Străbunicu’, arborele filogenetic şi Australopithecus sediba

Să presupunem că într-o bună zi îmi vine ideea năstrușnică de a căuta rămășițele vreunui strămoș  care a trăit în urmă cu 200 de ani. În anumite condiții speciale, părți ale scheletului pot rezista secole sau chiar milenii. Să mai presupunem că am idee cam pe unde a trăit și cam pe unde aș putea găsi ce a mai rămas din el (desigur, cu aproximație). Și, ca să fie norocul și mai mare, să zicem că am reușit după săptămâni de săpături și căutări să găsesc un schelet păstrat parțial sau chiar integral. Care ar fi șansele ca ceea ce am găsit să fie, într-adevăr, tocmai ce a rămas din ilustrul meu înaintaș? Nu există niciun soi de nume sau piatră funerară care să mă ghideze. Nu am vreo fișă dentară și nici posibilitate de a extrage ADN pentru a-l compara cu al meu.

Mai mult ca sigur, ceea ce am găsit nu este o persoană care să-mi fie strămoș direct, ci doar un alt individ care s-a întâmplat să moară cam în același loc și în același timp. E posibil ca cei doi (strămoșul meu și scheletul găsit) să fi fost rude, însă nu neapărat apropiate. Pe de altă parte, s-ar putea ca îmbrăcămintea sau alte obiecte găsite în împrejurimi să-mi dea o idee destul de bună despre nivelul de trai și preocupările populației din acea zonă, în acel moment.

Un lucru oarecum similar se petrece în paleontologie, cu deosebirea că aici în loc de indivizi discutăm despre specii. În locul străbunicului, discutăm despre specia din care a provenit o altă specie ulterioară. În locul rudelor discutăm despre specii înrudite. În locul unui schelet avem de a face cu fosile sau urme fosilizate. Greșeala cea mai comună, pe care o observ mereu printre cei mai puțin inițiați în domeniu, este să vadă evoluția într-un mod liniar, sau dacă nu liniar cel puțin ca un arbore cu ramuri rare. În realitate, așa cum deja știm la ora actuală, acele ramuri sunt foarte dese, dar 99,99% din ele nu mai există la ora actuală. Speciile de pe rămurica terminală respectivă sunt dispărute, fie datorită schimbărilor de mediu și climatice la care nu s-au putut adapta, fie datorită unor catastrofe naturale, fie datorită faptului că nișa lor biologică a fost ocupată de o altă specie mai dotată.

Să presupunem că avem o anumită fosilă, F1, și este datată ca reprezentând ceea ce a rămas dintr-un animal aparținând speciei S1 care a trăit la timpul T1. Și avem o altă fosilă F3 reprezentând un animal aparținând speciei S3 care a trăit mult mai târziu, la timpul T3. Se găsește ulterior o altă fosilă, F2, situată temporal intermediar între T1 și T3, la timpul T2. Studiul acestei fosile intermediare arată caracteristici intermediare între specia S1 și specia S3. Având vechimea corespunzătoare, precum și caracteristicile intermediare între specia care a precedat-o și cea care i-a urmat, este normal să fie clasificată ca o specie intermediară sau de tranziție între cele două. Există o mulțime de exemple de acest tip, vezi de exemplu seria balenei. În mintea celor mai mulți, lucrurile stau foarte simplu, conform schemei de mai jos:

Cu alte cuvinte, specia S2 este o fiică a speciei S1 mai vechi, iar specia S3 este la rândul ei fiica speciei S2. Iată însă că după un timp, se găsește o altă fosilă, să-i spunem F2′, corespunzătoare unei specii S2′, care și ea prezintă caracteristici intermediare între S1 și S3, și are vechimea între T1 și T3. Totuși, această nouă verigă intermediară S2′ este evident diferită de S2, și este evident că nu se află într-o legătură de tip mamă-fiică. Ambele specii intermediare, atât S2 cât și S2′, par a fi provenit din S1, dar au trăit aproximativ în același timp. De obicei, în asemenea situații, foarte comune de altfel, expresia preferată a creaționiștilor este ceva de genul „hahaha, hihihi, evoluționiștii ăștia iară schimbă povestea … spuneau că din S1 a rezultat S2, și apoi din S2 a urmat S3 … acum vin cu o altă variantă, cică S2′ ar fi de fapt intermediara”. Printr-o ciudată pervertire a logicii, oarecum noua descoperire ar scădea din încrederea care poate fi acordată teoriei evoluționiste. Pe de o parte se plâng că nu ar exista intermediare, pe de altă parte, cu cât apar mai multe, cu atât acuză evoluționiștii că tot schimbă povestea.

