Hobbit, czyli na Flores i z powrotem

Niska jak na swój wiek. Trzeci azjatycki gatunek Homo odsłania zróżnicowanie ludzkości w plejstocenie”. Redakcja „Nature” powściągliwie zapowiedziała w październiku 2004 r. na okładce artykuł, który miał wywrócić do góry nogami prawie wszystko, co naukowcy myśleli o ewolucji człowieka. Na zdjęciu widniała mieszcząca się na dłoni ludzka czaszka i pasująca do niej żuchwa. Część szczątków osobnika znanego pod trzema imionami: LB1, Flo i Mała Dama z Flores.

Autorzy tamtego artykułu – indonezyjscy i australijscy paleontolodzy, na czele z Peterem Brownem z Uniwersytetu Nowej Anglii w Armidale – kilkanaście miesięcy wcześniej wykopali szczątki Flo w jaskini Liang Bua na wyspie Flores. I osłupieli, bo nigdy wcześniej nie widzieli osoby o takiej budowie ciała.

Flo była dorosłą, trzydziestoletnią kobietą, mierzącą zaledwie 106 cm wzrostu – tyle, co przeciętne pięciolatki. Mogła ważyć 25 kg. U współczesnych ludzi taką wagę osiągają dzieci w wieku 7-8 lat, które mierzą już przeszło 125 cm wzrostu. Flo była więc niska, choć dobrze zbudowana. Najbardziej nietypowe rozmiary miała jej głowa. Czaszka ma pojemność ok. 420 cm3 – przynajmniej trzykrotnie mniej niż czaszki współczesnych ludzi, i dwukrotnie mniej od czaszek H. ­erectus, drugiego gatunku człowieka, o którym w 2004 r. było wiadomo, że występował w Azji. Głowy o podobnych rozmiarach jak Flo mają noworodki naszego gatunku oraz współczesne szympansy. To wielkość charakterystyczna także dla występujących 2-3 mln lat temu australopiteków.

Gdyby Flo również żyła kilka milionów lat temu, znacznie bardziej pasowałaby do dotychczasowego scenariusza, zgodnie z którym droga od małpy do człowieka prowadziła przez stopniowe powiększanie mózgu. To właśnie dzięki rosnącym mózgom w zachowaniu naszych przodków pojawiło się wytwarzanie narzędzi, polowania i rytuały, w głowach symboliczne myśli, a w ustach mowa.

Ale Flo nie była naszym odległym przodkiem, musiała więc jakoś z tej drogi zboczyć. Żyła ok. 80 tys. lat temu. Jej nietypowe rozmiary ciała, a także inne unikalne cechy anatomiczne, skłoniły odkrywców do stworzenia nowej nazwy gatunkowej: H. floresiensis; od początku zaczęto też mówić o „hobbitach”. Przez niemal dwie dekady badań zdołaliśmy się dowiedzieć o nich całkiem sporo, jednak kluczowa kwestia – na jakiej gałęzi ludzkiego drzewa ewolucyjnego należy ich umieścić – pozostaje nierozstrzygnięta.

Mozaika cech

Flores interesowała paleoantropologów już w połowie XX w. Mieszkający tam Theo Verhoeven, holenderski misjonarz, który po latach porzuci stan duchowny i ożeni się z byłą zakonnicą, rozpoczął wówczas systematyczne wykopaliska. Gdy usłyszał, że na wyspie znaleziono kości karłowatych stegodonów – wymarłego już rodzaju słoni – a w ich pobliżu prymitywne kamienne narzędzia, postanowił ustalić, kim byli ich twórcy.

Głównym podejrzanym był Homo ­erectus. Jeszcze w XIX w. rodak Verhoe­vena, lekarz Eugène Dubois odkrył ten gatunek na pobliskiej Jawie. W poszukiwaniu jego śladów Verhoeven udał się do dużej wapiennej jaskini Liang Bua, która mogła służyć archaicznym ludziom za schronienie. Miejsce wybrał bezbłędnie, ale kopał zbyt płytko. Musiało upłynąć jeszcze pół wieku, by z podłoża tej jaskini, poniżej sześciometrowej warstwy osadów, Peter Brown i jego współpracownicy wydobyli w końcu szczątki Flo.

