Wszystkie twarze naszych przodków. Jak staliśmy się ludźmi

Kasper Kalinowski: Jeszcze kilkadziesiąt tysięcy lat temu nasi przodkowie żyli obok innych gatunków człowieka, takich jak denisowianie, neandertalczycy czy Homo floresiensis. Wiemy, jak wyglądały ich wzajemne kontakty?

Prof. Guido Barbujani: W bardzo ograniczonym stopniu. Po pierwsze, wiele skamieniałości i stanowisk archeologicznych wciąż czeka na odkrycie. Na pewno nie odnaleźliśmy jeszcze śladów wszystkich wymarłych gatunków ludzi. W dawnych czasach bycie człowiekiem miało o wiele szersze znaczenie niż obecnie.

Wiemy, że Homo sapiens i neandertalczycy mieli ze sobą kontakty na Bliskim Wschodzie i w Europie. Co przyniosły te kontakty, pozostaje kwestią otwartą. Co ciekawe, neandertalczycy przez dziesiątki tysiącleci produkowali identyczne narzędzia jak nasi przodkowie, ale coś się zmieniło, gdy spotkali pierwszych przedstawicieli Homo sapiens. Nie wiemy, czy to dlatego, że nauczyli się od nas dekorować swoje ciała i tworzyć bardziej wyrafinowane przedmioty, czy też dokonał się u nich niezależny postęp kulturowy.

Denisowianie, którzy mieszkali na wschodzie, w Azji, są dość tajemniczy – przez ostatnich 15 lat zastanawialiśmy się, jak w ogóle wyglądali. Możemy jednak stwierdzić, że należeli do innego gatunku niż Homo sapiens czy neandertalczycy, ponieważ z miniaturowych fragmentów kości, które znaleźliśmy, udało się wyekstrahować ich DNA. W przypadku Homo floresiensis mamy dobre wyobrażenie o ich wyglądzie, bo zachowało się znacznie więcej skamieniałości, ale jak dotąd nie natrafiliśmy w nich z kolei na ślady DNA. W obu przypadkach nie ma archeologicznych dowodów na interakcje z naszymi przodkami.

Ciągle zbyt mało odkryliśmy, by dobrze zrozumieć naszą prehistorię?

Za każdym razem, gdy pojawia się nowe odkrycie, coś zmienia się w naszym rozumieniu prehistorii. Przede wszystkim zmniejsza się margines błędu naszych hipotez. W najważniejszych kwestiach mamy wiele dowodów. Nikt już tak naprawdę nie wątpi, że człowiek – mam na myśli cały rodzaj Homo – pochodzi z Afryki, że migrował w różnych momentach w kierunku Eurazji i Australii, i że w tym procesie różne grupy różnicowały się w izolacji, dając początek nowym gatunkom. Nowe odkrycia mogą nam jednak pomóc lepiej zdefiniować czas i szczegóły tych procesów.

Ale szczerze mówiąc, nie przywiązywałbym większej wagi do nagłówków gazet, które niemal co roku ogłaszają, że nowo odkryta skamielina zrewolucjonizuje nasze poglądy na ewolucję człowieka. Każde takie odkrycie dodaje jakiś element do wielkiej  mozaiki, ale nie może głęboko zmienić jej ogólnego zarysu.

Homo sapiens doczekał się potomstwa zarówno z denisowianami, jak i neandertalczykami. Dlaczego więc mówimy o różnych gatunkach?

Osobiście mam pewne wątpliwości co do hybrydyzacji z neandertalczykami, ale wrócimy do tego później. Jeśli chodzi o koncepcję gatunku, odpowiedź znajdziemy już w pracach Karola Darwina, a nawet wcześniejszych koncepcjach Jana Chrzciciela Lamarcka.