Ce se petrece de fapt? În realitate, ceea ce găsim noi ca specie intermediară de tipul S2, sau S2′, nu este neapărat străbunicul direct al speciei ulterioare S3. Este foarte adesea doar un frate sau verișor al străbunicului respectiv. La fel ca și în exemplul cu strămoșul al cărui schelet îl căutăm de zor, este puțin probabil să dăm fix de scheletul său, și este mai probabil să dăm de scheletul unei oarecare rude. La momentul T2, nu exista doar o singură specie-fiică a speciei S1. Existau mai multe, ramuri care evoluau în paralel. Toate aveau asemănări cu mama, S1, și unele dintre ele aveau asemănări și cu forme ulterioare de tipul S3, însă nu există garanția că cea găsită de noi este tocmai mama speciei S3. Ar putea foarte bine să fie o mătușă!. Schema ar putea arăta cam ca în exemplul de mai jos:

Este perfect posibil ca nici S2, și nici S2′ să nu fie adevărata intermediară între S1 și S3, ci doar surori ale ei. Este posibil ca acea „adevărată intermediară” să nu fi lăsat nicio fosilă, sau cel puțin niciuna pe care să o fi găsit paleontologii până în prezent. Este foarte posibil și chiar probabil ca urmașii speciilor S2 și S2′ să se numere printre cele 99% de specii dispărute, și să nu aibă o continuitate directă până în ziua de astăzi. Pentru majoritatea speciilor, regula este dispariția, nu supraviețuirea. Și pentru imensa majoritate a indivizilor, regula este dispariția fără urme, nu fosilizarea. Având în vedere condițiile excepționale care trebuiesc întrunite pentru ca fosilizarea să se producă, este remarcabil că am reușit să găsim atât de multe. Sunt suficiente pentru a ne da o imagine de ansamblu asupra modului în care a evoluat viața, cel puțin în ultimele câteva zeci de milioane de ani. Din studiul unor fosile precum cele date de S2 și de S2′, ne formăm o imagine suficient de bună asupra tipului de tranziție care s-a petrecut în acea perioadă. Cu alte cuvinte, deducem cam cum arăta intermediara, chiar dacă ceea ce avem nu este chiar ea, ci o soră a ei. Arborele filogenetic este foarte stufos, și ceea ce avem norocul să găsim în pământ sunt doar niște „mostre” ale unor crengi, cu diferite vechimi.

Ideea acestui articol mi-a venit citind despre o descoperire recentă, publicată în aprilie 2010. Numele noii specii este Australopithecus sediba, și s-au găsit rămășițele parțiale a doi indivizi, un mascul tânăr și o femelă. Lumea paleoantropologiei abia se obișnuise cu impactul mult mediatizat generat de Ardipithecus ramidus, când au apărut aceste noi fosile, posibil chiar mai semnificative pentru istoria noastră (a oamenilor). Este amuzant faptul că, în continuare, în anumite cercuri creotarde se folosește vechea expresie „unde este veriga lipsă?”. Termenul de „verigă lipsă” (missing link) a fost inventat undeva pe la sfârșitul secolului al XIX-lea, ca desemnând lipsa oricărei fosile cu caracteristici intermediare între presupusul strămoș comun al omului modern și cimpanzeului pe de o parte, și omul de astăzi pe de altă parte. Pe vremea când Darwin a prezis că asemenea forme intermediare vor fi găsite, singurul lucru pe care se baza era comparația anatomică, iar adversarii ideilor sale au continuat mult timp să strige în gura mare „buuun … atunci arată-mi veriga lipsă!”. Iată însă că, ulterior, au început să apară asemenea verigi intermediare, din ce în ce mai multe. Cu toate că astăzi există zeci de mărturii fosilifere ale originii noastre, și apar altele aproape anual, anumiți indivizi continuă papagalicește să vorbească despre o presupusă lipsă a unei verigi intermediare. Tabloul actual pe care-l avem despre strămoșii noștri de la divergența de linia care a dus la actualul cimpanzeu se prezintă aproximativ ca mai jos:

