Hvad vi indtil videre ved om, hvor mennesker kommer fra

Spørgsmålet om, hvor vi mennesker kommer fra, er et spørgsmål, som mange mennesker stiller, og svaret bliver mere kompliceret, efterhånden som nye beviser dukker op hele tiden.

I det meste af den registrerede historie har menneskeheden været placeret på en metaforisk, og nogle gange bogstaveligt, piedestal. Jo da, moderne mennesker var kød og blod ligesom andre dyr.

Men de blev anset for at være så specielle, at de i den Linnéske taksonomi, der herskede langt ind i anden halvdel af det 20. århundrede, fik deres egen familie, Hominidae.

Dette adskilte dem fra Pongidae, den separate familie, der bruges til de tre afrikanske menneskeaber - den almindelige chimpanse, bonobo og gorilla – plus orangutangen fra Sydøstasien.

Vi indser nu, at moderne mennesker blot er en af ​​de afrikanske menneskeaber.

Så hvornår og hvordan opstod denne radikalt ændrede opfattelse?

Tidlige observationer

I det 19. århundrede var det eneste tilgængelige bevis for at bestemme tætheden af ​​forholdet mellem to levende dyr, hvor ens de var med hensyn til, hvad det blotte øje kunne fortælle fra deres knogler, tænder, muskler og organer.

Den første person til at foretage en systematisk sammenlignende gennemgang af disse forskelle mellem moderne mennesker og aberne var den engelske biolog Thomas Henry Huxley.

I den centrale del af en lille bog, han udgav i 1863, kaldet bevis for menneskets plads i naturen, Huxley konkluderede, at forskellene mellem moderne mennesker og afrikanske aber var mindre end forskellene mellem afrikanske aber og orangutanger.

Dette var beviserne, som den engelske naturforsker Charles Darwin henviste til i The Descent of Man i 1871.

Han spekulerede i, at fordi afrikanske aber morfologisk var tættere på moderne mennesker end aberne fra Asien, så var det mere sandsynligt, at de moderne menneskers forfædre fandtes i Afrika end andre steder.

Et nærmere eftersyn

Udviklingen inden for biokemi og immunologi i første halvdel af det 20. århundrede gjorde det muligt at søge efter beviser på forholdet mellem moderne mennesker og aberne til at skifte fra makroskopisk morfologi til molekylers morfologi.

Resultaterne af at anvende en ny generation af analysemetoder på proteiner blev rapporteret af den østrigskfødte franske biolog Emile Zuckerkandl og den amerikanske biolog Morris Goodman i begyndelsen af ​​1960'erne.

Zuckerkandl brugte enzymer til at opdele proteinkomponenten i hæmoglobin til dets peptidkomponenter. Han viste, at mønstrene af peptiderne fra moderne mennesker, gorilla og chimpanse kunne ikke skelnes.

Goodman brugte en anden metode, immundiffusion, at studere albumin, et serumprotein. Han viste, at mønstrene produceret af albuminer fra moderne mennesker og chimpansen var identiske. Han konkluderede, at det var fordi albuminmolekylerne var, i alle henseender og formål, identisk.

Aber og mennesker:beslægtet

Proteiner består af en række aminosyrer, og i mange tilfælde kan en aminosyre erstattes af en anden uden at ændre proteinets funktion.

I slutningen af ​​1960'erne, den amerikanske antropolog Vince Sarich og den newzealandske biolog Allan Wilson udnyttede disse mindre forskelle i proteinstruktur og konkluderede, at moderne mennesker og de afrikanske aber var meget nært beslægtede.

De leverede også det første molekylære ur-estimat af moderne menneske-afrikanske abedivergens, dating splittet til kun omkring fem millioner år siden. Denne dato var mindre end halvdelen af ​​nutidige skøn baseret på fossile beviser.

I 1975 viste den amerikanske menneskegenetiker Mary-Claire King og Allan Wilson, at 99% af aminosyresekvenserne i chimpanse og moderne menneskelige blodproteiner var identiske.

Indtast DNA

Opdagelsen af ​​James Watson og Francis Crick, med uforvarende hjælp fra Rosalind Franklin, af den grundlæggende struktur af DNA, og den efterfølgende opdagelse af Crick og andre af arten af ​​den genetiske kode, betød, at relationerne mellem organismer kunne forfølges på niveauet af genomet.

