Terminologiasta. Ihmislajien evoluutio. Varhainen evoluutio. Zeresenay Alemseged Varhainen evoluutio

Transkriptio

1 Terminologiasta Ihmislajien evoluutio Matti Lehtihalmes Logopedia Humanistinen tiedekunta Lääketieteessä ei sairauksien yhteydessä juuri käytetä termiä evoluutio. Sairaudet ilmestyvät, syntyvät, lisääntyvät. ongelmia tuntuu ihmiskunnan riesaksi vain ilmaantuvan, ikään kuin niitä ei sen kummemmin voisi ymmärtää. Evoluutiobiologiassa esimerkiksi antibiooteille resistenttien tautimuotojen yleistymistä kuvataan termillä evoluutio mikä kuvaa geenifrekvenssien muutosta ajan kuluessa. Vaara, M. (2009). Tauteja aiheuttavien mikrobien evoluutio haaste lääketieteelle. Duodecim, 125, Varhainen evoluutio Varhainen evoluutio Ihmiseen ja orankiin johtavat kehityslinjat erosivat noin 15 M vuotta sitten. Ihmiseen ja gorillaan johtavat kehityslinjat erosivat noin 10 M vuotta sitten. Ihmiseen ja simpanssiin johtavat kehityslinjat erosivat noin 6-7 M vuotta sitten. Erovaiheissa on aina ollut joku yhteinen lajimuoto, josta linjat ovat edelleen kehittyneet omiksi lajeikseen. Li & Saunders, Nature 2005 Almécija, S. (2015). Pitfalls reconstructing the last common ancestor of chimpanzees and humans. PNAS, 113, E943 E944. Zeresenay Alemseged Homo neanderthalensis Homo heidelbergensis Homo sapiens Homo erectus Today 1 mya Australopithecus sediba eged_looks_for_humanity_s_roots?langua ge=fi Homo rudolfensis Homo habilis Australopithecus africanus 2 mya 3 mya Ardipithecus ramidus 4 mya Kesto 15:47 Ihmisen sukujuurten etsinnästä kertova esitys. Orrorin tugenensis 5 mya Aiheeseen liittyvä artikkeli: Sahelanthropus tchadensis 6 mya Scientific American, September 2014, s

2 Ihmisen lähi evoluutio 1. H. ergaster/african erectus, 3. Javanese and Chinese erectus, 6. H. heidelbergensis, 8. H. neanderthalensis, 9. H. sapiens, 10. H. floresiensis. Solid lines show probable evlotuionary progress, dashed lines possible alternatives. Lahr & Foley (2004). Nature Monta ihmislajia samanaikaisesti Viimeisten viiden miljoonan vuoden aikana maapallolla on elänyt useita ihmisen kehityslinjaan kuuluvia lajeja samanaikaisesti. Vähintään kaksi samanaikaista lajia. Nykyihmisen (homo sapiens) kanssa on elänyt: Homo neanderthalensis Denisovanihminen Homo erectus Mahdollisesti myös Homo heidelbergensis Valste, J. (2012). Ihmislajin synty. Helsinki: SKS Onko evoluutiossa puuttuvia renkaita? Ihmiseen johtavassa kehityslinjassa ei ole puuttuvia renkaita, sillä suuri osa löydetyistä fossiileista on juuri noita välimuotoja, jotka luokittelussa määritellään joko edeltävään tai seuraavaan lajiin. Samalla tavalla kuin ihmisen täysi-ikäisyys. Ei ole biologista tai ihmistieteellistä rajaa täysi-ikäisyydelle, jonka edellisen päivän lapsi saavuttaisi jonain keskiyönä kellon ohitettua ajan 24:00. Dalton, R. (2009). Fossil rewrites early human evolution. Nature, 461, 705. Ihmisen alkukoti oli Afrikassa Sahelanthropus tchadensis (sahelinapinaihminen) oli ilmeisesti hyvin lähellä ihmiseen ja simpanssiin johtavaa