Lucy nie była pierwsza. Oto nasz (jeszcze starszy) prapradziadek australopitek

Przez światowe media przetoczył się nagłówek: „Skamieliny wczesnych przodków człowieka z południowoafrykańskiej jaskini mają 3,4-3,6 mln lat, co czyni je milion lat starszymi, niż wcześniej przypuszczano i wstrząsa sposobem, w jaki naukowcy rozumieją ludzkie pochodzenie i ewolucję”. Mówiąc wprost, Lucy nie była pierwsza. Co z tego wynika?

Po pierwsze, Darryl Granger i jego koledzy z Purdue University w West Lafayette w Indianie pokazali dzięki swym wysiłkom jako geofizyków i chemików, że nie trzeba nowych wykopalisk, tylko nowych metod datowania i lepszego opracowywania jaskiń, w których przemieszkiwali nasi najdawniejsi przodkowie – jak wynika z ich publikacji w najnowszym numerze prestiżowego czasopisma „PNAS”.

Lucy znaleziona w 1979 r. pochodziła z terenów dzisiejszej Etiopii i ustalono, że żyła 3,2 mln lat temu. Skamieniałości tego samego gatunku hominina, Australopitecus afarensis znalezione w jaskiniach Sterkfontein, które są częścią Światowego Dziedzictwa UNESCO, kolebki ludzkości, około 50 km na północny zachód od Johannesburga. Eksplorowanych intensywnie od 1936 r., kiedy znaleziono tam kości pierwszego dorosłego australopiteka. I choć wydaje się to nie do wiary, od tamtej pory wydobyto stamtąd setki skamieniałości naszych najdawniejszych przodków we w miarę prostej linii.

To więcej niż gdziekolwiek indziej na świecie. To tam znaleziono słynną Małą Stopę, która żyła 3,67 mln lat temu. To sieć jaskiń, a jej części ujawniły szczegóły dotyczące ewolucji człowieka i środowiska, która obejmuje około 4 mln lat. Dziś sławę zyskują dwa z nich: Member 4 i Jacovec Cavern, bo właśnie stamtąd pochodzą najnowsze datowania wykonane techniką, która jest dalekim kuzynem metody radiowęglowej i opiera się na tych samych co ona założeniach.

Ponieważ de facto to ona jest bohaterem dzisiejszej pracy w „PNAS” i pracy tej samej grupy badawczej sprzed siedmiu lat na łamach „Nature”, środowisko naukowe z dużą zaciętością samą metodę atakowało, a dziś darzy ją zaufaniem, warto zobaczyć, o co chodzi. Sam główny autor badania zauważa: „Trudno jest ustalić dobrą datę skamieniałości z Sterkfontein. Ludzie przyjrzeli się znalezionym w pobliżu skamieniałościom zwierząt i porównali wiek elementów jaskiniowych takich jak nacieki, uzyskując szereg różnych dat. Nasze dane rozwiązują te kontrowersje. Te skamieliny są stare – znacznie starsze, niż początkowo sądziliśmy”.

Uczeni skorzystali z datowania izochronowego (jednym z jego wariantów jest datowanie radiowęglowe, ale ono pozwala sięgnąć maksimum kilkadziesiąt tysięcy lat wstecz). Wszystkie formy datowania izochronowego zakładają, że skała zawiera nieznane ilości radiogenicznych i nieradiogenicznych izotopów pierwiastka potomnego wraz z pewną ilością tzw. macierzystego nuklidu, czyli pierwiastka źródłowego dla izotopów. Czyli tak jak są węgle C12 i C14.
B W momencie krystalizacji stosunek stężenia izotopu radiogenicznego pierwiastka potomnego do izotopu nieradiogenicznego ma pewną wartość niezależną od stężenia pierwiastka macierzystego. W miarę upływu czasu pewna ilość rodzica rozpada się. Im większe początkowe stężenie pierwiastka macierzystego, tym większe w określonym czasie będzie stężenie potomnego izotopu radiogenicznego.

Prof. Granger pracuje z nuklidami kosmogenicznymi, czyli bardzo rzadkimi cząstkami radioaktywnymi, które są wytwarzane wewnątrz ziaren minerałów przez promieniowanie kosmiczne. To glin-26 i beryl-10 występujące w kwarcu mineralnym. Są bardzo wartościowe do datowania skamieniałości znalezionych w jaskiniach, gdyż glin-26 powstaje, gdy skała jest wystawiona na działanie promieni kosmicznych, gdy znajduje się na powierzchni Ziemi, a nie gdy znajduje się ukryta w jaskini.