I dag betyder teknologiske fremskridt, at hele genomer kan sekventeres. I løbet af det sidste årti har forskere offentliggjort gode udkast til sekvenser af chimpansens nukleare genomer, orangutang, gorilla og bonobo.

Flere og bedre data akkumuleres støt, og i 2013 blev der offentliggjort en gennemgang af abe-DNA baseret på genomerne fra 79 menneskeaber.

Disse nye abe-genomsekvenser understøtter resultaterne af tidligere analyser af både nuklear og mitokondrielt DNA, der antydede, at moderne mennesker og chimpanser er tættere beslægtet med hinanden, end nogen af ​​dem er til gorillaen.

Når DNA-forskelle mellem moderne mennesker og menneskeaber kalibreres ved hjælp af de bedste palæontologiske beviser for splittelsen mellem aberne og de gamle aber, disse forskelle forudsiger, at den hypotetiske fælles forfader til moderne mennesker, chimpanser og bonoboer levede for omkring 8 millioner år siden.

Homininernes fremkomst

De fleste forskere anerkender nu det moderne menneske som homininer.

Stadig, spørgsmålet "hvor kommer vi fra" kan ud fra et videnskabeligt perspektiv være svært for nogen uden for faget at få fat i. Dette skyldes delvist, at fossiloptegnelsen for menneskelig evolution ser ud til at vokse eksponentielt, med forfatteren til hver ny opdagelse, der ofte hævder, at lærebøgerne skal omskrives.

Den tværfaglige karakter af palæoantropologi betyder også, at nye beviser, der hjælper os med at forstå vores herkomst, ikke altid kommer i form af nye fossiler.

Det kommer fra fremskridt inden for en række discipliner, der inkluderer arkæologi, sammenlignende anatomi, jordvidenskab, evolutionær biologi, genomik og primatologi.

En yderligere komplicerende faktor er, at den menneskelige fossiloptegnelse ikke kun består af fossile beviser fra vores direkte forfædre.

Mange af fossilerne tilhører slægter, der ikke når overfladen af ​​Livets Træ. De tilhører uddøde nære slægtninge, og opgaven med at sortere nære slægtninge fra forfædre er en, som vi først lige nu begynder at kæmpe med.

Der er en slægt, der fører til nutidens Homo sapiens, men der er også et væld af sideeksperimenter, som er lige så vigtige at forstå. De repræsenterer nogle af de mest interessante kapitler i menneskets evolution.

Oprindelsen af ​​slægten Homo

At forstå oprindelsen af ​​vores egen slægt Homo betyder at fastslå, hvilke fossiler vi genkender som de første tidlige mennesker.

Engang før 4 millioner år siden ser vi det første bevis på slægten Australopithecus. Disse fossiler prøver den slags væsen, der højst sandsynligt var stamfaderen til slægten Homo.

For omkring 2,5 millioner år siden ser vi det første fossile bevis på arter i Afrika, som mange hævder tilhører vores egen slægt. En af disse, Homo habilis, næsten sikkert lavet stenredskaber, havde en lidt større hjerne end Australopithecus, stod oprejst og gik jævnligt på to ben.

Nogle genkender en anden art, Homo rudolfensis, som vi ved endnu mindre om.

Disse mulige menneskelige forfædre levede sammen med nære slægtninge, der næsten helt sikkert ikke var vores forfædre. Disse arter kaldes Paranthropus eller robuste australopiths - de havde små hjerner, store kæbeknogler, store flade ansigter, og kæmpe tyggetænder.

De varede i mindst en million år, så uanset hvad de spiste (hvilket stadig er et mysterium) var de succesrige i den forstand, at de holdt lige så længe i fossilregistret som det gennemsnitlige pattedyr.

Men nogle forskere mener, at Homo habilis og Homo rudolfensis ikke er forskellige nok fra de australopitter, der gik forud for dem, til at retfærdiggøre at blive inkluderet i slægten Homo.

De hævder, at størrelsen og formen af ​​deres krop og størrelsen af ​​deres tænder og kæber var lidt anderledes end australopithernes. Dette betyder, at deres bevægelse og kost ikke var skiftet langt nok i retning af præmoderne Homo-arter som Homo erectus til at retfærdiggøre inklusion i Homo.

Værktøjsfremstilling er ikke nok

Også, fordi det er ved at blive tydeligt, at australopitter kan have lavet værktøj tidligere end Homo habilis, betyder det, at værktøjsfremstilling ikke længere kan ses som Homos eneste prærogativ.

Der er en voksende konsensus om, at lempelsen af ​​kriterierne for mere end 50 år siden, der førte til inklusion af Homo habilis i slægten Homo, skal genovervejes.

Arter, der dukker op lidt senere fra Afrika, såsom Homo ergaster, passer meget tydeligere ind i det, vi forstår ved slægten Homo. Denne art forlod sandsynligvis Afrika for omkring 2 millioner år siden og vandrede til sidst så langt østpå som Kina og Indonesien, hvor den udviklede sig, til sidst, ind i Homo erectus.

En række yderligere migrationer ud af Afrika fandt sandsynligvis sted efter den indledende Homo ergaster-migrering, hvoraf en, Homo heidelbergensis, anses af mange palæoantropologer for at være stamfader til både neandertalere (Homo neanderthalensis) og moderne mennesker (Homo sapiens).

Så vidt vi ved, Neandertalere udviklede sig uden for Afrika, måske som svar på Europas istider. Vores forfædre forblev i Afrika, hvor måske så tidligt som 300, 000 år siden, som afsløret fra nylig redatering af det marokkanske sted Jebel Irhoud, var godt med i processen med at udvikle sig til moderne mennesker.

Så oprindelsen af ​​'os'

Når vi når til oprindelsen af ​​vores egen art Homo sapiens, har vi den ekstra fordel, at vi nu er i stand til at bruge næste generations sekventeringsmetoder til at genvinde gammelt DNA (aDNA).

Efterhånden som genetikere genvinder gamle genomer fra forskellige uddøde homininarter, de genererer indsigt, som ikke er mulig ved at sammenligne fossilernes anatomi alene.

Der er nu fossile beviser fra tænder, der tyder på det Homo sapiens kan have været i Kina i 120, 000 år siden og i Sydøstasien med 67, 000 år.

Opdagelsen af ​​noget særpræget moderne menneskeligt DNA i DNA'et, der er udvundet fra et neandertalerfossil, tyder på, at beskeden krydsning fandt sted mellem neandertalere og moderne mennesker i Centralasien i 100, 000 år siden.

Moderne mennesker har ikke delt planeten med en anden homininart i flere titusinder af år. Men før det, i de sidste 300, 000 år eller deromkring, der er fossile og DNA-beviser for flere homininarter, herunder den nyligt rapporterede arkaiske hominin Homo naledi

Først og fremmest var der Homo neanderthalensis, hvis rækkevidde overlappede med moderne mennesker i det nære østen. Neandertalere uddøde højst sandsynligt som et resultat af direkte konkurrence med de mere teknologisk sofistikerede Homo sapiens.

Beviserne fra DNA viser, at der var krydsning mellem vores art og førmoderne mennesker, herunder neandertalerne og de andre gådefulde homininer, der omtales som Denisovanerne.

Vi ved endnu ikke, hvordan og hvornår Homo erectus uddøde. Det ser ud til, at et andet uventet sideeksperiment i hominin-evolution, kendt fra øen Flores og kaldet Homo floresiensis uddøde højst sandsynligt engang efter 60, 000 år siden.

Faktisk kan denne hominin repræsentere noget langt mere betydningsfuldt end blot et interessant sideeksperiment, med mange førende palæoantropologer, der argumenterer for, at Hobbitten kan repræsentere en migration før-ergaster ud af Afrika.

Hvad er det næste?

Selvom tusindvis af hominin-fossiler nu er blevet genfundet og beskrevet, er der stadig meget arbejde at gøre.

Var der en hominin, der med succes migrerede ud af Afrika før Homo ergaster? Forekom det meste af menneskets evolution i Afrika? Forekom nogle vigtige overgange uden for Afrika?

Hvornår uddøde Homo erectus, og var der genetisk udveksling mellem erectus, sapiens og måske andre homininarter?

Som det ofte er tilfældet i videnskaben, med gendannelse af yderligere data, i dette tilfælde fossiler og DNA udvundet fra fossiler, vi genererer flere spørgsmål end svar.

Men i sidste ende vil alle disse nye beviser resultere i en langt mere sofistikeret vurdering af ikke kun vores evolution, men også udviklingen af ​​vores uddøde fossile fætre.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.