Экологические теории гоминизации

Общая картина морфологической эволюции человека еще далеко не выяснена. Пока нельзя говорить о какой-то единой общепризнанной модели. Разрабатывается и модель постепенного филогенетического развития, и модель так называемого прерывистого равновесия с чередованием длительных периодов относительной стабильности и быстрых изменений. Т. Уайт считает, что эволюция протекала не постепенно, а в виде коротких «эпизодических вспышек». Решающее значение при этом могут иметь мутагенные факторы или стрессовые условия среды как причины «катастрофического видообразования». Однако значительно больше палеонтологических фактов свидетельствует о постепенности эволюционных преобразований, эволюционной непрерывности. Известно, что основной механизм эволюции – накопление малых мутаций под контролем естественного отбора, тогда как крупные мутации обычно снижают жизнеспособность.

Специалистами обсуждается целый спектр факторов, которые могли оказать то или иное влияние на процесс гоминизации и его темпы: это повышение уровня радиации, геомагнитные инверсии, вулканизм, землетрясения, изменение характера питания, изоляция и др.

А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов (1989) большое значение придают изменению климатических условий в период, когда на Земле существовали рамапитеки (8-14 млн. лет назад). Как показали палеоклиматические данные, на Земле стало холоднее, и на месте прежде необъятных тропических лесов стали возникать саванны. Именно в это время рамапитеки «вышли из леса» и стали приспосабливаться к жизни на открытом пространстве. На открытом пространстве потребовалась физическая перестройка организма обезьяны: преимущество получили те особи, которые могли дольше продержаться на двух ногах в выпрямленном положении. И некоторые рамапитеки «встали на ноги».

Возникновение вида с сугубо человеческими признаками не было неизбежным и предопределенным заранее результатом телеологического эволюционного процесса, а явилось теоретически объяснимым следствием существования предков человека в «подходящих» экологических и эволюционных условиях. Гоминиды и люди утвердились на Земле потому, что, подвергаясь действию основных биологических и эволюционных факторов и процессов, благодаря присущим им адаптивным характеристикам они могли «решать» проблемы, возникавшие перед ними в определенных филогенетических и экологических обстоятельствах.

К числу главных из этих факторов относятся характеристики, унаследованные гоминидами и их предками в результате предшествовавшего эволюционного развития. Если филогенетическое наследие можно назвать внутренней движущей силой эволюции, то окружающая среда составляет ее внешнюю движущую силу. Как было показано, человеческая эволюция и необходимые для нее предпосылки определялись разнообразными условиями окружающей среды. На эволюцию гоминид наложили свой отпечаток и тропические среды Старого Света, и африканские саванны с сезонной изменчивостью, и плейстоценовые среды с умеренным, но все более холодным климатом. Здесь играли роль и характер изменений среды обитания, и неустойчивость экологии.

По современным представлениям адаптивные стратегии ранних гоминид возникли главным образом в Африке в результате радиации африканских гоминоидов, или в результате развития сообщества коэволюции африканских млекопитающих. Важнейшее значение для эволюции гоминид, помимо их «африканской природы», имело прямохождение. Прямохождение, присущий всем гоминидам признак, наложил отпечаток на всю их анатомию.

Известно, что гоминидных линий было несколько. Australopithecus и Homo отражают собой соответственно тенденции к специализации и генерализации. Это альтернативные пути эволюции гоминид, результат межвидовых взаимодействий и локальной конкуренции. Соответственно они обнаружили и разные адаптивные характеристики. Australopithecus проявлял тенденцию к увеличению размеров и более массивному телосложению, а Homo – к большей грацильности. Оба рода австралопитековых были широко расселены в пределах Африки, а различия в размерах и при отсутствии серьезных естественных врагов гипертрофия скелета и мускулатуры являются вполне закономерным выражением адаптивной радиации в близких экологических нишах. Этими нишами были экосистемы с млекопитающими, преимущественно копытными и приматами, которые служили охотничьей добычей для парантропов и австралопитеков, перешедших к более или менее постоянному употреблению мясной пищи и характеризуемых резким отличием от миоценовых предшественников. Саванизация Африканского материка в целом уменьшила обилие легко доступных растительных ресурсов и потребовала большей двигательной активности для добывания пищи, а следовательно, и дополнительного энергосбережения. Таким образом, переход к двуногой локомоции был совершенно неизбежным событием при саванизации Африки, и, следовательно, он тоже экологически обусловлен.

Однако только изменениями климата объяснить все сложные процессы антропогенеза невозможно. Такие и даже более значительные изменения климата были как до, так и после времени выделения человека из животного мира. Однако они почему-то ни разу не привели к очеловечиванию других обезьян (например, шимпанзе). Кроме того, при переходе из одной природной зоны в другую (как и при изменении климата) обезьяны меняют организацию своего сообщества, но никак способ добычи пищи или походку.

Условия жизни были достаточно суровыми, но предки человека, тем не менее обитали в очень широком диапазоне природно-климатических условий. Практически – во всех климатических зонах Африки. Удивительно, что стоянки самого раннего человека и его предков сосредоточены в Восточной и Южной Африке, тогда как современные человекообразные (шимпанзе и гориллы) занимают совсем другие области, главным образом, Экваториальную и Западную Африку. Следовательно, факторы, по которым близкий родственник шимпанзе превратился в прямоходящего предка человека, действовали только в Восточной и Южной Африке. Только здесь наблюдалось удивительное разнообразие гоминид: рамапитек, австралопитековые и тут же человек умелый.

Прежде всего эти особенности заключаются в тектонике. Установлено, что тектоническое поднятие Африканского материка, наиболее резко проявившееся в Восточной и Южной Африке, активизировалось именно в то время, когда появился предчеловек. Важной особенностью тектоники Африканской платформы является развитие в ее восточной части системы великих разломов. Именно только здесь, по территории прародины человека, проходит Восточно-Африканская зона разломов земной коры – рифт. Именно здесь располагаются стоянки человека умелого и местонахождения древнейших предков человека. Исследованиями советских ученых установлено, что раздвижение литосферных плит, в результате чего образовался рифт (и Красное море), произошло в промежутке между 25-15 млн. и 3,5-3,0 млн. лет назад. Это время образования рифтов в Африке совпадает с периодом формирования предчеловека.

Причем у тех обезьян, которые жили в Западной Африке за пределами зоны рифтообразования, никаких изменений не произошло, и они до сих пор выглядят также как и 20 млн. лет назад и ведут тот же образ жизни. Следовательно, рифтообразование, активное движение земной коры, землетрясения – все это как-то связано с выделением человека из мира животных.

Однако, ограничиться только этими наблюдениями нельзя, необходимо учитывать и другие природные условия колыбели человека. Среди них важное место занимает активный вулканизм. Все останки ископаемых предков человека и раннего человека, их орудия труда, засыпаны вулканическими пеплами, залиты лавами. Установлено, что движение земной коры по разломам привело к мощной вспышке вулканической активности и выбросу магмы с наличием повышенного содержания радиоактивных элементов. Кроме того, область прародины человека отличается от других регионов Африки обилием урановых руд. Это представляет своеобразную особенность природных условий прародины человека.

Известно, что облучение приводит к разрывам ДНК, в результате возникают генные и хромосомные мутации, которые могут наследоваться и передаваться потомкам. Результатом хромосомных мутаций считается уменьшение числа хромосом у человека при переходе от обезьяноподобного предка: у человека 46 хромосом, а у шимпанзе, орангутана, гориллы – 48 хромосом. Доказано, что любая доза радиации может вызвать изменения в наследственности, может привести к тому, что у «нормальных» особей будут рождаться «ненормальные», чем-то отличающиеся от остальных особи. Причем их дети, как правило, сохраняют способность рожать детей с новыми изменениями в организме. Видимо, эти дети с измененными свойствами казались их родителям уродами (предчеловек – голая обезьяна со слабыми зубами и руками, без клыков, с огромной головой).

Исследования показали, что наследственные структуры обезьян и человека имеют незначительные различия, которые могли возникнуть в ДНК при небольшой дозе и определенном времени облучения. Эти различия между шимпанзе и человеком составляют всего около 1%. Анализ 30 образцов белков крови человека и шимпанзе, проведенный немецким исследователем К. Бауэром в 1973 г., показал, что расхождение линий развития было вызвано крупной мутацией около 9-10 млн. лет назад. Это подтвердили и другие биологи. Итак, по мнению генетиков, человек отделился от общих с шимпанзе предков не позднее 4-5 млн. лет назад в результате крупной мутации. У облученных антропоидов началось интенсивное изменение наследственных признаков. В результате этого появились новые разновидности – австралопитеки и человек умелый. В это же время необлученные приматы продолжали существовать по соседству с ними в Экваториальной и Западной Африке в неизменном виде.

Принимая во внимание вышеизложенное, возникает естественный вопрос о роли труда в эволюции человека. Однако следует иметь в виду, что мутации преобразовали человекообразную обезьяну в австралопитека африканского, т.е. того прямоходящего предка, который внешне не отличался от человека умелого, но еще не был им. Между человеком и его прямоходящим предком лежал еще длительный период поисков средств для выживания.

Мутанта-предка человека ждала гибель, и он бы неминуемо погиб, если бы не нашел замены всему тому, что у него отобрала природа. И эта замена – искусственные орудия, а затем и организация в человеческое общество. Главную роль сыграли орудия. Они заменили каждому гоминиду потерянные острые клыки и большую физическую силу. Появление большого мозга создало биологические предпосылки для появления сознания. Следовательно, решающее условие гоминизации – труд и только труд.

Г.Н. Матюшин предполагает, что помимо земных причин, на увеличение количества мутаций у предков человека повлияли и космические явления: магнитное поле Солнца и Земли, космическая радиация. Расчеты специалистов показывают, что уровень прироста ионизирующей радиации в период геомагнитных инверсий составляет 60%. В результате частота мутаций в зародышевых клетках гоминид в каждую инверсию могла удваиваться.