Vă recomand călduros să mergeți la pagina sursă a imaginii de mai sus, unde se poate vedea ce reprezintă fiecare imagine, și un click duce la descrierea suplimentară. Observați, de asemenea, modul corect de reprezentare a legăturilor de rudenie, așa cum explicam în diagramele mele. Nu putem ști cu certitudine despre niciuna dintre speciile de mai sus că a fost un strămoș direct al Homo sapiens, de aceea nu sunt poziționate pe trunchiul principal care duce până la noi. Despre unele știm cu certitudine că sunt doar frați sau verișori ai strămoșilor noștri, precum întregul gen Paranthropus din dreapta, sau Neanderthalienii din genul Homo. Altele ar putea să fie chiar strămoși direcți, precum celebra Lucy sau Homo habilis, însă nu avem garanții în acest sens. Cert este că vedem o progresie clară în timp a trăsăturilor spre cele umane.

Schema prezentată mai sus încă nu a fost actualizată să includă și noua specie despre care aminteam, denumită deocamdată Australopithecus sediba, despre care unii spun că s-ar încadra mai degrabă în genul Homo. Datarea sugerează vechimea cuprinsă între 1,95 și 1,78 milioane de ani. Ca urmare, se află într-un punct critic, la granița dintre genul Australopithecus și genul Homo. Desigur, barierele acestea sunt artificiale, având în vedere că nu a existat un moment precis în care să apară un prim Homo, și nici măcar nu putem da o definiție clară care să le separe. Ca orice tranziție evoluționistă, a fost una lină. Iată mai jos o imagine cu craniul fosilizat al tânărului sediba, și o imagine de ansamblu cu el și (probabil) mama lui – se văd părțile recuperate.

Craniul are trăsături mai apropiate de genul Homo, față de genul Australopithecus. Dinții sunt mai mici, prognatismul este redus substanțial, mandibula este mai gracilă, mai apropiată de cea umană. Pe de altă parte, capacitatea craniană este abia la aproximativ 430 cm3, în timp ce la reprezentanții ulteriori ai genului Homo (precum habilis) este de peste 500 cm3. Pelvisul este mai bine adaptat pentru mersul biped, față de pelvisul australopitecilor, și membrele inferioare sunt și ele mai lungi, mai bine adaptate pentru mers. Totuși, membrele superioare sunt încă lungi, și alte părți ale scheletului sunt mai aproape de cele ale australopitecilor decât de cele ale genului Homo.

Toate aceste elemente și altele de detaliu și care țin de specialitatea paleoantropologiei îi fac pe experți să dezbată la ora actuală care ar fi locul exact unde trebuie amplasată noua specie. Nu are rost să intru în amănunte legate de controversă, pentru scopul acestui articol este suficientă înțelegerea ideii de bază. Mai jos sunt cele 3 variante aflate în dispută:

Varianta 1

Varianta 2

Varianta 3

Atunci când se spune că există controverse în teoria evoluționistă, despre așa ceva este vorba. Nu dacă evoluția în sine a avut loc sau nu, asta este de mult în afara oricărui dubiu. Chiar și în lipsa oricărei fosile descoperite vreodată, dovezile genetice în sine sunt mai mult decât suficiente. Ceea ce se discută sunt lucruri de tipul celui de mai sus, pe care rămurică se află de fapt noua fosilă. Uneori, descoperiri noi duc la o rearanjare parțială a unor rămurele. Dar … descoperirea a tot mai multe fosile cu trăsături intermediare și cu vechimea potrivită nu poate decât să confirme ceea ce deja știm, și anume că noi, oamenii, suntem înrudiți cu toate celelalte viețuitoare de pe Terra.