W szkole uczymy się, że konie i osły należą do różnych gatunków, ponieważ ich hybrydy – muły – są bezpłodne. Tak sztywna definicja gatunku pochodzi z XVIII w., z pracy szwedzkiego przyrodnika Karola Linneusza, który zaproponował klasyfikację organizmów. Podobnie jak wszyscy naukowcy jego epoki, Linneusz wierzył, że gatunki były wyraźnie od siebie odseparowane od momentu stworzenia. Zadanie przyrodników było ogromne i czasochłonne, ale koncepcyjnie proste – musieli tylko umieścić właściwą etykietę na właściwym zwierzęciu lub roślinie.

Lamarck jako pierwszy zakwestionował taki pogląd, twierdząc, że różne gatunki pochodzą  od wspólnych przodków. Darwin w pełni się z nim zgadzał. Tylko że jeśli Lamarck i Darwin mają rację – a mają – to to, co obecnie  jest różnymi gatunkami, jakiś czas temu musiało być jednym gatunkiem. Ich oddzielenie zajęło dziesiątki tysięcy lat, podczas których dwie grupy były już w pewnym stopniu różne, ale nadal mogły się krzyżować i wydawać płodne hybrydy. 

W rzeczywistości, pomimo tytułu swojego arcydzieła – „O powstawaniu gatunków” – Darwin nie miał wysokiego mniemania o koncepcji gatunku. Pisał, że możemy i musimy określać różne organizmy różnymi nazwami, jeśli te są wystarczająco różne, aby można je było od siebie odróżnić. Jednak byłoby błędem zakładać, że skoro określamy je różnymi nazwami, będą posłusznie unikać krzyżowania się i zaprzestaną wydawać na świat płodne potomstwo.

Zatrzymajmy się przy neandertalczykach. Są takie oszacowania, według których ich cała populacja, od Hiszpanii po Mongolię, w jednym czasie liczyła zaledwie kilka tysięcy osobników.

Tak, prehistoryczna Eurazja na pewno nie była zatłoczonym miejscem.

Jak zatem się rozmnażali? Jak w takich warunkach znaleźć partnera poza swoją rodziną?

Podobnie jak robili to wcześni przedstawiciele Homo sapiens, wilki czy jelenie – trzeba się nachodzić. W dyskursie publicznym i polityce popularnym słowem stały się „korzenie”. Obecnie często kojarzymy je z określonymi granicami geograficznymi. Cóż, w rzeczywistości korzenie utrzymują roślinę w miejscu, ale ssaki mają stopy i nogi, dzięki czemu intensywnie eksplorują otoczenie.

Myślę, że powinniśmy sobie wyobrazić naszych przodków czy krewnych (neandertalczyków, denisowian) jako przebywających stale w ruchu i wytrenowanych w rozpoznawaniu oznak obecności innych istot podobnych do nich. W ten sposób mogli się spotykać i, jeśli sprawy przybrały romantyczny obrót, rozmnażać się. Nawet jeśli było ich niewielu na ogromnej przestrzeni.

Być może ich wyginięcie było nieuniknione z tego powodu? W skamieniałościach neandertalczyków z jaskini El Sidrón w Hiszpanii odkryto 17 deformacji mających genetyczne źródło. Wśród zaledwie 13 osób. Cały gatunek czekałby los Habsburgów?

W pewnym sensie tak. W rzeczywistości neandertalczycy mieli kłopoty już w momencie, gdy wkroczyliśmy na ich terytoria kilkadziesiąt tysięcy lat temu. Analiza DNA wskazuje, że przed przybyciem Homo sapiens do Eurazji jeden neandertalczyk z Gór Ałtajskich był synem przyrodniego rodzeństwa. Jego matka i ojciec mieli więc tę samą matkę lub ojca. Oznacza to, że ich populacja stała się niezwykle mała. I, jak pan powiedział, gdy występuje wiele związków kazirodczych, anomalie genetyczne stają się częste i ostatecznie zmniejszają szanse populacji na przeżycie.

A jednak geny neandertalczyków przetrwały w toku ewolucji – w nas samych. Muszą więc odgrywać jakąś rolę u współczesnego Homo sapiens. Co im zawdzięczamy?

To hipoteza, którą powinniśmy traktować poważnie – ja na pewno tak czynię – ale nie jest jeszcze udowodniona. Przecież Svante Pääbo, laureat Nagrody Nobla z 2022 r. za badania nad starożytnym DNA, oraz jego współpracownicy wykazali, że neandertalczycy są genetycznie bliżsi osobom spoza Afryki niż Afrykańczykom.

To fakt, którego nikt nie kwestionuje, ale pojawiają się dwie możliwe interpretacje. Jedna to hybrydyzacja – migrujący z Afryki Homo sapiens spotkali neandertalczyków i się z nimi skrzyżowali. Populacja hybrydowa, którą utworzyli, była niezrównoważona, co oznaczało, że do takiej „mieszanki” przyczyniło się wielu Homo sapiens i tylko kilku neandertalczyków. W konsekwencji osoby spoza Afryki mają w swoim genomie neandertalski składnik, którego brakuje u Afrykańczyków.

Pääbo i jego współpracownicy wspomnieli jednak o innej możliwości – wspólnym przodku. Eurazjatyccy Homo sapiens i neandertalczycy byliby bardziej podobni do siebie nawzajem niż afrykańscy Homo sapiens i neandertalczycy, ponieważ dzielili bliższego wspólnego przodka. Podobnie, ludzie i goryle są do siebie podobni genetycznie bardziej niż ludzie i kangury. Nie dlatego, że kiedyś uprawialiśmy seks z gorylami, ale dlatego, że nasi wspólni przodkowie żyli bliżej w czasie niż wspólni przodkowie ludzi i kangurów.

Idea hybrydyzacji jest fascynująca i szybko zyskała popularność. Do tego stopnia, że niektórzy przyjmują ją już za pewnik. Jednakże francuski genetyk Lounès Chikhi opublikował niedawno pracę, w której wykazał, że wszystkie dostępne dane genetyczne są zgodne z obiema hipotezami. Nie mówię, że hybrydyzacja nigdy nie miała miejsca. Mówię tylko, że nie możemy być tego całkowicie pewni. 

Problem jest skomplikowany przez fakt, że Homo sapiens i neandertalczycy dzielą ponad 99 proc. genomu, więc rozróżnienie, od kogo pochodzi dany fragment DNA, jest trudne. W 2020 r. wspomniany Pääbo oraz Hugo Zeberg zidentyfikowali wariant genetyczny na chromosomie trzecim, który sprawia, że ludzie są bardziej wrażliwi na ciężki przebieg covid-19. Ten sam wariant znaleźli w genomie jednego neandertalczyka z Chorwacji. Jednakże, w tym przypadku również nie wiemy, czy ten wariant genetyczny pochodzi od wspólnego przodka chorwackiego neandertalczyka i współczesnych ludzi, czy też jest to cecha, którą Homo sapiens przejęli po neandertalczykach.

Istnieją jaśniejsze dowody na denisowiańskie pochodzenie niektórych wariantów DNA, obecnych u współczesnych ludzi z Azji Wschodniej. Niektóre badania sugerują, że pewne populacje Homo sapiens mogły odziedziczyć korzystne warianty genów denisowian, które pozwalały im żyć w chłodniejszym klimacie na dużych wysokościach, z mniejszą zawartością tlenu w powietrzu.

Chyba żadna skamieniałość nie okryła się w paleoantropologii tak wielką sławą jak Lucy – znaleziony w Etiopii szkielet australopiteka żyjącego ponad 3 mln lat temu. Lucy znamy już od ponad pół wieku. Dlaczego stała się taką celebrytką?

Odkrycie każdej skamieniałości jest ekscytujące. Ale dodaj do siebie bohaterów: paleontolodzy to naprawdę ludzie żądni przygód, scenerię – w tym przypadku Hadar, potwornie niegościnny region Etiopii, oraz okoliczności – przypadkowe zboczenie z drogi powrotnej do obozu przez Donalda Johansona, i odkrycie Lucy. Otrzymujesz wszystkie składniki fantastycznej opowieści.

Lucy miała już wyprostowaną postawę. To cecha, która odróżnia nas od innych gatunków zwierząt?

Tak. Rzadko o tym myślimy, ale bycie dwunożnym jest czymś niezwykle dziwnym w świecie zwierząt. Szympansy, goryle, a także niedźwiedzie potrafią chodzić wyprostowane, ale tylko przez kilka kroków. Nasz kręgosłup wyraźnie ewoluował w tym kierunku. Przejście do pozycji wyprostowanej generowało same problemy, co wie każdy, kto cierpi na ból pleców, nie wspominając o trudnościach, jakich kobiety doświadczają przy porodzie. Dla szympansic i gorylic poród jest łatwy.

W ewolucji gatunek płaci tak wysoką cenę tylko wtedy, gdy nagroda jest równie wysoka. W naszym przypadku stanie na dwóch nogach uwolniło dwie kończyny, które u innych zwierząt służą wyłącznie do poruszania się. Nasze ręce i nasza zdolność do ich używania były niezwykłym paliwem dla serii kluczowych postępów ewolucyjnych, w tym ogromnego rozwoju naszego mózgu oraz, ostatecznie, zdolności językowych.

Dlaczego odróżniamy australopiteki od ludzi, skoro i one chodziły wyprostowane?

Jak już wspomniałem, nasze klasyfikacje istot żywych zawsze są dość arbitralne. Tym bardziej te dotyczące skamieniałości. Trudno rozstrzygać, czy organizmy, które żyły daleko od siebie w czasie i przestrzeni, należą do tego samego gatunku.

Gdy idzie o wyznaczenie początku rodzaju ludzkiego, Homo, to punktem zwrotnym wydaje się chwila, gdy pojawiają się zdolności, jakich nie spotykamy u innych naszych krewniaków, np. w linii prowadzącej do szympansów. Szympansy potrafią używać narzędzi, np. kamieni do rozbijania orzechów kładzionych na innym kamieniu, ale nie tworzą narzędzi przy pomocy innych narzędzi. Najstarsze kamienne narzędzia wykonane poprzez uderzenie kamieniami o siebie znalezione zostały we wschodniej Afryce. Skamieniałości leżące w sąsiedztwie tych narzędzi zostały w przeszłości zdefiniowane jako pierwsi przedstawiciele rodzaju ludzkiego – Homo habilis.

Ciągłe niebezpieczeństwo i ryzyko ataku – tak wyobrażamy sobie prehistorię. Czy tak przez miliony lat wyglądało życie naszych przodków?

Jako genetyk nie jestem w pełni odpowiednią osobą do mówienia o codziennym życiu naszych odległych przodków. Jednak wnioskując po danych, które obecnie posiadamy, skamieniałościach i przedmiotach pozostawionych przez ludzi prehistorycznych, trudno ocenić, jak stałe było niebezpieczeństwo. Z pewnością śmiertelność niemowląt była wysoka, a wiele szkieletów wykazuje wyraźne oznaki gwałtownej śmierci.

Zadawanej przez innych ludzi?

Najstarsze szeroko akceptowane dowody przemocy u ludzi pochodzą ze stanowiska Sima de los Huesos w Hiszpanii. Znaleziona tam czaszka posiada dwa pęknięcia powstałe w wyniku uderzenia ostrym przedmiotem ok. 430 tys. lat temu. Ich cechy oraz lokalizacja sugerują, że były konsekwencją konfrontacji twarzą w twarz.

Kości na wielu stanowiskach archeologicznych dokumentują, że przemoc była dość rozpowszechniona w prehistorii, jeszcze zanim Homo sapiens skolonizowali Eurazję. Np. analizy kryminalistyczne czaszki ze stanowiska francuskiego Saint-Césaire, datowanej na ok. 36 tys. lat, pokazują, że neandertalczycy używali broni nie tylko do polowania, ale także w konfliktach z innymi członkami własnej grupy.

Mamy też pradawne przykłady altruizmu. W swojej książce „Tacy byliśmy. Historia ewolucji człowieka” przywołuje Pan przykład człowieka żyjącego ok. 2 mln lat temu, klasyfikowanego jako Homo georgicus. Twierdzi Pan, że musiał być przez kogoś pielęgnowany przez kilka lat. Skąd ten wniosek?

Jedna z czaszek Homo georgicus znalezionych w gruzińskim Dmanisi posiada tylko jeden ząb. Wiemy, że właściciel stracił pozostałe w czasie, gdy jeszcze żył, ponieważ zębodoły wypełniły się tkanką kostną. Tak samo dzieje się u nas, gdy dentysta usunie jeden z naszych zębów. To proces, który trwa miesiące lub lata, więc w tym czasie ktoś najwyraźniej opiekował się tą osobą, karmiąc ją pokarmem, który mogła przeżuwać.

To też niezbyt typowa cecha. Jesteśmy zaskakująco łagodnymi zwierzętami?

Wątpię, czy ludzie w Kijowie czy Gazie zgodziliby się, że nasz gatunek jest wyjątkowo łagodny.

Jest jednak faktem, że jesteśmy bardzo dobrzy we współpracy, gdy już się na nią zdecydujemy. Jej podstawą są pewnie nasze zdolności komunikacyjne. Być może nadszedł czas, aby odłożyć na bok niektóre dychotomiczne definicje – czy ludzie są dobrzy, czy źli?; pokojowi czy agresywni? – które nie pomagają w zrozumieniu złożoności ludzkiego umysłu. Każdy z nas ma szeroki zakres możliwości do wyboru, a jedną z nich – nie jedyną – jest bycie życzliwym dla innych.

Naszą współpracę wyjaśnia hipoteza samoudomowienia. Idea jest fascynująca: głosi ona, że grupy ludzi, które nauczyły się kontrolować agresywne instynkty, zyskiwały ewolucyjną przewagę nad tymi, które tego nie zrobiły, i dlatego się rozprzestrzeniały i ostatecznie zastąpiły inne. Podoba mi się ta koncepcja, ale to nie oznacza jeszcze, że nasze agresywne instynkty zniknęły.

Wspomniał Pan o naszych niezwykłych zdolnościach do komunikacji. Wiemy, kiedy język pojawił się w toku ewolucji?

Nie wiemy czy i w jakim stopniu wymarli ludzie potrafili mówić. Różne gatunki małp mają swoje sygnały alarmowe, których używają do komunikowania zagrożenia, np. pojawienia się węża. Badania sugerują nawet, że małpy mogą używać takich sygnałów alarmowych, by oszukiwać inne osobniki i samemu zjeść znalezione pożywienie. Czy komunikacja wczesnych ludzi była bardziej wyrafinowana? Nikt nie może tego wiedzieć.

W świetle mnóstwa badań prowadzonych na całym świecie, historia ewolucji człowieka staje się coraz bardziej skomplikowana. Niedawno dowiedzieliśmy się np., że biały kolor skóry jest ewolucyjną nowością. Kiedy się pojawił?

W biologii już tak jest. Sprawy wydają się proste, gdy niewiele o nich wiesz. Im więcej wiesz, tym bardziej się komplikują. Skóra nie pozostawia skamieniałości, ale wierzymy, że wspólny przodek ludzi i szympansów, który żył w Afryce około 7 milionów lat temu, miał białą skórę, tak jak szympansy pod sierścią. 

Utrata włosów w linii Homo naraziła nas na promieniowanie ultrafioletowe, a ciemniejszy odcień skóry lepiej przed nim chroni. Wtedy rozpoczął się typowy proces selekcji darwinowskiej, w którym ciemniejszy odcień stawał się coraz bardziej powszechny. Jednakże światło słoneczne sprzyja produkcji ważnej cząsteczki, witaminy D. Tak więc, gdy Homo sapiens opuścili Afrykę, kierunek presji selekcyjnej się odwrócił i dobór naturalny zaczął faworyzować jasny odcień. Oczywiście zajęło to trochę czasu.