Odkrywcy początkowo odmawiali Flo człowieczeństwa: zaproponowali nowy rodzaj małpy człowiekowatej: ­Sundanthropus hobbitus (od Sundy – nazwy lądu, który w epoce lodowcowej obejmował zasięgiem część dzisiejszych wysp indonezyjskich, jednak bez Flores). Później w toku dyskusji z recenzentami przyznali, że kości hobbitów mają więcej wspólnego z kośćmi ludzi niż innych małp – ostatecznie stanęło więc na Homo floresiensis.

Klasyfikacja gatunkowa nie była oczywista, ponieważ szczątki hobbitów stanowią mozaikę cech archaicznych (obecnych u naszych odległych ewolucyjnych przodków), unikalnych oraz takich, które łączą ten gatunek z naszymi mniej odległymi przodkami, jak H. erectus. Była już mowa o rozmiarach czaszki zbliżonych do australopiteków – ale jej grubość przypomina czaszkę H. erectus, a kształt wskazuje na to, że maleńki mózg ­hobbitów mógł być całkiem nowocześnie zorganizowany.

Proporcje kolejnych zębów trzonowych hobbitów wyglądają jak u H. sapiens i H. erectus, a inaczej niż u starszych form. Spojenie żuchwy – miejsce, gdzie dwie części tej kości zrastają się w okresie płodowym, przebiegające przez jej środek – przypomina starsze formy H. erectus (pochodzących z Dmanisi w Gruzji, sprzed 1,8 mln lat), ale już nie te młodsze z Jawy. Żuchwa jest też wyraźnie wysunięta przed płaszczyznę oczu i nie ma w niej śladu podbródka, co także łączy hobbitów z naszymi odległymi przodkami.

Nadgarstek H. floresiensis nie przypomina ludzkiego; jedna z tworzących go kości wydaje się zapożyczona od szympansów albo orangutanów. Cechy ramion – przesuniętych nieco do przodu, jak u kogoś, kto się garbi – wskazują, że hobbici nie mogli zbyt daleko odchylać do tyłu rąk, np. po to, by wziąć zamach i czymś rzucić. Podobną budowę barku obserwujemy w szczątkach naszych odległych przodków.

Ręce H. floresiensis były względnie długie, a nogi – krótkie. Mieli oni za to duże i płaskie stopy, zakończone zakrzywionymi palcami. Tak zbudowane nogi trzeba unosić wysoko i głębiej zginać kolana. Gdyby H. floresiensis mogli nas zobaczyć, musieliby uznać, że mamy strasznie śmieszny sposób chodzenia. Przegralibyśmy z nimi we wspinaniu się na drzewo, ale po płaskim terenie każdy z nas mógłby im łatwo uciec – nie mogli szybko biegać, bo ich stopy nie były równie sprężyste jak nasze.

Niewiele wiemy o ich zachowaniach kulturowych. Nie ma dowodów choćby na pochówki, ale polowania z użyciem narzędzi wydają się bardzo prawdopodobne. W pobliżu szczątków hobbitów znaleziono nietypowe nagromadzenie kości karłowatych stegodonów ze śladami cięć wykonanych kamiennymi ostrzami. Większość z nich to pozostałości najmłodszych zwierząt. H. floresiensis mogli więc celowo zasadzać się na najbardziej bezbronne stegodony.

Na koniec świata

Peter Brown i współpracownicy postawili w 2004 r. hipotezę, że H. floresiensis wywodzi się z kontynentalnej populacji H. erectus, która została odizolowana na wyspie i uległa skarłowaceniu – podobnie jak stało się to z mieszkającymi tam stegodonami. Nikt wcześniej nie przypuszczał, że u ludzi taki kierunek ewolucji był możliwy, ale temu wyjaśnieniu nie brakuje elegancji. Karłowacenie wyspowe to proces dobrze udokumentowany w przyrodzie. Występuje on, ponieważ na ograniczonym i izolowanym terenie, takim jak wyspy, konkurencja o zasoby jest wysoka, dlatego większym gatunkom bardziej opłaca się utrzymywać mniejsze rozmiary ciała.

