiden ihmislajien häviölle kilpailussa meitä vastaan.

Nykyihminen kävi tuhon partaalla

Yksilöiden samankaltaisuus johtuu siitä, että laji levisi nopeasti ja kanta supistui jossain vaiheessa rajusti. Dna:ssa esiintyvä vaihtelu vihjaa, että nykyihmisiä oli noin 70 000 vuotta sitten alle 20 000.

Lajia uhkasi toisin sanoen häviäminen. Mahdollisena syynä pidetään ilmastonmuutosta. Viimeiset 15 000 vuotta ilmasto on ollut suhteellisen vakaa, mutta edeltäneiden 100 000 vuoden aikana se vaihteli enemmän.

Jäätiköt liikkuivat edestakaisin, ja laajat alueet olivat vuorotellen reheviä metsiä, aavoja aroja tai jopa aavikoita.

Ihmislajien oli vaikea selviytyä muuttuvissa olosuhteissa, mutta nykyihminen onnistui välttämään sukupuuttoon kuolemisen.

Tiede etsii yhä selitystä asialle.

Nykyihmisen sosiaalinen käyttäytyminen on liitetty muun muassa BAZ1B-geeniin, jolla on osuus Williamsin oireyhtymässä.

© David Parker/ANL/Shutterstock

Tutkimukset eivät ole juuri paljastaneet nykyihmisestä anatomisia ominaisuuksia, jotka selittäisivät menestyksen.

Sen onkin vanhastaan ajateltu olevan aivojen ansiota, mutta neandertalinihmisellä oli vielä suuremmat aivot. Ratkaisun avain piillee perimässä, ja siitä etsitään geenimuunnoksia, jotka voivat antaa murskavoiton.

Ne ovat mutaatioita, joista on paljon etua olemassaolon taistelussa ja jotka yleistyvät siksi.
Esimerkki hyödyllisistä mutaatioista ovat ne geenimuunnokset, jotka säätelevät punasolujen määrää ja mahdollistavat selviytymisen ohuessa ilmassa.

Tiibetiläisillä on tietty EPAS1-geenin variantti, jota ei esiinny muissa nykyväestöissä. Se oli kuitenkin denisovanihmisellä, joten on mahdollista, että tiibetiläiset saivat sen suoraan tältä hävinneeltä ihmislajilta.

Saksalaistutkijat analysoivat vuonna 2019 tiibetiläistä 160 000 vuotta vanhaa luuta.

Siitä ei saatu dna-näytettä, mutta proteiinit paljastivat sen kuuluvan denisovanihmiselle.

Toisin sanoen denisovanihminen sopeutui Tiibetin olosuhteisiin ja saattoi antaa uudet geenimuunnoksensa nykyajan tiibetiläisille.

Tutkimus osoittaa hienosti, mitä voidaan saavuttaa yhdistämällä nykyisten ihmisten dna-analyysit ja fossiili­aineiston dna- ja proteiinianalyysit.

Olemme kesyttäneet itse itsemme

EPAS1-geenin variantti johti murskavoittoon Tiibetin ylängöllä, mutta jos halutaan selvittää perin pohjin lajimme menestys, täytyy löytää yleishyödyllinen perimän muutos.

Yksi nykyihmisen erikoisominaisuuksista on puhe. Kielelliset kyvyt liittyvät tiiviisti FOXP2-geeniin, mutta neandertalinihmisellä oli siitä sama versio kuin meillä, joten nykyihminen ei saanut siitä erityistä kilpailuetua.

Sen sijaan nykyihminen saattoi parantaa ratkaisevasti asemiaan kyvyllään elää suurissa, tiiviissä ryhmissä.

Brittiläinen biologi Richard Wrangham pitää tätä taitoa ainutlaatuisena ja uskoo nyky­ihmisen kehittäneen sen itsedomestikaation eli itsensä kesyttämisen yhteydessä.