Pierwsi Homo sapiens stąpali po Europie ok. 45 tysięcy lat temu, ale najstarsze udokumentowane wystąpienie jasnego odcienia skóry pochodzi z Kaukazu, z czasów mezolitu, sprzed ok. 15 tysięcy lat. Nasza grupa badawcza na Uniwersytecie w Ferrarze właśnie rekonstruuje to, jak zmieniał się kolor oczu, włosów i skóry w prehistorii Europy. Odkrywamy, że przejście w kierunku jaśniejszego odcienia rozpoczęło się w neolicie, wraz z rozprzestrzenianiem się wczesnych rolników z Anatolii, ale zastąpienie ciemnej skóry wcale nie przebiegało liniowo. Około połowa populacji miała ciemną skórę aż do epoki żelaza, czyli czasów wojny trojańskiej i mitycznego założenia Rzymu.

W takim razie mówienie dzisiaj o rasach ma jeszcze sens?

Nie. Rasa to XVIII-wieczny sposób opisywania ludzkiej różnorodności, wywodzący się z idei, że wszyscy ludzie pochodzący z danego miejsca są biologicznie podobni. Wtedy niewiele rzeczy można było poważnie badać: wzrost, długość rąk i nóg, niektóre wymiary czaszki. Konsekwencją była długa seria katalogów ras, a każdy był niespójny z pozostałymi. Nikt nigdy nie był w stanie ustalić, ile ludzkich ras istnieje. Badania DNA pokazały dlaczego.

Nie ma żadnej zgodności między popularnymi pojęciami rasy a różnicami, które identyfikujemy w genomie. Każda grupa genetycznie pokrywa się z innymi, a członkowie z każdej grupy mogą być tak różnorodni genetycznie, jak osoby wywodzące się z odległych regionów świata. Nawiasem mówiąc, to samo zaobserwowano u wielu bardzo mobilnych zwierząt, takich jak ryby oceaniczne czy ptaki. Dziś DNA dostarcza również szczegółowych informacji o indywidualnym ryzyku choroby i wrażliwości na leczenie farmakologiczne, które mogą być bardzo różne u różnych członków tej samej populacji.

Dlatego nie ma potrzeby, ani teoretycznej, ani praktycznej, trzymać się przestarzałej koncepcji, jaką jest rasa. Niezależnie od tego, jakiej nazwy użyjemy – rasa, plemię czy grupa etniczna – idea, że w takich grupach wszyscy ludzie są do siebie genetycznie podobni, jest po prostu błędna z naukowego punktu widzenia. Jeśli chcemy opisać wiele osób wspólnym określeniem, to „populacja” jest prawdopodobnie najlepszym terminem.

Od kilkudziesięciu lat zajmuje się Pan ewolucją człowieka. Odpowiedzi na jakie tajemnice naszej prehistorii spodziewa się Pan poznać w najbliższych latach?

Gdybym był w stanie odpowiedzieć, to znaczyłoby, że już te tajemnice rozwiązałem. W najlepszym razie mogę więc mówić o półtajemnicach. Urodziłem się w Adrii, na północnym krańcu tego, co kiedyś było terytorium Etrusków. Jak pewnie wiele osób wie, zacięte rywalizacje między sąsiadami są typowe dla Włoch i wychowano mnie w silnym przekonaniu, że my z Adrii jesteśmy Etruskami, podczas gdy ludzie z pobliskiego Rovigo nimi nie są. Mam nadzieję, że badania starożytnego DNA wykażą, że cywilizacja Etrusków przetrwała w moich komórkach i w komórkach mojego syna.

Prof. GUIDO BARBUJANI jest genetykiem populacyjnym i antropologiem. Specjalizuje się w badaniach zmienności genetycznej w obecnych i dawnych populacjach ludzkich. Zajmował się także ewolucją i rozprzestrzenianiem się języka i kultury w naszej prehistorii. Autor wielu książek poświęconych genetyce i ewolucji człowieka, a także esejów i kilku powieści. W kwietniu nakładem Wydawnictwa Libra PL ukazała się jego książka „Tacy byliśmy. Historia ewolucji człowieka”.