Uczeni z z Purdue University zbadali breccię, substancję podobną do betonu, w której osadzone są skamieliny, aby ustalić ich nowe daty. Wykonali mapy osadów jaskiniowych i pokazali, jak niektóre z nich mieszały się ze sobą podczas wykopalisk, które miały miejsce w latach 30. i 40. XX wieku, wskazując na to jako źródło błędnego datowania w przeszłości.

Historia naszego gatunku daleka jest od ostatecznego sformułowania . Ciągle odnajdujemy nowe skamieniałości, i coraz skuteczniej je datujemy, co nie znaczy że wyłaniający się z badań obraz jest coraz prostszy. Raczej nabiera skomplikowania.

Populacje hominidów ewidentnie nie były ostro oddzielone od siebie nawzajem, a póki nie nastąpiły ostre międzygatunkowe bariery, zdolne były się ze sobą krzyżować. Niestety, z tak starych kości nie da się wydobyć DNA i zbadać pokrewieństw. Wszystko co mamy w rękach, to niekompletne szkielety. Mogą nam powiedzieć, jaka była wielkość mózgu danego osobnika i jego najbliższych krewnych, ustalić, czy był już definitywnie dwunożny, czy jeszcze poruszał się miedzy gałęziami – czasem, jak w przypadku opisywanych tu gatunków australopiteka, z drzew zwisały często małe dzieci, ale nie dorośli. No cóż, żaden z nas na placu zabaw nie szaleje, gdy jest nastolatkiem lub dorosłym.

Cieszmy się jednak, bo nasi przodkowie w wyniku gwałtownych zmian klimatycznych opuścili dżunglę afrykańską i zaczęli zamieszkiwać sawannę. A tam ich szczątki miały szansę jakoś się zachować do naszych czasów. Wiemy dziś zatem znacznie więcej o przodkach gatunku ludzkiego niż o drzewie rodowym szympansa czy goryla. Rzecz jest wszakże przedmiotem zastanowienia, odkąd w 1859 r. Darwin opublikował „O powstawaniu gatunków droga doboru naturalnego”. Skompletowanie danych i przemyśleń własnych oraz innych uczonych, jak Charles Lyell czy Thomas Henry Huxley, potrwało kolejne 20 lat, tak że „O pochodzeniu człowieka i doborze płciowym” pojawiło się dopiero w 1871 r.

To tu Darwin pokazał ciągłość fizycznych i umysłowych cech od zwierząt do ludzi; wprowadził pojęcie doboru płciowego, aby wyjaśnić pozornie nieprzydatne cechy zwierząt, wyjaśnił też ewolucję kultury człowieka, różnice pomiędzy płciami oraz fizyczne i kulturowe cechy ówcześnie wyróżnianych ras ludzkich, podkreślając jednocześnie, że wszyscy ludzie należą do jednego gatunku. Darwin był pod wrażeniem ogólnej akceptacji, z jaką przyjęto jego poglądy, zauważając, że „wszyscy o nich rozmawiają, nie gorsząc się”.

Jak podsumowują swoje badanie sami amerykańscy autorzy: „Nasze daty pokazują ograniczenia szeroko akceptowanej koncepcji, że Australopithecus africanus, dobrze reprezentowany w Sterkfontein, pochodzi od A. afarensis. Współczesność tych dwóch gatunków sugeruje, że na wczesnym etapie ewolucji człowieka dominowało bardziej złożone drzewo genealogiczne. Daty te podkreślają ograniczenia szacunków dotyczących wieku fauny, na których wcześniej opierano się w przypadku terenów południowoafrykańskich. Ponadto wykazują one znaczenie szczegółowej analizy stratygraficznej w ocenie dokładnego datowania stanowisk jaskiń krasowych w Afryce Południowej, które są bardzo złożone stratygraficznie”.

Nie wystarczy mieć bardzo stare kości. Trzeba mieć jeszcze jak najdokładniejsze geologiczne rozpoznanie miejsca ich odkrycia oraz skuteczną metodę ich datowania wraz ze sprzętem, który pozwala przeprowadzić analizę. Oraz upór. Wiarę w to, że choć nasze obliczenia i analizy przeczą przyjętym już poglądom, to nauka polega na tym, że lepszy eksperyment i lepsze obliczenie jest w stanie dać radę przełamać „panujące powszechne przekonanie”.

#nauka #archeolodzy #australopitek #skamieniałości #Magdalena Kawalec-Segond