Editare ulterioară: Mai adaug și un documentar National Geographic, e simpluț dar bine făcut și interesant. Cred că va răspunde la unele din întrebările userului Eastmaster de mai jos.


Etichete: , , ,

Posted 10 august 2010 by LazyPawn in category "Paleontologie

10 COMMENTS :

  1. By Zergu on

    Genul ăsta de finețuri nu sunt prinse de foarte mulți indivizi, mai ales când nu înțeleg ce spune teoria evoluției și pun botul la propaganda creaționistă.

  2. By Eastmaster on

    Salut Dane! Iti urmaresc de ceva vreme posturile si pot afirma cu tarie ca tu esti unul dintre cei care mi-au deschis ochii.Sustin si eu teoria Darwinista si din punct de vedere biologic e clar ca nu sunt dubii.Dar nelamurirea mea este:daca maimuta a evoluat incet-incet ajungand la stadiul omului de acum(homo sapiens sapiens) ar mai trebui sa existe si exemplare ,,de tranzitie”..homo habilis sa zicem..Nu? Adica stim ca adultii au fost candva copii, dar asta nu inseamna ca exista doar adulti(peste 20 ani) si doar copii(sub 10)…mai exista si adolescenti de 15..Te-as ruga sa ma dumiresti si pe mine :biggrin: ..In rest bafta multa!

    1. By LazyPawn (Post author) on

      Acest lucru nu se petrece pentru că regula nu este ca o specie să se mențină, ci ca ea să dispară. Ține cont că 99% din speciile care au existat vreodată sunt extincte. De cele mai multe ori, cauza este faptul că nișa lor biologică este ocupată de o altă specie mai perfecționată, mai abilă în a folosi resursele respective. De exemplu, imaginează-ți niște homo oarecare, și o altă populație homo, la care posibil apar mutații favorizând o capacitate craniană sporită. Acest tip nou de homo va vâna mai bine, va izgoni și chiar ucide tipul vechi de homo. Gândește-te că în urmă cu doar 30.000 de ani existau încă neanderthalieni în Europa, și erau o specie de succes la vremea lor, inteligenți, buni vânători, își îngropau morții ș.a.m.d..

  3. By Eastmaster on

    Intr-adevar ceea ce sustii pare foarte plauzibil, dar..Sa presupunem ca aceasta mutatie (care favorizeaza dezvoltarea ulterior dezvoltarea intelectuala) apare intr-o ceata datorita unu accident(nu stiu cum altfel ar putea aparea)..Asadar sa zicem ca ceata respectiva traia in S-V indepartat al Europei banuiesc ca o specie de la 20.000 km departare (ma indoiesc sa fii auzit BigFoot de zborurile supersonice) ramane totusi neatinsa sau cel putin ne-exterminata .Si mai am o intrebare: Recunosc ca nu,, le am” cu datele istorice dar din ce stiu eu continentele de azi nu aveau aceeasi forma acu’ ceva vreme in urma..Era doar un continent(Panthalassa daca nu ma insel) care ulterior s-a divizat si deplasat ajungand la forma de azi.Deci in acest continent traia o specie (sau mai multe) foarte putin avansate..dar cum se face ca atunci cand Columb a debarcat in America oamenii erau…oameni.Ceea ce vreau eu sa zic este ca(ci) conform teoriei tale o anomalie ar fi aparut intr-un cerc restrans si da specia superioara ar fi devansat-o pe cea inferioara dar pe o suprafata restransa..Nu? Hai ca sunt bagat rau de tot in ceata :lol:

    1. By LazyPawn (Post author) on

      OK, îți explic care e situația. Marea majoritate a speciilor pre-homosapiens au trăit pe un areal foarte restrâns în Africa. Chiar și specia noastră a ajuns la un moment dat la a număra doar vreo 2000 de indivizi după estimările genetice, deci am fost și noi în pragul extincției. Abia ulterior au avut loc marile migrații out of Africa, prin care s-au colonizat celelalte continente. Prima migrație masivă a fost se pare cam acum 60.000 de ani, și homo sapiens a ras alte hominide pe care le-a prins în cale (precum Erectus sau Neanderthal). Toate datele acestea le avem din studiul genetic al unor markeri specifici. Câteva zeci de mii de ani este tare puțin în termeni evoluționiști. Gândește-te că sunt vreo 6 milioane de când ne-am desprins de cimpanzei, adică de 100 de ori mai mult. Însă chiar și așa acei homo sapiens, inițial aproape identici, s-au diversificat destul de mult (vezi rasele umane de astăzi).
      Deriva continentelor chiar explică la perfecție modul în care s-au efectuat anumite colonizări ale unor teritorii care astăzi sunt de tip insular, sau separate, inclusiv cel american prin intermediul legăturii care exista între Siberia și Alaska cam acum 15-20.000 de ani. Urmașii acelora au fost găsiți de Columb cu mii de ani mai târziu. Repartiția geografică este un argument foarte puternic pentru evoluționism. Citește și ce am scris în acest articol, de exemplu despre marsupiale.

      Uite o hartă simplificată a migrației umane:

      Am adăugat și un filmuleț interesant în ultimul paragraf al articolului, legat de migrațiile umane. Urmărește-l.

  4. By iepure on

    Daca teoria originii recente africane spune ca omul modern a iesit din Africa abia acum 70000 de ani, asta exclude posibilitatea ca totusi alte ramuri hominide sa fi iesit din Africa acum sa zicem 500 de mii de ani si pana la urma ele sa fi fost exterminate fie de homo sapiens cand s-au intalnit intr-un final sau pur si simplu sa fi disparut din alte cauze?

    Pe de alta parte, pe mine ma intriga un anumit fapt (si asta ar fi foarte interesant ca subiect al unui nou articol :tongue: ) : cum se explica faptul ca intr-o perioada relativ scurta, geologic vorbind, creierul uman a crescut atat de mult, fapt nemaiintalnit pana acum, oare care au fost conditiile de mediu care au dus la asemenea mutatii genetice rapide? Si daca diferiti hominizi aflati undeva intre noi si maimuta au fost exterminati, de ce maimuta, evident net inferioara unui homo habilis, a reusit sa supravietuiasca pana in ziua de azi? Sau altfel privit, daca un hominid relativ inteligent n-a supravietuit, dar maimuta da, de ce nu exista si maimute care, departe de a se apropia de inteligenta noastra, sa fie totusi superioare restului animalelor (cum se spune de exemplu despre delfini)?

    1. By mork on

      @iepure
      Nu vad de ce nu ar fi fost posibil sa apara ramuri adiacente care sa se stinga mai apoi. Nu stiu daca exista dovezi care sa sustina aceasta ipoteza, dar mi se pare plauzibil.

      Problema cred ca se poate puine si altfel: nu rata mutatiilor a crescut, ci cerintele de selectie au fost mai importante (selectia a fost mai agresiva). Oricum, literatura de specialitate propune mai multi factori: mutatii cromozomiale, consum de carne gratita, modificarea dietei, etc.
      Faptul ca maimutel exista se poate explica prin faptul ca nu ocupau aceeasi nisa de supravietuire. Deci nu a aparut concurenta directa intre cele doua specii. Intre speciile de hominid in schimb aceasta concurenta a aparut deoarece ocupau aceleasi areale. Am gasit chiar o ipoteza cum ca neandhertalienii au fost exterminati de precursorii homo sapiens in totalitate (competitie).
      Ca idee, vezi cart de mult a scazut populatia de maimute in ultimele secole, cand a intrat in competitie directa cui omul (vanare excesiva, defrisari, convertiri in terenuri agricole). Singurele care prospera sunt maimutele de talie (monkeys) care se pot adapta traiului in preajma omului si nu il pun in pericol semnificativ. Si exista maimute superioare, ca inteligenta, celorlalte animale (si viermii sunt animale…).

