Powrót do Edenu. Gdzie narodził się Homo sapiens

W styczniu 1988 r. czytelników amerykańskiego „Newsweeka” mogła zaskoczyć nietypowa biblijna ilustracja na okładce. Oto Adam i Ewa, niczym z prac renesansowych artystów, ale oboje o afrykańskich rysach, stoją pod drzewem owocowym w raju, między nimi groźnie spogląda owinięty wokół pnia wąż. Umieszczony w koronie drzewa napis głosi: „W poszukiwaniu Adama i Ewy. Nauka na tropie kontrowersyjnej teorii o pochodzeniu człowieka”.

Już w pierwszym akapicie okładkowy tekst wyjaśniał, że imiona Adam i Ewa zostały użyte dość niefortunnie, bo nie chodzi tu o żadną pierwszą parę ludzi – jedyną, która miałaby żyć wówczas na Ziemi. A w całej historii nie pojawiał się też żaden zakazany owoc ani wąż. Jednak autorom opisanego w tygodniku badania trudno się było powstrzymać przed biblijnym nawiązaniem.

Rok wcześniej w „Nature” trójka genetyków – Rebecca Cann, Mark Stoneking i Allan Wilson – dowodziła, że wszyscy współcześnie żyjący ludzie ok. 200 tys. lat temu (jakieś 10 tys. pokoleń wstecz) mieli wspólną pra(pra…)babkę żyjącą w Afryce. Cann w innym miejscu nazwała tę kobietę „mitochondrialną Ewą”, czyniąc aluzję do metody jej odkrycia. Owa Ewa bowiem – jak napisze kilka lat później kolejny autor „Newsweeka” – „zrodziła się nie z żebra Adama, ale z małżeństwa krzemu [czyli technologii komputerowej – red.] i DNA”. Odkrycie jej było pierwszym tak silnym argumentem za tym, że to właśnie Afrykę należy uważać za miejsce powstania naszego gatunku. I dlatego wywołało wielkie zamieszanie.

Fałszywa historia rasy

Nie wszyscy chcieli wierzyć w istnienie naszej afrykańskiej pramatki. Cann przyznała w jednym z wywiadów, że po tym, jak o jej badaniach zrobiło się głośno, zaczęła dostawać pełne nienawiści listy, a jej telefon rozdzwaniał się w środku nocy. FBI sprawdzało nawet, czy któryś z tych listów nie został nadany przez terroryzującego wówczas USA Unabombera. Możemy się domyślać, dlaczego część amerykańskiego społeczeństwa nie chciała zaakceptować afrykańskich korzeni współczesnego człowieka, jednak wnioski płynące z badań Cann i współpracowników początkowo odrzucali także ich koledzy po fachu. Kilka lat później inny autor „Newsweeka” napisze z przekonaniem o „kolejnym upadku Ewy”.

Opowieść o Ewie zraziła część naukowców, ponieważ w latach 80. dominowała inna wizja naszego pochodzenia. Dzięki wykopaliskom paleoantropologów było wiadomo, że ponad milion lat temu zarówno Afryka, jak i Eurazja zamieszkane były przez podobnie wyglądających ludzi, klasyfikowanych jako H. erectus. Uważano, że każda z tych populacji ewoluowała w kierunku H. sapiens, co przede wszystkim polegało na zwiększaniu rozmiarów mózgu i zmianie kształtu czaszki. Jednocześnie między mieszkańcami różnych kontynentów miały zacząć narastać różnice rasowe. Współcześni Europejczycy mieliby więc różnić się od Azjatów, rdzennych Australijczyków czy Afrykanów, ponieważ przez dobry milion lat te wszystkie grupy były od siebie odseparowane i przystosowały się do innych warunków środowiska.

Koncepcję tę, nazwaną hipotezą multiregionalną, rozwinęła trójka badaczy: Milford Wolpoff, Wu Xin Zhi i Alan Thorne. Próbowali oni znaleźć jej potwierdzenie w czaszkach archaicznych ludzi z różnych kontynentów, u których dopatrywali się zaczątków cech typowych dla tradycyjnie wydzielanych ras. A jeden z popularnych wariantów tej hipotezy zakładał, że pomiędzy populacjami archaicznymi, należącymi do H. erectus, a ludźmi współczesnymi (H. sapiens) występowała „faza przejściowa” w postaci neandertalczyków.

Wszystkie dzieci Ewy

Pojawienie się mitochondrialnej Ewy było sygnałem, którego na gruncie hipotezy multiregionalnej nie dało się wyjaśnić – jej zwolennikom pozostawało tylko zdyskredytowanie tych badań. Jeszcze w latach 80. powstała konkurencyjna koncepcja – nazywana dziś „modelem wyjścia z Afryki” lub „pożegnania z Afryką”; pojawiały się też biblijne metafory „wyjścia z Edenu” czy „modelu arki Noego”. Według tego scenariusza nasz gatunek nie wyewoluował z kilku rozrzuconych po kilku kontynentach populacji, tylko narodził się stosunkowo niedawno w Afryce, a w ciągu ostatnich 200 tys. lat rozszedł po całym świecie (przez Eurazję, gdzie zastąpił dotychczasowych ­mieszkańców – H. erectus, neandertalczyków i kto wie kogo jeszcze).

Badania Rebekki Cann i współpracowników miały właśnie na to wskazywać. Były to analizy materiału genetycznego znajdującego się w mitochondriach. Mitochondria są strukturami służącymi do przetwarzania energii – w każdej komórce ciała możemy mieć ich setki lub tysiące. Niczym maleńkie organizmy posiadają własne, koliste cząsteczki DNA (tzw. mtDNA). Ludzie dziedziczą je po matce – wiele ich kopii znajduje się w komórce jajowej, do której wnika plemnik. Pojedyncze ojcowskie mitochondria mogą trafić do zarodka z plemnikiem, ale niemal zawsze zginą w morzu tych przekazanych przez matkę. Nie dochodzi też do żadnego przemieszania się mitochondrialnych genów od obojga rodziców, tak jak to się dzieje w przypadku DNA z jądra komórkowego, decydującego o cechach całego organizmu. Ale czasem przy kopiowaniu mtDNA zdarzają się drobne błędy – mutacje. Oznacza to, że każdy z nas ma mtDNA niemal identyczne jak nasze matki. Jeśli kobieta urodzi córkę, to jej mtDNA w niemal identycznej postaci będzie mogło trafić także do wnuków. Jeśli jednak doczeka się wyłącznie synów, to ta konkretna linia mtDNA wygaśnie.

Rebecca Cann i współpracownicy poszli tropem mutacji mtDNA w próbkach pobranych od ok. 150 osób z całego świata. Znali w przybliżeniu tempo zachodzenia mutacji mtDNA, które dla ludzi jest względnie stałe, więc gdy porównali różnice w mitochondrialnych genach sporej grupy ludzi, dzięki zastosowaniu narzędzi statystycznych udało im się oszacować, kiedy ten materiał genetyczny był dla przodków wszystkich badanych identyczny. W ten sposób doszli do mitochondrialnej Ewy, żyjącej ok. 200 tys. lat temu w Afryce. Wskazanie na ten kontynent było kontrowersyjne, bo przecież miejsca narodzin nie mamy zapisanego nigdzie w genach. Autorzy pracy argumentowali, że domniemane „geny Ewy” są najbardziej zbliżone do mtDNA współczesnych Afrykanów.

To genetyczne śledztwo nie sugerowało oczywiście, że przed 200 tys. lat istniała tylko jedna rozmnażająca się kobieta należąca do naszego gatunku. Mogło być ich kilka-kilkanaście tysięcy, tyle że wywodzące się od nich linie mtDNA z czasem wygasły. Nie jest to przesadnie dziwne – przypomnijmy, że wystarczy, by kobieta miała wyłącznie synów, a jej mtDNA wypadnie z puli genowej.

Natura migranta

Wkrótce w literaturze naukowej pojawił się także „Y-chromosomalny Adam”. Badania genetyczne prowadzone na chromosomach płciowych Y, dziedziczonych wyłącznie w linii męskiej (analogicznie jak mtDNA dziedziczone jest po matce), także sugerowały zbieganie się męskich linii genetycznych do jednego „praojca”, żyjącego ok. 100 tys. lat temu, najprawdopodobniej w Afryce.

Domniemane daty występowania „Y-chromosomalnego Adama” i „mitochondrialnej Ewy” nieco się więc rozjechały, ale dla rekonstrukcji naszej przeszłości nie miało to znaczenia. Kluczowe było to, że według genetyki nasze korzenie wyrastają z jednej, afrykańskiej populacji, a nie z kilku rozsianych po całym świecie.

Do upadku hipotezy multiregionalnej przyczyniło się także opracowanie nowych metod datowania, które dowodziły, że niektóre szczątki zaliczane do naszego gatunku, znalezione na Bliskim Wschodzie, są starsze od szczątków neandertalczyków z tego samego regionu. To wykluczało, że H. sapiens w swojej historii ewolucyjnej przeszedł przez „stadium neandertalczyka”, zanim wykształcił swoje wyjątkowe cechy. Neandertalczycy muszą być naszymi kuzynami, a nie bezpośrednimi przodkami.

Dziś hipoteza multiregionalna jest wyłącznie historyczną ciekawostką, a model wyjścia z Afryki został świetnie udokumentowany. Możemy też bardziej precyzyjnie datować migracje H. sapiens do Eurazji. Było ich więcej niż jedna – najwcześniejsza, sprzed 200 tys. lat, dotarła przynajmniej do Grecji, choć kluczowa dla naszej historii fala wyszła z Afryki między 60-80 tys. lat temu. Wszyscy współcześni ludzie, poza rdzennymi mieszkańcami Afryki, mają swoich przodków właśnie wśród tamtych migrantów.

Wiemy to dzięki badaniom DNA ekstrahowanego z ludzkich skamieniałości, które zapoczątkował ubiegłoroczny noblista, Svante Pääbo. Co ciekawe, badania te jednocześnie pogrzebały najbardziej radykalną wersję „pożegnania z Afryką”. Bo dowodziły, że nasi przodkowie po migracji do Eurazji nie wyparli całkowicie jej dotychczasowych mieszkańców, jak głosiła tamta wersja, tylko się z nimi częściowo zmieszali. W naszych żyłach płynie domieszka krwi neandertalczyków.

Scenariusz migracji H. sapiens z Afryki potwierdzają także badania jądrowego (czyli „zwykłego”) DNA, które wśród mieszkańców tego kontynentu jest najbardziej zróżnicowane (co znaczy, że ludzie z pozostałych regionów są z sobą bliżej spokrewnieni). Skoro nasi przodkowie najpierw zamieszkiwali Afrykę, to właśnie tamtejsza populacja miała najwięcej czasu, by najbardziej ubogacić swoją pulę genów dzięki występowaniu mutacji.

Poszukiwania ogrodu

Choć spór zwolenników hipotezy multi­regionalnej i pożegnania z Afryką już zupełnie wygasł, paleoantropolodzy w ostatnich latach zaczęli toczyć kolejną debatę na temat naszego pochodzenia. Tym razem jej areną nie jest cały świat, tylko Afryka, a dwa główne zajmowane stanowiska mogą już się wydawać znajome.

Zwolennicy pierwszego uważają, że powinniśmy umieć wskazać konkretny region kontynentu jako naszą kolebkę – niczym biblijny ogród Eden. Ich przeciwnicy twierdzą z kolei, że żadnego takiego regionu nie ma, ponieważ nasz gatunek wyewoluował z kilku populacji zamieszkujących różne obszary Afryki, między którymi dochodziło do przepływu genów.

Kandydatów na „ogród Eden” jest kilka. Zwolennicy poszczególnych opcji najczęściej idą tropem skamieniałości.

Jeszcze w latach 60. odkryto w Etiopii tzw. człowieka z Omo (kilka fragmentów czaszek datowanych na ok. 230 tys. lat) oraz człowieka z Herto (bardziej kompletną czaszkę sprzed ok. 160 tys. lat). Te skamieniałości nie wyglądają jak kości współcześnie żyjących ludzi, ale uznaje się, że reprezentują naszą własną linię rozwojową – wczesną formę H. sapiens. To jeden z powodów, dla których na miejsce powstania naszego gatunku od dawna typuje się wschodnią Afrykę, a zwłaszcza Etiopię. To zresztą teren od milionów lat związany z naszą ewolucją. Znamy stamtąd także skamieniałości australopiteków (w tym słynny szkielet Lucy).

Drugi często typowany na „rajski ogród” region to południowa Afryka. W pierwszej połowie XX w. znaleziono tam m.in. tzw. czaszkę z Florisbad, obecnie datowaną na ok. 260 tys. lat. Pierwotnie na jej podstawie opisany został gatunek Homo helmei, dzisiaj już rzadko używany w literaturze naukowej. Czaszka z Florisbad także traktowana jest najczęściej jako okaz wczesnego H. sapiens.

Również do południowej Afryki zaprowadziło Evę Chan i współpracowników badanie mitochondrialnego DNA kilku afrykańskich plemion. Autorzy opublikowanej w 2019 r. w „Nature” pracy przekonywali, że zidentyfikowali region wyschniętego dziś jeziora Makgadikgadi jako miejsce narodzin naszego gatunku ok. 200 tys. lat temu. Panujące wówczas warunki klimatyczne miały sprawić, że te ówczesne mokradła otoczyła nieprzekraczalna pustynia – mamy więc element izolacji genetycznej, potrzebny do kumulacji różnic genetycznych i wyłonienia się nowego gatunku – zaś ok. 130 tys. lat temu otwarł się zielony korytarz wiodący z północy na południe, którym nasi przodkowie mogliby się rozejść po całym kontynencie.

Ten scenariusz doczekał się jednak ostrej krytyki. Zespołowi Chan zarzucano, że oparł swoje rozumowanie na arbitralnym założeniu, iż ludzie, którzy dzisiaj zamieszkują te tereny – a których mtDNA ma najbardziej przypominać mtDNA naszych przodków – przez 200 tys. lat nieprzerwanie żyli w tej samej okolicy. Wyników badań mtDNA, jak nauczyła nas już historia mitochondrialnej Ewy, nie da się łatwo przełożyć na konkretny region geograficzny. Zespół Chan może mieć rację, ale przedstawiony wynik to ciekawa poszlaka, a nie żaden dowód.

Nieco wcześniej, w 2017 r., uwaga paleoantropologów skupiła się na innym obszarze Afryki. Zespół kierowany przez Jean-Jacquesa Hublina opisał nowe skamieniałości wydobyte z jaskini Dżabal Ighud w Maroku, znanej od połowy XX w. To fragmenty czaszki, której wiek ustalono na 315 tys. lat i sklasyfikowano ją także jako wczesnego H. sapiens. Jeśli autorzy tego odkrycia mają rację, to są to najstarsze znane szczątki z naszej linii rozwojowej, wyprzedzające czaszkę z Florisbad czy Omo o dziesiątki tysięcy lat.

Zespół Hublina nie zasugerował jednak, że to właśnie północna Afryka jest poszukiwanym „ogrodem Eden”. Zaproponował za to hipotezę „afrykańskiego multiregionalizmu” (zwaną także modelem pan­a­frykańskim). Zgodnie z nią już 300 tys. lat temu cały kontynent musiał być zasiedlony przez kilka populacji, z których każda wniosła jakiś wkład genetyczny do powstania nowoczesnego H. sapiens.

Co mówią kości

Dziś nikt nie wie, jak rozstrzygnąć spór pomiędzy zwolennikami scenariuszy obejmujących całą Afrykę lub jej poszczególne regiony. Nie brak oczywiście koncepcji, które próbują obie te wersje łączyć. Akcentują to, że istniało kilka populacji źródłowych H. sapiens – w Afryce północnej, wschodniej i w południowej – które się krzyżowały, ale jedna z nich miała dominujący wkład w naszą ewolucyjną historię. Która to była? Tu wracamy do punktu wyjścia.

Niewiele pomagają analizy anatomiczne i archeologiczne. Wspomniane skamieniałości z północnej, południowej i wschodniej Afryki, pochodzące sprzed 200-300 tys. lat, nieco się od siebie różnią – a badacze nie są zgodni, które cechy mogą sygnalizować pierwsze etapy ewolucji w kierunku współczesnej anatomii. Nie widać na nich jeszcze podbródka, będącego jednym z naszych znaków rozpoznawczych (w większości przypadków nie zachowała się żuchwa). Czaszki te mają wciąż bardziej podłużny niż zaokrąglony kształt, jaki podziwiać możemy u siebie. Żaden z tych trzech regionów nie wyróżnia się także pod kątem wytworów kulturowych – znajdujemy tam podobnie zaawansowaną broń i narzędzia. A świadectwa bardziej złożonych zachowań są sporo młodsze.

Za najstarszą jak dotąd odnalezioną biżuterię uznaje się naszyjnik z muszelek znaleziony w Maroku w warstwie archeologicznej datowanej na ok. 140 tys. lat. Najstarsze znane celowe pochówki H. sapiens mają ok. 100 tys. lat – mowa o grobach wykopanych na Bliskim Wschodzie, te z Afryki są jeszcze młodsze (pochodzą sprzed niespełna 80 tys. lat). Przejawy sztuki figuratywnej, czyli przedstawiającej jakieś postacie, to już ledwie ostatnie 40-50 tys. lat.

Nie znaczy to jednak, że nasi afrykańscy przodkowie sprzed 200-300 tys. lat wiedli prymitywne życie – bardzo prawdopodobne, że wciąż za mało odkryliśmy, by stworzyć sobie ich kompletny obraz. Z pewnością nie byli jedynymi mieszkańcami kontynentu. W podobnym wieku jak skamieniałości z Dżabal Ighud jest czaszka Kabwe 1 znaleziona w Zambii i klasyfikowana jako H. rhodesiensis (lub H. heidelbergensis). Populacja, którą ona reprezentuje, miała mózg podobnej wielkości jak wczesny H. sapiens, ale wyglądem (m.in. grube kości, wydatny łuk brwiowy) przypominała raczej H. erectus.

Jeszcze ciekawszym znaleziskiem są tajemniczy lokatorzy Jaskini Wschodzącej Gwiazdy w RPA, czyli odkryty w 2013 r. H. naledi. To również żyjący ok. 300 tys. lat temu człowiek, który pod pewnymi względami (rozmiar mózgu, budowa ramion) bardziej przypominał małpy niż nas, choć jego odkrywcy zasugerowali niedawno, że celowo grzebał zmarłych i odprawiał rytuały. Jeśli to faktycznie robił, to trudno sobie wyobrazić, by nasi przodkowie także nie byli zdolni do takich zachowań.

Brakuje nam dzisiaj odpowiedzi nie tylko na pytanie o to, czy wczesne grupy H. sapiens krzyżowały się między sobą, ale także o to, czy do naszej puli genowej i rozwoju kulturowego wniosły swój wkład populacje H. rhodesiensis, H. naledi, a może i współcześni im mieszkańcy Bliskiego Wschodu, z którymi nasi przodkowie mogli się zetknąć. Nie byłoby to jednak wielkim zaskoczeniem. Człowiek jest bodaj najbardziej awanturniczym zwierzęciem na Ziemi. I nasze początki mogą to odzwierciedlać.

Rajski Eden? Dziękujemy, ale to jednak nie dla nas. ©℗