kehityslinjaa. Käveli osittain pystyasennossa. Eli n. 7 M vuotta sitten. Osa tutkijoista pitää sitä ihmisen kehityslinjan edustajana, osa liittää sen apinoihin. Fossiilit kirjoittavat ihmisen historiaa uusiksi Ardipithecus ramidus Ensimmäiset löydöt v. 1992, mutta vasta 17 vuoden kuluttua vuonna 2009 tutkijat pystyivät eristämään 110 luun tai hampaan palaa, jotka kuuluivat ainakin 36 yksilölle. Löytö oli suuri uutinen. Se julkaistiin 11 artikkelin laajuisena koosteena Sciencessa Eli n. 4,4 M vuotta sitten. Kuvat: WoldeGabriel et al. (2009). Science, 326, 65 65e5 Dalton, R. (2009). Nature, 461,

3 Australopithecus-lajit Elivät n. 3,8 1,7 M vuotta sitten. Kaikkiruokaisia, mutta hampaiston perusteella myöhemmin kasvisdietti vahvistui. Ainakin viisi lajia, anamnensiksestä sedibaan. Afarensis tunnetuin, sillä lähes täydellisen luurangon löytyminen herätti kiinnostusta Lucy. Ilmeisesti johti nykyihmisen kehityslinjaan. Käyttivät työkaluja, saaliseläimiä on leikelty kivillä. Eivät tehneet niitä. Olduvain kulttuurin kehitys 2,6 M vuotta sitten. Mutta nämä lajit eivät Olduvain työkaluja tehneet. Varhaisin homo-suvun edustaja Homo naledi? Lee Bergerin johtama tutkimusryhmä julkisti suurella kohulla syyskuussa 2015 mahdollisesti varhaisimman homo-suvun edustajan löytymisen. Läheltä Johannesburgia Etelä-Afrikasta löydettiin kaikkiaan 1550 fossiilia 15 yksilöstä. Ikä 2-3 M vuotta Thompson et al. (2015). Journal of Human Evolution, 86, Australopithecus afarensis Smithsonian Insider Gibbons, A. (2015). New human Species discovered. Science, 349, Suuri joukko pyrkijöitä ihmissukuun Ajanjakso 2,5 1,5 M vuotta sitten on kiinnostava, sillä silloin eli Afrikassa samanaikaisesti ilmeisesti kolme Australopitchecus-suvun edustajaa, kolme purentaelimistöltään ja -lihaksistoltaan vankkaa Paranthropus-suvun jäsentä sekä 2-3 Homosuvun edustajaa. On mahdollista, että näiden välillä on esiintynyt vastaavaa risteytymistä kuin nykyihmisen ja Neandertalin ja Denisovan välillä. Juha Valste (2012). Ihmislajin synty. Helsinki: SKS Juha Valste (2012). Ihmislajin synty. Helsinki: SKS Sivu 42. Kuka on kenenkin sukua? Paranthropus-suvun edustajia eli etelä- ja itä-afrikassa 2,5 1,4 M vuotta sitten. Nämäkin olivat vartaloltaan melko ihmismäisiä, mutta kasvissyöntiin ja erityisesti juurien syömiseen soveltuva vahva purentakalusto erottaa ne muista samaan aikaan eläneistä lajeista. Ne käyttivät myös alkeellisia kivityökaluja. Wood, B. (2014). Fifty years after Homo habilis. Nature, 508, Homo-suku Homo habilis löydettiin v Tansaniasta. Louis Leakey oli aloittanut kaivaukset vuonna Liitetty Olduvain työkalukulttuuriin, mutta vastaavia työkaluja olivat tehneet jo tämän lajin edeltäjät. Ensimmäinen laji, jonka kallon vasemmalla puolella viitteitä aivojen vasemman frontaalialueen kehityksestä. Liitetty aivojen lateralisaatioon ja ensimmäisiin merkkeihin puhekyvyn esiasteista. Edelleen, 50 vuotta löydön jälkeen, kiistellään siitä onko tämä laji todella Homo-suvun nykyihmiseen johtavan kehityslinjan alkupää. Wood, B. (2014). Fifty years after Homo habilis. Nature, 508,