Jednak dzisiaj coraz częściej mówi się, że przodków H. floresiensis trzeba szukać głębiej w naszej ewolucyjnej historii – być może u samych początków ludzkiego rodzaju, na co wskazywałoby występowanie cech wspólnych H. ­floresiensis i ­australopiteków, których z kolei nie ma u H. erectus. To ciekawa hipoteza, bo jeśli H. floresiensis faktycznie nie są potomkami wyrośniętego H. erectus (miał nawet 180 cm wzrostu) ze wschodniej Azji, ale bardziej archaicznych populacji człowieka (z Afryki lub Kaukazu), to ich niewielkie rozmiary ciała wcale nie muszą być aż tak dziwaczne. Może także przodkowie hobbitów byli niscy i mieli małe mózgi – więc do karłowacenia wyspowego nie musiało u nich dojść, albo przynajmniej proces ten przebiegał łagodnie.

Ale jeśli przyjmiemy taki scenariusz, to musimy wyjaśnić, jak istoty o małych ciałach i niewielkich mózgach dotarły na koniec świata, którym wówczas była dla ludzi wyspa Flores.

Geografia stanowi tu bowiem kolejną zagadkę. W epoce lodowcowej poziom morza był przeszło sto metrów niższy niż obecnie – dzięki temu wiele wysp archipelagu malajskiego, w tym Sumatra, Borneo i Jawa, były połączone lądem i stanowiły jeden duży półwysep, wspomnianą Sundę. W drugiej połowie XIX w. zdali sobie z tego sprawę Alfred Russell Wallace, współtwórca teorii ewolucji, oraz Thomas Huxley, jeden z jej najbardziej zagorzałych obrońców. Wyznaczyli oni linie przedzielające te tereny w miejscach, które od milionów lat były oddzielone morzem.

Wyspa Flores znajduje się już za liniami Wallace’a i Huxleya. Zatem H. erectus lub jakikolwiek inny gatunek człowieka mógł suchą stopą dotrzeć z Afryki na Jawę (a nawet Bali), ale by przedostać się na Flores, musiał pokonać morze. Kiedy i jak mogło się to stać?

Przypadkowi kolonizatorzy

Najstarsze kości H. floresiensis datowane są na 100 tys. lat, a najmłodsze na ok. 50 tys., ale na Flores znaleziono także narzędzia mogące mieć nawet ok. 900 tys. lat. W ostatniej dekadzie poznaliśmy ich prawdopodobnych twórców. Na stanowisku Mata Menge w innym miejscu wyspy odkryto ludzkie skamieniałości datowane na przeszło 700 tys. lat. Gdyby te kości wyglądały jak H. erectus, zagadkę można by uznać za rozwiązaną, ale człowiek z Mata Menge był nawet nieco mniejszy niż ten z Liang Bua. Ta kolekcja skamieniałości jest jednak uboga – nie da się na jej podstawie rozstrzygnąć, czy hobbit z Mata Menge to przodek H. floresiensis ani też czy stanowi on skarłowaciałą wersję H. erectus, czy może pochodzi od jakiejś znacznie starszej populacji.

Odkrywcy hobbita z Mata Menge za najbardziej prawdopodobne uznali, że to indonezyjski H. erectus skolonizował Flores i uległ skarłowaceniu, co dało początek populacji z Mata Menge, z której wywodzą się hobbici z Liang Bua. Ale nie wszyscy naukowcy są przekonani.