Kyse on siitä, että lajimme on muuttunut samalla tavalla kuin ne eläimet, joita se on kesyttänyt.

© Kennis & Kennis

Nykyihminen pehmeni

Nykyihmisellä on piirteitä, jotka viittaavat siihen, että laji kesytti itse itsensä samaan tapaan kuin se kesytti vaikkapa suden koiraksi. Nykyihmisen tunnusmerkilliset anatomiset ominaisuudet ovat siten sen valinnan sivutuote, joka suosi säyseää, ystävällistä käyttäytymistä hyökkäävän sijaan.

  • Kasvot painuivat lättänäksi

    Muihin ihmislajeihin verrattuna nykyihmisellä on pienet ja litteät kasvot. Erottaviin tekijöihin kuuluvat myös poskikuopat. Ominaispiirteet ovat selvemmin näkyvissä lapsilla, mutta niiden voidaan sanoa tekevän nykyihmisestä lapsenkasvoisen. Samantapainen ulkonäön kehitys on nähtävissä joillain kesytetyillä eläimillä.

  • Purukalusto heikkeni

    Nykyihmisellä on sirompi alaleuka ja pienemmät hampaat kuin esim. neandertalinihmisellä. Kyse on samasta rakenteiden kehityksestä kuin kesytetyillä eläimillä, kuten koirilla. Nykyihmisen osalta selittäviin tekijöihin kuuluu maatalouden muuttama ruokavalio.

  • Aivokoppa pyöristyi

    Kesyyntymisprosessin tuloksena nyky-ihminen sai melkein pyöreän aivokopan. Esimerkiksi neandertalilaisilla se oli soikea. Nykyihmiseltä puuttuu neandertalilaisten takaraivon pullistuma. Sinä aikana, kun nykyihmisen kallo muotoutui nykyisenlaiseksi, aivot pienenivät.

Tyyppiesimerkki on susi, josta kesyttämällä tuli luonteeltaan säyseämpi koira.

Suorissa edeltäjissämme syntyi perinnöllisiä muutoksia, jotka muuttivat käyttäytymistä sosiaalisemmaksi ja vähensivät hyökkäävyyttä.

Ne yleistyivät nopeasti. Sosiaaliseen käyttäytymiseen liittyvät geenit vaikuttavat myös kehoon – etenkin kalloon.

Kun nykyihminen kesyttäessään suden teki siitä seurallisen koiran, eläimen kuono lyheni siinä sivussa.

Samalla tavalla kasvomme ovat tulleet litteämmiksi meitä sosiaalistaneiden muutosten vaikutuksesta.

Sosiaalisuus estää sukusiitoksia

Wranghamin teoria ei ole vakuuttanut kaikkia, mutta vuonna 2019 se sai tukea geeniä BAZ1B koskevasta tutkimuksesta. Geeni liittyy niihin muutoksiin, jotka ilmenevät kesytetyissä eläimissä.

Henkilöt, jotka sairastavat BAZ1B-geenin mutaatioista johtuvaa Williamsin oireyhtymää, ovat hyvin ystävällisiä.

Lisäksi heillä on melkeinpä ”tonttumaiset” kasvonpiirteet. Voidaan sanoa, että heidän kasvoissaan nykyihmisen tunnusmerkit tulevat esiin korostuneesti.

Tutkijat saivat selville, että nykyihmisen BAZ1B eroaa olennaisesti neandertalin- ja denisovanihmisen vastaavasta geenistä. Meidän versiomme ovat hyödyllisempiä.

Myötämielinen suhtautuminen on esimerkiksi helpottanut yhteyksien luomista yli ryhmärajojen ja siten geenivaihtoa. Näin sisäsiittoisuuden riski on pienentynyt.

Ja sillä on voinut olla ratkaiseva merkitys selviytymistaistelussa.

