Текст книги "Скелеты в шкафу. Драматичная эволюция человека"

Автор книги: Иэн Таттерсаль

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 20 страниц)

Популяционное мышление

Высокая скорость обнаружения и описания новых останков ископаемых гоминидов в первой половине XX века в сочетании с полной незаинтересованностью палеоантропологов в соблюдении норм систематики привели к возникновению огромного количества видовых и родовых названий. Казалось, будто каждой новой обнаруженной кости для последующего ее анализа нужно было присвоить собственное родовое и видовое имя, как имя и фамилию обычному человеку. К концу 1940-х окаменелые останки гоминидов описывали с использованием 15 различных родовых наименований, что создавало впечатление невероятного разнообразия в этом все еще относительно малоизвестном семействе.

Одним из ученых, которые не купились на этот трюк, был Феодосий Добржанский. Его интеллектуальное детище – новая синтетическая теория эволюции основывалась на концепции, которую его коллега Эрнст Майр называл популяционным мышлением. Многие ранние генетики рассматривали виды всего лишь как группы признаков, наследственность которых можно было изучать. С другой стороны, традиционная систематика считала вид определенным типом организмов. Популяционное мышление представляло собой третий подход, в рамках которого вид определялся как группа особей, обладающая репродуктивной целостностью. При этом было неважно, как представители вида выглядят в человеческих глазах. Иными словами, как мы уже обсуждали ранее, особи не принадлежали к одному виду потому, что выглядели одинаково. Они выглядели одинаково потому, что принадлежали к одному виду. Более того, многие виды являлись политипичными, то есть делились на различные географические варианты, которые потенциально могли скрещиваться между собой, но не имели такой возможности в связи с особенностями среды. Такие местные вариации, или подвиды, являлись основой эволюционных изменений и сырьем, из которого формировались новые виды.

В 1944 году Добржанский использовал этот же подход для анализа останков гоминидов (несмотря на то что он вряд ли когда-либо видел хотя бы одну кость ископаемого человека) и пришел к весьма убедительным выводам. В частности, он заявлял, что «различия между пекинскими и яванскими людьми находятся в диапазоне различий, существующих между современными человеческими расами». Кроме того, он объяснял находки на горе Кармель гибридизацией между неандертальцами и современными людьми – подвидами, существовавшими в разных регионах, но в итоге вступившими в контакт в Палестине. Отсюда Добржанскому оставался всего один шаг до вывода о том, что «морфологическая разница между неандертальцами и современными людьми в семействе гоминидов скорее равна разнице между расами, чем между видами». Установив этот факт (по крайней мере для себя), Добржанский перешел к сравнению двух, по его мнению, основных моделей человеческой эволюции.

«Классическая» модель (основанная на бессмысленном умножении количества новых родов и видов) представляла собой «дерево со множеством ветвей, в котором известные науке ископаемые останки представляли ствол». Второй моделью было «параллельное развитие рас» Вайденрайха. В итоге Добржанский делает вывод – ожидаемый, учитывая его готовность включить множество разнообразных морфологических вариаций в единый вид, – что обе модели не имеют научного значения, так как вся эволюция человека со времен яванских австралопитеков происходила в границах одного политипичного вида. В частности, Добржанский предположил существование большого количества сложных региональных вариаций и гибридизации в эпоху плиоцена. Причесывая все морфологическое разнообразие под одну гребенку, он создавал основу для заблуждения, которое будет преследовать палеоантропологов в течение долгих лет.

Глава 4. Синтез и человек умелый

Если бы меня попросили назвать один год, имевший наибольшую важность для истории палеоантропологии в XX веке, я бы без всяких сомнений выбрал 1950-й. Феодосий Добржанский высказал свою идею нового синтеза еще в 1944 году, но в то время шла война, так что она большей частью осталась незамеченной. Тем не менее подход Добржанского к человеческой эволюции опередил свое время, а конец Второй мировой войны всего через год после публикации его работы тоже во многом означал начало новой эры для палеоантропологии. В 1948 году постаревший, но все еще активный Артур Кит выпустил монографию под названием «Новая теория человеческой эволюции», которое, однако, мало соответствовало ее содержанию. Если эту работу еще за что-то и помнят, то лишь за ее смутный антисемитизм. На сцену палеоантропологии пришло время выйти новым персонажам.

Лидером этого нового поколения антропологов был Шервуд Уошберн. Получив стандартное гарвардское образование в 1930-х годах, в 1940 году Уошберн начал работать с Добржанским в Колумбийском университете и с энтузиазмом воспринял новую синтетическую теорию эволюции. Благодаря трудам новообращенного Уошберна синтетическая теория наконец-то распространилась и на палеоантропологию. В 1950 году Добржански и Уошберн (в тот момент уже работавший в Чикагском университете) совместно организовали конференцию в лаборатории Колд Спринг Харбор на Лонг-Айленде. Эта международная встреча, проходившая под торжественным названием «Происхождение и эволюция человека», собрала вместе светила палеоантропологии и связанных с ней наук, включая трех гигантов синтетической теории. На конференции выступило множество блестящих ученых, но одна из лекций оказалась не просто сенсацией, а одной из важнейших вех в истории палеоантропологии. Удивительно, но прочел ее не палеоантрополог. Автором стал орнитолог Эрнст Майр.

Майр великолепно владел ораторским искусством и обладал прекрасным письменным слогом (хотя в печатной версии его речи и заметны следы спешки), поэтому он не стал ходить вокруг да около. В предельно ясных выражениях он сообщил собравшимся, что запутанная картина человеческой эволюции, составленная из десятков новых родов и видов, абсолютно неверна. Теоретические и морфологические критерии, которыми пользовались анатомы для их характеристики, были подобраны неправильно. К примеру, если взять плодовых мушек двух разных видов и увеличить их до размеров человека, они будут гораздо менее похожи друг на друга, чем представители двух любых существующих видов приматов. То же самое можно было сказать и об ископаемых останках гоминидов.

Какой бы неуместной ни была эта метафора, она задела нужные струны в душах слушателей, которые прекрасно осознавали, насколько тонок лед теоретических рассуждений, по которому они пытались ходить. Таким образом, Майр подготовил аудиторию к своему главному заявлению о том, что разнообразия родов и видов гоминидов попросту не существовало. Кроме того, ее и не могло существовать, так как наличие материальной культуры настолько расширяло экологическую нишу гоминидов, что в экосистеме не нашлось бы места для сосуществования двух или более человеческих видов.

Все эти теоретические и практические рассуждения Майр свел к необходимости объединить все известные ископаемые останки гоминидов в рамках единой политипичной линии наследования. Он выделял в этой линии всего три вида, объединенных общим родом Homo. Согласно теории Майра, Homo transvaalensis (австралопитек) являлся предком H. erectus (питекантропов, синантропов и т.д.), который, в свою очередь, эволюционировал в H. sapiens (включая неандертальцев). Вот так выглядела общая картина.

Тем не менее Майр чувствовал, что все не может быть настолько просто, а потому задавался вопросом: почему, в отличие от других высокоразвитых семейств млекопитающих, гоминиды не породили множество видов? «Какая причина препятствовала гоминидам создавать новые виды, несмотря на их эволюционный успех?» – вопрошал он. Собственный гениальный ответ Майра на этот вопрос снова отсылал его к «экологическому разнообразию человека». Майр заявлял, что специализацией людей было отсутствие всякой специализации. «Человек занимает больше экологических ниш, чем любое известное нам животное. Если одному виду принадлежат все экологические ниши, открытые для рода Homo, то совершенно очевидно, что новые виды не могут возникнуть» (выделение автора). Майр также отметил еще одну характерную для человека черту, которая, по его мнению, подтверждала теорию о филогенезе как о бесконечном движении Homo sapiens из прошлого к современности. «Люди крайне нетерпимы к конкурентам, – говорил Майр, – и уничтожение неандертальцев захватчиками-кроманьонцами – это только один пример».

После выступления Майр отвечал на вопросы аудитории. Когда один из слушателей (не палеоантрополог) спросил его, как можно толковать существенные морфологические различия между ископаемыми останками гоминидов в рамках одного вида, Майр дал блестящий ответ: «Род невозможно описать и ограничить исключительно на морфологических основаниях, так как у него отсутствуют абсолютные характеристики». В тот момент никто не посчитал себя вправе ему возразить. Никто не смог указать ему на очевидную проблему – что морфология была единственным признаком, с которым могли работать палеоантропологи, и хотя теоретически он был прав относительно отсутствия «абсолютных родовых характеристик» (что бы это ни значило), практически род ископаемых останков все равно определялся по их морфологическим свойствам. Никто также не предположил, что нетерпимость к конкурентам может быть специфической чертой Homo sapiens, отличающей его от ближайших родственников. Никто вообще не поставил под сомнение отвлеченные и довольно спорные рассуждения Майра ни во время выступления, ни в течение нескольких лет после публикации его провокационной речи.

Причиной такого слепого принятия критики почти наверняка стал тот факт, что яркое выступление Майра заставило немногочисленную элиту палеоантропологии заняться так необходимым ей самоанализом. Палеоантропологи начали понимать, что и они сами, и их предшественники (за исключением, возможно, лишь Франца Вайденрайха) все это время действовали в теоретическом вакууме, не задумываясь о процессах, которыми объяснялись истории об окаменелостях, или о месте их базовых предпосылок в общей картине эволюции всего живого. Затем Майр, уверенный в себе создатель синтетической теории, дал им полный и логичный анализ их собственной науки. В этом анализе были и морфология, и эволюционный процесс, и систематика, и теория возникновения видов, и экология – те ключевые факторы, которые палеоантропологи все это время игнорировали и за которые сейчас чувствовали свою вину. Майр предложил им убедительное и последовательное видение человеческой эволюции, и, не имея альтернативного варианта, они могли лишь капитулировать перед ним. Оказавшись в подобной неудобной эпистемологической ситуации, никто даже не заметил, что сценарий, предложенный Майром, имеет лишь очень отдаленную связь с палеонтологической летописью.

Единственным англоязычным палеоантропологом, отказавшимся сдаваться на милость Майру, был молодой помощник Роберта Брума Джон Робинсон. Он отмечал, что морфологическая гетерогенность между грацильными и массивными австралопитеками, а также некоторые сходные черты южноафриканских и ранних яванских материалов указывали на как минимум две линии гоминидов, существовавших параллельно друг другу в плиоцене или начале плейстоцена. Майру пришлось согласиться с доводами Робинсона, и хотя это согласие и было опубликовано в журнале, которого палеоантропологи не читали, после этого случая всем им пришлось согласиться с тем, что массивные австралопитеки выпадали из схемы Майра. В результате родовое имя Australopithecus продолжало использоваться для всех грацильных австралопитеков (а некоторые палеоантропологи, в основном Робинсон, по-прежнему называли массивных австралопитеков парантропами). Кроме того, сам Робинсон использовал термин «телантроп» для обозначения загадочных останков гоминидов с очень легким строением из Сварткранса. Точно такие же останки к тому моменту были обнаружены и в одной из пещер Стеркфонтейна. Там же в середине 1950-х годов стали находить грубо обработанные каменные орудия.

Но на этом все и закончилось. После памятного 1950-го года все англоязычные палеоантропологи встали под знамена Майра и признали, что после периода существования австралопитеков (а возможно, и в течение него) эволюция гоминидов представляла собой прогрессивную модификацию одной центральной линии. В какие-то моменты времени она могла состоять из нескольких географических вариантов, но все они были связаны друг с другом генетическим обменом и подчинялись единой тенденции – медленным и долгим эволюционным изменениям под воздействием естественного отбора, который действовал немного по-разному в разных частях света, но при этом никогда не проявлял себя настолько сильно, чтобы привести к возникновению новых видов. Изменения подобного рода удобно было отслеживать по эволюции отдельных черт (мозга, стопы или желудка), не обращая внимания на виды, которым такие черты принадлежали.

Тем не менее вопрос морфологии оставался открытым. Даже в 1950-х годах палеонтологическая летопись гоминидов уже демонстрировала значительное анатомическое разнообразие, увидев которое исследователи любых других групп млекопитающих (не имеющих «деспециализации») с готовностью бы признали в них наличие нескольких разных видов. Однако у палеоантропологов имелся готовый ответ на этот вопрос – они его попросту игнорировали.

В течение почти 10 лет после выступления Майра мало кто отваживался вообще использовать видовые наименования. Типичная для того периода диаграмма человеческого филогенеза выглядела так: бесформенный набросок всего семейства гоминидов и куски географических карт, на которых были подписаны места обнаружения отдельных образцов (Мауэр, Ла-Шапель или Брокен-Хилл). Именно они стали де-факто объектами изучения палеоантропологии. Эволюционные взаимоотношения между ними обсуждались с надменной важностью, так как для участников таких дискуссий не имело значения, к каким видам принадлежали обнаруженные останки.

С учетом обстоятельств это игнорирование формальных зоологических наименований и видов, которые они обозначали, было вполне объяснимым. Более того, данную тенденцию нельзя назвать абсолютно плохой. Сейчас она кажется скорее фазой, которую палеоантропология должна была пройти. Как верно отметил Майр, огромное количество формальных зоологических наименований, созданных для описания сравнительно небольшой коллекции окаменелостей, плохо соотносилось с действительностью. Перед тем как сформировать рациональный взгляд на вещи, ученым нужно было расчистить место. Именно это и произошло, и пускай представление о разнообразии видов в рамках семейства гоминидов вернулось в палеоантропологию через некоторое время, оно было ограниченным. Ученым разрешалось давать новые имена находкам, если те были действительно уникальными, однако на предложение новых названий уже известным окаменелостям или на использование при их описании старых видовых наименований существовало табу.

Критика Майра не только привела к таксономической чистке, но и обеспечила гораздо более точное толкование палеонтологической летописи гоминидов. В качестве примера можно привести аналитическую работу о неандертальцах, опубликованную в 1951 году сотрудником Чикагского университета Ф. Кларком Хауэллом. К тому моменту Британский музей естественной истории еще не опубликовал официального заявления о том, что «останки» хранящегося в нем пилтдаунского человека являются подделкой, однако в научных кругах уже было известно, что химический анализ подтвердил разное происхождение черепа и челюсти. По этой причине рассуждения Хауэлла были свободны от любых пилтдаунских заблуждений. Работа Хауэлла была проникнута духом синтетической теории. В своем труде он описывал единую эволюционную европейскую эволюционную линию, начинавшуюся с Мауэра, проходившую через Суонскомб в Англии и Штайнхайм в Германии и завершавшуюся «ранними неандертальскими» находками, обнаруженными в каменоломнях Саккопасторе в Италии и в немецком Эрингсдорфе (эрингсдорфский череп был описан Вайденрайхом еще до отъезда в Китай). Ранние неандертальцы появились в период последнего межледниковья (Рисс-Вюрм) и обладали менее выраженными неандертальскими характеристиками, чем произошедшие от них «классические» западноевропейские формы последнего ледникового периода (включая те, останки которых были найдены в Ла-Шапели, Ла-Ферраси и Фельдхофере).

Хауэлл также предположил наличие некоей географической тенденции, выражавшейся в более легком строении тела на востоке и более выраженных классических чертах на западе. Сложив все эти элементы воедино, можно получить сценарий, по которому ранние неандертальцы из Восточной Европы и Леванта стали предками современных Homo sapiens, а переходящим звеном между ними являлись формы с горы Кармель. Затем новый вид распространился на запад и вытеснил своих далеких родственников – классических неандертальцев.

Вся эта эволюционная деятельность проходила под влиянием резких перепадов климата, характерных для эпохи ледников. В теплый межледниковый период неандертальцы были распределены по Европе более или менее равномерно. Похолодание в начале Вюрмского оледенения разделило западную и восточную популяции, так как выжить на территории между ними было невозможно. Это привело к тому, что у двух популяций начали развиваться разные характеристики. Суровый климат и безжалостный естественный отбор (а также, вероятно, некоторый дрейф генов) на севере и западе привели к возникновению классической неандертальской морфологии, в то время как в более мягком южном климате естественный отбор был не таким строгим, а изменения менее выраженными.

Если разделить историю палеоантропологии на несколько периодов, то Хауэлла с его вдумчивым анализом неандертальцев можно считать провозвестником современной эпохи. Для сегодняшних специалистов почти все, что было написано до знаменитого выступления Майра, кажется несколько архаичным, а вот работа Хауэлла, созданная в духе синтетической теории, указывает путь в будущее. На ее страницах морфология, время, география, климат и процессы (важность которых для антропологии особенно подчеркивалась Майром) были объединены в цельную и всеохватывающую концепцию эволюции неандертальцев. Это был абсолютно новый и необычный подход. Люди любят истории, и у Хауэлла получился отличный рассказ. Тем не менее в течение последующих десятилетий не все коллеги Хауэлла были в состоянии так же тонко чувствовать исторический процесс.

Радиоуглеродная датировка

Метод радиоуглеродной датировки разработал специалист по физической химии из Чикагского университета Уиллард Ф. Либби в 1950 году. Палеоантропологи впервые получили возможность не просто оценивать хронологическую очередность останков, но и определять их возраст с точностью до веков. Как и большинство более поздних способов «абсолютной» датировки, радиоуглеродный метод основывался на феномене радиоактивности – явлении, при котором определенные нестабильные атомы самопроизвольно распадаются с постоянной и измеримой скоростью. Эта скорость называется периодом полураспада определенного элемента и рассчитывается как период времени, в течение которого распадается половина атомов, содержащихся в любом образце. Радиоуглеродный анализ базируется на распаде изотопа 14С, нестабильной формы углерода, которая в течение жизни любого организма составляет строго определенную долю от всего содержащегося в нем углерода. После смерти 14С перестает обновляться и его доля в общем объеме углерода снижается. Определив объем 14С в образце и его соотношение с общим количеством углерода, можно определить, сколько времени прошло со смерти организма.

Радиоактивный углерод имеет достаточно короткий период полураспада – 5730 лет. Соответственно, радиоуглеродную датировку можно применять лишь к образцам не старше 40-50 тысяч лет (то есть относящимся примерно к позднему плейстоцену). Более старые образцы содержат недостаточный для анализа объем 14С. Более того, в самом начале использования этого метода для получения точных данных нужно было уничтожить большой кусок исследуемого материала. Вот почему сами окаменелые останки никогда не датировались. Вместо этого датировке подвергались материалы, найденные вместе с ними. Самым популярным из них был и до сих пор является древесный уголь. В последние годы появились методы, позволяющие анализировать крошечные образцы материалов, поэтому сегодня более сложные способы радиоуглеродной датировки применяют и к самим окаменелостям или, к примеру, к частицам угля, содержащимся в красках из наскальных рисунков. Тем не менее главным условием до сих пор является наличие в образце органического материала, и это условие не всегда легко соблюсти.

Одним из первых мест, в которых был применен метод радиоуглеродной датировки, стала классическая палеолитическая стоянка Абри Пату. Эта пещера, расположенная неподалеку от городка Лез-Эзи в Западной Франции, находится в самом центре региона, в котором сконцентрировано невероятное количество стоянок эпохи палеолита, равного ему нет во всем мире. Толстый слой осадочных пород в Абри Пату содержит артефакты и окаменелости, относящиеся почти ко всей первой половине верхнего палеолита. Вот почему это место оказалось идеальным для тестирования новой технологии датировки. Ориньякские слои на нижнем уровне осадочных пород сформировались от 30 до 34 тысяч лет назад, а слои, содержащие образцы культуры солютре и протомадленские артефакты, не старше 22 тысяч лет (хотя современный анализ дает им несколько больше). В итоге руководитель раскопок в Абри Пату гарвардский археолог Хэллэм Л. Мовиус предложил общую хронологию палеолита в Западной Франции, которая затем была доработана его коллегами. В общих чертах, верхний палеолит на юго-западе Франции начался немногим ранее 40 тысяч лет назад, когда в этот регион впервые пришли Homo sapiens. Примерно 28 тысяч лет назад ориньякская культура уступила место граветтийской, которая еще через 6000 лет была заменена в некоторых регионах культурой солютре, а в некоторых (в основном на востоке) продержалась дольше. Культура мадлен, известная своими произведениями искусства, пришла на смену солютре примерно 18 тысяч лет назад и продержалась еще около 7-8 тысяч лет. После этого потепление в конце последнего оледенения привело к росту лесов, которые вытеснили с пастбищ травоядных животных – главную пищу палеолитических охотников.

Артефакты типичной для неандертальцев культуры мустье из Западной Франции не поддавались радиоуглеродному анализу, так как точно определить какие-либо даты позднее 40 тысяч лет назад практически невозможно. Интересно, что дополнительно введенная шательперонская культура, существовавшая в Центральной и Юго-Западной Франции, а также на севере Испании между 40 и 44 тысячами лет назад, использовала как мустьерские, так и ориньякские технологии производства каменных орудий. Кроме того, ей часто, но не вполне обоснованно приписывают создание декоративных объектов. Однако можно с достаточной степенью уверенности утверждать, что шательперонская культура не является недостающим биокультурным звеном между мустье и ориньяком. Во-первых, иногда артефакты явно мустьерского происхождения находят в более поздних слоях отложений, а во-вторых, в тех редких случаях, когда рядом с шательперонскими находками обнаруживаются останки людей, они всегда принадлежат неандертальцам.