    2. By LazyPawn (Post author) on

      iepure, ar fi foarte multe de comentat la problemele ridicate de tine, și cred că un articol viitor este, într-adevăr, mai potrivit. În principiu ceea ce spune mork este corect. Adaug doar câte ceva.

      cum se explica faptul ca intr-o perioada relativ scurta, geologic vorbind, creierul uman a crescut atat de mult, fapt nemaiintalnit pana acum, oare care au fost conditiile de mediu care au dus la asemenea mutatii genetice rapide?

      Întrebarea ta conține de fapt două întrebări. Pe de o parte, este necesar să apară mutații care să favorizeze dezvoltarea UNOR zone ale creierului, iar pe de altă parte, trebuie să existe un avantaj evolutiv pe care îl au cei care poartă mutația. Altfel, nu s-ar fi propagat atât de rapid. În ambele direcții s-au făcut pași în ultimul timp, însă avem destule semne de întrebare. Pentru a nu lungi comentariul, fac trimitere la un articol bun pe această temă la http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.0030050 -- merită citit cu atenție dacă te pasionează subiectul.

      Si daca diferiti hominizi aflati undeva intre noi si maimuta au fost exterminati, de ce maimuta, evident net inferioara unui homo habilis, a reusit sa supravietuiasca pana in ziua de azi?

      Cum se spunea și mai sus, este o chestie de nișă biologică. Hominidele care au început să iasă în savană, să vâneze, să folosească unelte, nu erau în competiție directă cu vreo maimuțică veselă care culegea fructe în altă parte. În plus, maimuța aceea a trecutului nu era identică cu cele de astăzi, s-ar putea ca cele de azi să o surclaseze. În mod neașteptat, avem extrem de puține fosile pe linia celorlalte maimuțe, nu știm cum au evoluat ele. Probabil din cauza habitatului care nu prea predispune la fosilizări. De exemplu, avem sute sau mii de fosile hominide, dar până de curând nu aveam deloc fosile de cimpanzeu din ultimii 6-7 milioane de ani, de când ne-am despărțit. Abia recent s-a găsit ceva -- vezi la http://www.nature.com/nature/journal/v437/n7055/full/nature04008.html.

      Sau altfel privit, daca un hominid relativ inteligent n-a supravietuit, dar maimuta da, de ce nu exista si maimute care, departe de a se apropia de inteligenta noastra, sa fie totusi superioare restului animalelor (cum se spune de exemplu despre delfini)?

      Aici greșești. Primatele sunt superioare, chiar net superioare restului animalelor ca grad de inteligență. Cel puțin anumite specii. De exemplu, la cimpanzei există o organizare socială deosebită, există folosirea simbolurilor, există auto-recunoașterea în oglindă (test foarte semnificativ), există rudimentele moralității (simțul dreptății, sacrificiu pentru a salva un alt cimpanzeu etc.), există capacitatea de a calcula (fac adunări și scăderi până la 100), există capacitatea de a învăța să folosească unelte simple etc.

  5. By Eastmaster on

    OK, here’s another one: cum a aparut viata, din neviata? chiar daca o interventie divina in dezvoltarea vietii explica cel mult o pozitie de tip deista, intrebarea e una interesanta..Astept sa ma lamuresti :biggrin:

    1. By rftghost on

      Inainte sa incerci sa afli un raspuns la intrebarea asta, incearca ceva mai simplu… ce e viata? unde e limita intre neviata si viata? Spre exemplu, e virusul gripei viu? Dar vectorul bolii vacii nebune (boala Creutzfeldt–Jakob)?

      Cel mai simplu mod de a raspunde totusi la intrebarea ta e tot evolutiv… la un moment data, o combinatie propice de chimicale a reusit sa produca primii aminoacizi, apoi piatra de temelie acizii nucleici… de aici incolo, e suficient sa ai rabdare si timp (primele forme de viata documentate au aparut cam de 2.5-3 miliarde de ani…).

Comments are closed.