Menestyksen avaimet tulivat tipoittain

Luovuus, yhteistyö ja kieli. Useat eri kyvyt tekivät nykyihmisestä maailmanvalloittajan. Jo esivanhempamme pääsivät hyödyntämään monia niistä.

  • Luovuus antoi tulen

    Jo niin sanotut apinaihmiset, joista ihmissuku polveutuu, käyttivät alkeellisia kivityökaluja. Pystyihminen osoitti kuitenkin suurempaa kekseliäisyyttä: se opetteli hallitsemaan tulta.

  • Uusi geenimuunnos sai ihmiset puhumaan

    Menestyksemme kulmakiviä on mahdollisuus viestiä tehokkaasti. Kielelliset kyvyt liittyvät muun muassa geenin FOXP2 varianttiin, joka syntyi ennen nyky-, neandertalin- ja denisovanihmisen eroa.

  • Uusi geenimuunnos sai ihmiset puhumaan

    Menestyksemme kulmakiviä on mahdollisuus viestiä tehokkaasti. Kielelliset kyvyt liittyvät muun muassa geenin FOXP2 varianttiin, joka syntyi ennen nyky-, neandertalin- ja denisovanihmisen eroa.

  • © Shutterstock

    Yhteistyö auttoi suurriistan kaadossa

    Kyky toimia yhdessä ja yhdistää voimat mahdollisti entistä isompien saaliseläinten tappamisen. Yhteistyökyky ei ole ollut vain nykyihmisen taito, vaan esimerkiksi neandertalilaiset metsästivät joukolla suurriistaa.

  • © Shutterstock

    Läheisyys käänsi joukon kasvu-uralle

    Nykyihmiset kykenevät elämään suurina, tiiviinä yhteisöinä – ehkä sen ansiosta, että laji kesytti itse itsensä. Sopuisaa, suvaitsevaa käyttäytymistä on pidetty arvossa, kun taas pahimmista räyhääjistä on haluttu päästä eroon.

”Dna-analyysit ovat paljastaneet tapauksia, joissa neandertalilaisryhmät ovat olleet erittäin sisäsiittoisia.

Sen sijaan näyttää siltä, että nykyihmisellä on ollut melkeinpä strategia sukusiitoksia vastaan.

Se on saattanut hyvinkin tukeutua sosiaalisiin taitoihin, joiden ansiosta kumppani on saatu toisesta ryhmästä”, toteaa Eske Willerslev.

Hän korostaa kuitenkin, että lajimme on voinut hyötyä ulkoisista tekijöistä.

Ilmastonmuutokset, joiden takia metsät hävisivät ja arot ja aavikot kasvoivat, pakottivat metsästämään avarassa ympäristössä. Se sopi hyvin lajille, jonka vahvuuksia on kestävyys.

Nykyihmisen voittoon siivittäneistä sopeumista ei ole vielä tarkkaa tietoa, mutta on hyvin todennäköistä, että molekyylibiologit kaivavat puuttuvan informaation esiin fossiileista uusilla työvälineillään.

Lue myös:

Muinaiset eläimet

Uusi tutkimus: Tältä esihistoriallinen hirviöhai todellisuudessa näytti

3 minuuttia
Muinaiset ihmiset

Uusi havainto: Perimässäsi on piirteitä yllättävältä ihmislajilta

3 minuuttia
Muinaiset ihmiset

Luolasta löytyi uusi ihmislaji

3 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostiosoitteesi, niin saat ohjeet salasanasi nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Tarkista sähköpostisi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostia osoitteeseen . Siinä on ohjeet, joiden avulla voit nollata salasanasi. Jos et ole saanut sähköpostia, tarkista, että se ei ole joutunut roskapostin joukkoon.

Anna uusi salasana.

Nyt sinun pitää antaa uusi salana. Salasanassa pitää olla vähintään 6 merkkiä. Kun olet luonut uuden sanasanan, sinua pyydetään kirjautumaan sisään palveluun.

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota