Artykuły Antropogeneza, Jak człowiek brał rozwód z szympansem, Jak człowiek brał rozwód z szympansem

Badania przeprowadzone przez uczonych z Broad Institute z Uniwersytetu Harvarda i MIT dowodzą, że do ostatecznego rozdzielenia się człowieka i szympansa najprawdopodobniej doszło mniej niż 5,4 mln lat temu. Cały proces przebiegał w niezwykły sposób - trwał bardzo długo i dzielił się na trzy okresy: początkowe rozejście, okres wzajemnego krzyżowania się i ostateczne rozdzielenie. - Wyniki naszych badań dowodzą, że miliony lat temu stało się coś dziwnego. Sposób, w jaki oddzielaliśmy się od naszych najbliższych krewnych - szympansów, nie ma odpowiednika w żadnej populacji żyjących współcześnie małp - mówi David Reich, jeden z autorów pracy opublikowanej dziś w "Nature".

Daty do rewizji

Naukowcy od dawna wiedzieli, że niektóre odcinki genomu (całego DNA organizmu) są starsze niż inne, co oznacza, że pochodzą z różnych okresów kształtowania się drzewa rodowego, które akurat w tym wypadku zaowocowało ludźmi i szympansami. Zespół z Broad Institute postanowił porównać różnice genetyczne pomiędzy naszymi dwoma gatunkami i przez to określić, jak dokładnie przebiegało ich oddzielanie się od siebie i w jakich przedziałach czasu miało to miejsce. Innymi słowy - kiedy ewolucja ostatecznie wkroczyła na ścieżkę, na której końcu czekał współczesny szympans i przedstawiciel homo sapiens. - Wyniki analizy genetycznej, jaką przeprowadziliśmy, są bardzo zaskakujące i mogą odbić się na całej naszej wiedzy o ludzkiej ewolucji - mówi Eric Lander kierujący Broad Institute, i współautor pracy.

Przede wszystkim okazało się, że czas od startu do ostatecznego zakończenia różnicowania się tych dwóch gatunków rozciąga się na ponad 4 mln lat. To znacznie dłużej, niż do tej pory sądzono. Najmłodsze regiony chromosomów ukształtowały się jednak stosunkowo niedawno - prawdopodobnie mniej niż 5,4 mln lat temu. - Na pewno zaś nie wydarzyło się to dawniej niż 6,3 mln lat temu, co dowodzi, że ostateczne rozdzielenie się gatunków człowieka i szympansa miało miejsce znacznie bliżej naszych czasów, niż uważano dotychczas - mówi Lander.

Trzecie zaskakujące odkrycie Amerykanów dotyczy jednego z chromosomów płciowych - chromosomu X. Okazało się, że to właśnie ten chromosom dzieliliśmy z szympansami najdłużej - jego w pełni ludzka wersja jest o blisko 1,2 mln lat "młodsza" od pozostałych, niezwiązanych z płcią 22 chromosomów.

Najbardziej kontrowersyjna w pracy naukowców z USA jest oczywiście kwestia momentu ostatecznego rozejścia się linii ewolucyjnych człowieka i szympansa. Dotychczasowe badania określały ten okres na 7,4-6,5 mln lat temu. Teraz wypada przesunąć ten okres o 1-2 mln lat do przodu. Stawia to jednak badaczy przed jednym poważnym problemem. Na imię mu Toumai.

Małpa czy człowiek?

19 lipca 2001 roku Ahounta Dijmdoumalbaye, młody student biologii i uczestnik Francusko-Czadyjskiej Misji Paleoantropologicznej, podczas badania piaszczystych wydm pustyni Djurab w Czadzie natrafił na zagadkową czaszkę. Wspólnie z kierownikiem wyprawy Michelem Brunetem z Uniwersytetu w Poitiers przeszukali rejon znaleziska i wykopali jeszcze dwa fragmenty żuchwy i trzy zęby. Znalezisku nadano oficjalną nazwę Sahelanthropus tchadensis. Do języka potocznego przeszedł jednak jako Toumai - „nadzieja na życie”(tak lokalni nomadowie określają dzieci urodzone przed nadejściem pory suchej). Wiek Toumai oszacowano na 7 mln lat. To blisko 2 mln lat więcej niż najstarsze znane wówczas skamieniałości hominidów. Przez kolejne cztery lata świat naukowy pogrążony był w gorących sporach, czy Toumai był małpą, czy najstarszym przodkiem człowieka. Przeciwnicy drugiej wersji przedstawiali m.in. ten argument, że szczątki Toumai odkryto 2,5 tys. km, od Wielkiego Rowu Afrykańskiego - miejsca, gdzie znaleziono zdecydowaną większość skamielin naszych praprzodków.

Dopiero w 2005 roku Brunet opublikował na łamach "Nature" pracę, w której przedstawił ostateczne jego zdaniem dowody przemawiające za tym, że Toumai był jednak przodkiem człowieka. Uczonemu udało się bowiem odnaleźć kolejne dwa kawałki żuchwy z kilkoma tkwiącymi w niej zębami oraz jeden leżący luźno w piasku ząb trzonowy. To umożliwiło komputerową rekonstrukcję twarzy Toumai. Jak się okazało, była ona bardzo podobna do znanych już wcześniej hominidów. Brunet nie miał żadnych wątpliwości - Toumai był przedstawicielem człowiekowatych.

Jak pogodzić to wszystko z obecnym odkryciem?

- Istnieje możliwość, że zaszła pomyłka i szczątki Toumai pochodzą z okresu znacznie bliższego naszym czasom - twierdzi Nick Paterson, główny autor pracy z dzisiejszego "Nature". - Jeżeli jednak jego wiek, czyli 7 mln lat, jest prawdziwy, Toumai znacznie wyprzedził ostateczne rozejście się szympansa i człowieka. To, że ma on cechy przypominające człowieka, dowodzi, iż różnicowanie się tych dwóch kształtujących się gatunków trwało bardzo długi czas, w którym miały miejsce epizody ich wzajemnego krzyżowania się i wymiany genów.

Możliwość takich krzyżówek, pomiędzy pierwszym a ostatecznym rozejściem się linii człowieka i szympansa, wyjaśnia również to, co naukowcy zauważyli na chromosomie X.

- Krzyżowanie się gatunków najsilniej wpływa właśnie na chromosomy płciowe, co może przełożyć się na bardzo młody wiek chromosomu X - tłumaczy Patterson.

Do tej pory krzyżówki uważano za proces powszechny w kształtowaniu się nowych gatunków, ale raczej u roślin.

- Wzajemne krzyżowanie się przodków człowieka i szympansa może wyjaśniać zarówno ogromny przedział czasu, w którym rozchodziły się nasze gatunki, jak również duże podobieństwa pomiędzy naszymi chromosomami X. Takich przypadków nie spotykaliśmy zbyt często w ewolucji zwierząt, ale może po prostu wynika to z tego, że niespecjalnie ich szukaliśmy - podsumowują swoją pracę badacze z Broad Institute.