4 Homo-suvun pystyihmiset Tähän joukkoon kuuluvat ihmiset olivat ensimmäisiä nykyihmisen tapaan liikkuvia, voimakkaita ja kooltaan meitä vastaavia. Muut kuin homo-suvun lajit hävisivät sen runsaan miljoonan vuoden aikana mitä homo erectus -lajin edustajat kansoittivat Afrikkaa ja siirtyivät ensimmäisenä ihmisen sukupuun edustajana Itä-Afrikasta Lähi-itään ja Kaukasukselle ja edelleen kauas Aasiaan. Out of Africa Lajeja on nimetty esimerkiksi seuraavasti: Homo ergaster (Afrikka), Homo georgicus (Kaukasus), Homo erectus (Aasia, Indonesia), Homo pekinensis (Kiina) ja Homo antecessor (Etelä-Eurooppa, Pohjois-Afrikka). Osa tutkijoista pitää näitä kuitenkin kaikkia samana lajina, jonka edustajat ovat ulkoisesti muuttuneet eri puolilla maailmaa. (Valste, 2012). Ensimmäinen löytö tehtiin vuonna 1891 Jaavalta. Kivityökalut muuttuivat taidokkaammiksi ja monikäyttöisemmiksi acheulinkulttuurin aikakaudella, joka alkoi noin 1,7 M vuotta sitten. Mutta Homo erectus -lajin ja muiden samanaikaisten lajien edustajat tekivät yli 1,5 M vuoden ajanjakson hyvin samankaltaisia työkaluja. Kiistojen myötä kohti nykypäivää Homo heidelbergensis on usein kuvattu ihmisen kehityslinjan myöhäiseksi edustajaksi. Siitä olisi mahdollisesti kehittynyt kaksi haaraa - Neandertalin ihminen sekä nykyihminen. Ensimmäinen löytö vuonna 1907 Saksasta. Se on arvioitu vuoden ikäiseksi. Vakuuttavana löytönä on vain yksi kallon osa. Tällä lajilla oli nykyihmisen kokoluokkaa olevat aivot eli selvästi suuremmat kuin Homo erectuksella. Rakennettuja asumuksia? Vuonna 2014 pidetyssä kongressissa osa tutkijoista oli valmis hylkäämään koko lajin olemassaolon. Kuitenkin esim. Rightmire oli kuvannut 20 fossiilia Euroopasta, Afrikasta ja Aasiasta, joihin alkuperäisen löydön piirteet sopisivat. Näiden ikä vaihtelee välillä vuotta. Samassa kongressissa esiteltiin 32 yksilön tuoretta löytöä Etiopiasta, jotka saattaisivat liittyä Homo heidelbergensiksenä pidettyyn lajiin. Balter, M. (2014). RIP for a key Homo species? Science, 345, 129. Kaksi kehitysmallia Homo heidelbergensiksen jälkeen Homo neanderthalensis On mahdollista, että Afrikan ja Euraasian homo heidelbergensis - populaatiot olisivat joutuneet erilleen toisistaan, ja kymmenien tuhansien vuosien aikana näistä kehittyi Afrikassa nykyihmisiä ja Euraasiassa neandertalin ihmisiä ja denisovan ihmisiä. (Juha Valste (2015). Neandertalin ihminen. Kadonnut lajitoveri. Helsinki: SKS. Fossiileja on löydetty Portugalista Kasakstaniin ja Israelista pohjois- Eurooppaan. Paljon on keskusteltu mahdollisuudesta, että ennen viimeistä jääkautta noin vuotta sitten Kristiinankaupungin susiluolassa eli neandertalin ihmisiä. On oletettu, että neandertaleja eli Euroopassa nykyisen Gibraltarin alueella vielä vuotta sitten. Uusimmat Euroopan kattavat tutkimukset kuitenkin viittaavat siihen, että neandertaleja ei ole ollut Euroopassa viimeisten vuoden aikana. [Higham et al. (2015). The timing and spatiotemporal patterning of Neanderthal disappearance. Nature, 512, ]. Buck, L.T. & Stringer, C.B. (2014). Homo heidelbergensis. Current Biology, 24, R214 R215 Denisovan ihmisen geenikartan selvitys Svante Pääbon johtama ryhmä selvitti tämän vuonna 2010 Tällaisesta pienestä lapsen sormen luun palasesta ja yhdestä poskihampaasta selvitettiin tämän vielä tieteelliseltä nimeltään määrittelemättömän uuden ihmislajin geenikartta. Todennäköisesti Homo heidelbergensiksestä kehittynyt neandertalin ihmisen sisarlaji. Gibbons, A. (2012). Nature, 337, Nykyihminen Hyvin nuori laji. Vanhimmat nykyihmisen fossiilit ovat vuoden takaa Etiopiasta, mutta varhaista ihmisasutusta on ollut eri puolilla laajaa Afrikkaa. Meitä on siis ollut vain noin sukupolvea. Ihminen on lähtenyt ilmeisesti kahdesti Afrikasta, mutta ainakin n vuotta sitten ja sekoittunut matkallaan muihin lajeihin. Pleistoseenikauden lopulla ihminen oli asuttanut etelämannerta lukuun ottamatta koko maailman. Campbell, M.C. et al. (2014). The peopling of the African continent and the diaspora into the new world. Current Opinion in Genetics & Development, 29,

5 Sekoittumista Eurooppalaiset ovat perineet noin 2 prosenttia DNA:staan neandertaleilta. Itä-Aasiassa, erityisesti Melanesiassa väestön DNA:ssa 2 4 prosenttia denisovan ihmisten perimää, mutta myös neandertalin perimää. Perimän määrä on niin suuri, että denisovan ihmisten on täytynyt elää laajalla alueella Aasiassa ja Etelä-Siperiassa Tätä Altain vuoriston maisemaa on katsonut Denisovan luolasta kolme ihmislajia Saharan eteläpuoleisen Afrikan väestössä ei ole näitä geenejä. Tosin pieni, noin 0,8 prosentin osuus näyttää syntyneen Afrikkaan suuntautuneen paluumuuton seurauksena. Gibbons, A. (2016). Five matings for moderns, Neandertals. Science, 351, Gibbons, A. (2011). Who were the Denisovans? Science, 333, Edeltäjiämme vain vuotta sitten? Morwood, M., Sutikna, T. & Roberts, R. National Geographics, April, 2005 Vuonna 2003 Peter Brownin tutkimusryhmä löysi Floresin saarelta Indonesiasta pienikokoisen ihmisen jäännökset. Tulokset julkaistiin Naturessa ja uusi löytö nimettiin Homo floresiensikseksi. Vuotta myöhemmin löydettiin kahdeksan yksilön fossiileja. Kaikilla oli poikkeuksellisen pienet aivot (vain hieman suuremmat kuin nykysimpanssilla), josta syystä osa tutkijoista piti niitä mikrokefaliasta kärsivinä nykyihmisinä tai heidän kokonsa oli saarten rankkojen elinolojen takia ajan myötä kutistunut. Joidenkin mielestä yksilöillä oli Downin syndrooma. Kiistoista huolimatta nykykonsensus on, että kyseessä on oma laji. Brown, P. ym. (2004). A new small-bodied hominin from the late pleistocene of Flores, Indonesia. Nature, 431, Stringer, C. (2014). Small remains still pose big problems. Nature, 514, Kuinka kauan ihminen on ollut yksin? Homo sapiens Lahr & Foley (2004). Nature eli niinkin äskettäin kuin vuotta sitten, vaiko sittenkin vuotta sitten? Lue: Chris Stringer (2014). Vain yksi jäi. (alkuteos The Origin of Our Species, 2011, suom. Jorma Keskitalo). Helsinki: Gaudeamus. Juha Valste (2012). Ihmislajin synty. Helsinki: SKS. 5