Na przykład paleoantropolożka Debbie Argue w wydanej w zeszłym roku książce „Little Species, Big Mystery” („Małe gatunki, wielka zagadka”) rozważa scenariusze przypadkowej kolonizacji Flores przez hobbitów. Jeśli ludzie o niewielkich rozmiarach występowali równolegle z H. erectus na terenie Sundy, to jakaś fala tsunami mogła ich zmyć z lądu i przenieść kilkanaście kilometrów dalej. Zwłaszcza jeśli hobbici żyli na drzewach. Gdyby jakaś olbrzymia fala zmiotła część dżungli, a połamane drzewa stworzyły naturalną tratwę, to zaskoczone, przemoczone i przerażone stadko hobbitów mogłoby przetrwać morską podróż na następną wyspę i tam założyć nową kolonię.

Żeby jednak dostać się na Flores, trzeba by taką podróż odbyć aż trzy razy: najpierw na Lumbok, potem na Sumbawę, w końcu na Flores. Trzy szczęśliwe zbiegi okoliczności wydają się mało prawdopodobne, nawet jeśli hobbici mogli mieć na tę podróż setki tysięcy lat. Argue zastanawia się też, czy hobbici nie mogliby się dostać na Flores razem ze stegodonami, które te odcinki byłyby w stanie przepłynąć, choć trudno wyobrazić sobie, by robiły to z pasażerami na gapę na grzbietach. A może hobbici sami byli świetnymi pływakami, w czym pomagały im duże stopy? Większości badaczy najbardziej nie mieści się w ich dużych głowach scenariusz, zgodnie z którym te niepozorne ludki setki tysięcy lat temu własnoręcznie budowały tratwy i podróżowały po morzach. Takiego dokonania spodziewalibyśmy się raczej po H. erectus.

Aż tak się pomylić

Hipoteza skarłowacenia H. erectus doczekała się też ostrzejszej polemiki. Niektórzy paleoantropolodzy, na czele z Maciejem Hennebergiem, emerytowanym profesorem Uniwersytetu w Adelajdzie, odrzucają nawet pogląd, że kości z Liang Bua i Mata Menge wskazują na osobny gatunek człowieka. Ich zdaniem hobbici nie istnieli.

Jak więc wytłumaczyć nietypowe cechy anatomiczne tych szczątków? W serii artykułów publikowanych m.in. w „PNAS” Henneberg i współpracownicy przedstawili kilka hipotez, które łączy założenie, że kości hobbitów reprezentują nasz własny gatunek, ale były to osobniki obciążone chorobami lub wadami rozwojowymi. Takimi jak zespół Downa, zespół niedoboru jodu (kretynizm) lub zespół Larona – kolejne rzadkie zaburzenie genetyczne prowadzące do mniejszych rozmiarów ciała, w tym małogłowia. W wydanej zaś w 2008 r. książce „The Hobbit Trap” („Pułapka hobbita”) Henneberg sugerował też, że na jednym z zębów trzonowych Flo widać ślady plomby dentystycznej, co musiałoby świadczyć o tym, że kobieta zmarła w XX w., a nie dziesiątki tysięcy lat temu.

Czy odkrywcy Flo mogliby się aż tak bardzo pomylić? Większość specjalistów odrzuca tezy Henneberga, ponieważ nie udało mu się dotąd pokazać, że któraś z wymienionych wad rozwojowych mogłaby wytłumaczyć występowanie u Flo wszystkich nietypowych cech anatomicznych – nie tylko w obrębie czaszki (mała głowa, brak podbródka itd.), ale i szkieletu. Z drugiej strony, z niektórymi poglądami prof. Henneberga trudno polemizować. W rozmowie z „Tygodnikiem” badacz zwraca uwagę na to, że paleoantropolodzy nie są zbyt ostrożni, gdy idzie o powoływanie do istnienia nowych gatunków człowieka.

– W Liang Bua znaleziono ok. stu fragmentów szkieletu, z czego dwie trzecie należy do LB1, reszta – do kilkunastu innych osobników, reprezentowanych przez jeden lub kilka fragmentów – mówi prof. Henneberg. – Moim zdaniem LB1 to szkielet patologiczny, więc na jego podstawie nie można wyróżniać nowego gatunku. Pozostałych skamieniałości jest niewiele. Mamy za mało danych, by rozstrzygnąć, czy reprezentują one nowy gatunek, czy też wpisują się w zakres zmienności, która wtedy obowiązywała wśród ludzi – dodaje.

Nawet w przypadku Flo, którą znamy z wielu fragmentów szkieletu, rekonstrukcja rozmiarów ciała nie jest czymś oczywistym, jeśli nie weźmie się pod uwagę dodatkowych założeń.

– Rekonstrukcja wykonana przez ­Petera Browna, zresztą mojego dobrego kolegę, wedle której LB1 miała 106 cm, oparta była wyłącznie o pomiary długości kości udowej. Ale w zespole Downa kości udowe ulegają skróceniu. Jeśli tak było z LB1, to w rzeczywistości musiała mierzyć ok. 135 cm. Tymczasem do dzisiaj na Flores, w pobliżu Liang Bua, żyją ludzie, którzy mają średnio ok. 150 cm wzrostu – twierdzi prof. Henneberg.

Problem tego, jak bardzo reprezentatywne dla ludzkich populacji są znajdowane skamieniałości, jest równie stary jak paleoantropologia. Badacze pierwszych szczątków neandertalczyków byli w połowie XIX w. przekonani, że mają do czynienia z H. sapiens chorym na krzywicę. Dopiero po tym, jak Darwin i Wallace ogłosili teorię ewolucji, neandertalczycy uzyskali własną tożsamość. Prosta statystyka odradza nadmierne doszukiwanie się patologii w skamieniałościach – rzadkie zaburzenia w zapisie kopalnym powinny pojawiać się, cóż, rzadko. Ale w poszczególnych przypadkach wątpliwości trudno rozstrzygnąć bez wykopania kolejnych skamieniałości.

W tym kontekście jeszcze więcej wątpliwości może budzić opisanie w 2019 r. H. luzonensis – drugiego gatunku hobbitów. W jaskini Callao, położonej na północy wyspy Luzon należącej do Filipin, jeszcze w pierwszej dekadzie XX w. znaleziono fragment jednej z kości śródstopia. Datowano je na 67 tys. lat – a przynależność gatunkowa nie była jasna. Dalsze wykopaliska i analizy zasugerowały, że na Luzon możemy mieć do czynienia z istotami podobnymi do tych z Flores.

Materiał kopalny w tym przypadku jest wyjątkowo ubogi – nie mamy ani czaszki, ani dużych części szkieletu, jak u Flo – jedynie trochę zębów należących do paru osobników i pojedyncze kości stóp, dłoni oraz fragment kości ­udowej. Podobnie jak w przypadku pierwszego hobbita, szczątki z jaskini Callao wskazują zarówno na podobieństwo do ­australopiteków, jak i nowoczesnych ludzi, a także na niewielkie rozmiary ciała.

Autorzy odkrycia zdecydowali się ogłosić istnienie nowego gatunku, choć ani o anatomii, ani o sposobie życia tych ludzi wiele powiedzieć nie możemy. Niezależnie od tego, czy ich decyzja była uzasadniona, na odpowiedź czekają podobne pytania jak w przypadku H. floresiensis. Jak i kiedy ci ludzie dostali się drogą ­morską na wyspę Luzon, która także leży za linią Huxleya? I czy mogli tam ulec skarłowaceniu? Na razie wiemy jedynie to, że jakiś człowiek musiał przebywać na Luzon ok. 700 tys. lat temu. Tyle lat liczą najstarsze narzędzia znane z tej wyspy.

Ludzkie gałęzie

W ludowych opowieściach z Flores pojawiają się tajemnicze istoty nazywane Ebu Gogo – niskie, włochate i posługujące się językiem opartym na pomrukach. Żywiły się ludzkimi uprawami, a czasem nawet ludzkim mięsem, ponieważ porywały dzieci. Niektórzy autorzy próbowali łączyć te legendy z odkryciem H. floresiensis, sugerując, że mogą być one świadectwem pamięci o współwystępowaniu hobbitów i ludzi współczesnych. Ale trudno w takie pomysły uwierzyć. Pierwsze datowania sugerowały, że hobbici istnieli na Flores jeszcze 12 tys. lat temu, a więc w czasach, gdy wyspa była już skolonizowana przez H. sapiens. Dzisiaj jednak wiemy, że najmłodsze skamieniałości hobbitów w rzeczywistości mają ponad 50 tys. lat – a zapis kopalny urywa się przynajmniej kilka tysięcy lat przed przybyciem na Flores H. sapiens.

Co te odkrycia – z Liang Bua, Mata Menge i Callao – mówią o naszej ewolucji? Na pewno wstrząsają starą wizją, zgodnie z którą ewolucja człowieka polega na zastępowaniu jednej formy kolejnymi, zawsze bardziej zaawansowanymi kulturowo i posiadającymi większe mózgi. Musimy poważnie brać pod uwagę taki scenariusz, że duży mózg nie zawsze rozwiązuje problemy adaptacyjne ludzi. W szczególnych warunkach opłacalna może być redukcja jego rozmiarów.

Podobnie jak u innych zwierząt, ewolucyjna historia człowieka musiała być zawiła: znamy już wiele współwystępujących i różniących się od siebie populacji człowieka. Niezależnie od tego, czy zaliczymy je wszystkie do osobnych gatunków, czy jakoś je pogrupujemy (paleo­antropologom niestety brakuje konsekwencji w posługiwaniu się terminem „gatunek”), otrzymujemy obraz znacznie większych różnic niż we współczesnych ludzkich populacjach. Wiele z tych grup – denisowianie, neandertalczycy, H. ­luzonensis i H. floresiensis – żyło obok naszych przodków jeszcze 70 tys. lat temu. Niewiele wcześniej występował jeszcze H. erectus i H. naledi – kolejny oryginalny hominid o stosunkowo małym mózgu, z RPA.

Trudno się spodziewać, by hobbici z Flores i Luzon wyczerpywali listę „nietypowych” ludzi – na odkrycie pewnie czekają jeszcze formy pośrednie, które pokazałyby, jak te grupy łączą się z linią, która prowadzi do neandertalczyków, denisowian i do nas. Do ustalenia nadal pozostaje, jakie pokrewieństwo łączy obie grupy hobbitów. Czy pochodzą oni od wspólnego przodka, który też był niewielkich rozmiarów, czy może na Flores i Luzon niezależnie doszło do skarłowacenia człowieka? A może istniały dwie wielkie ludzkie gałęzie ewolucyjne, z których jedna („nasza”, prowadząca przez H. erectus także do denisowian i neandertalczyków) w ciągu 2-3 mln lat stworzyła zaawansowaną kulturę i zwiększyła rozmiary ciała i mózgu, a druga (łącząca hobbitów, H. naledi, może nawet australopiteków) w podobnym czasie nie przeszła tak spektakularnych zmian?

Największe nadzieje na odpowiedź pokłada się w rozwoju paleogenetyki i znajdującej się jeszcze w powijakach paleoproteomiki. Pierwsza szuka długich łańcuchów DNA w skamieniałościach, które pozwalałyby określać pokrewieństwo między nimi (jej twórcą jest zeszłoroczny noblista Svante Pääbo). DNA może przetrwać setki tysięcy lat, ale głównie w mroźnym klimacie. W tropikach szybko ulega degradacji, dlatego jak dotąd nie udało się zbadać genów hobbitów, mimo że ich szczątki nie zdążyły jeszcze zmienić się w kamień. Paleoproteomika z kolei analizuje skamieniałości pod kątem występujących w nich białek, które są produktami genów – pozwala więc na bardzo podobne rozstrzygnięcia. A przy tym białka są bardziej wytrzymałe od DNA – mówi się, że mogą przetrwać w skamieniałościach nawet 20 mln lat.

Taki zakres wglądu w przeszłość pozwoliłby prześledzić naszą ewolucję nie tylko od australopiteków, ale aż od ostatniego wspólnego przodka ludzi i innych pozbawionych ogona małp. ©℗