Nie tylko Homo sapiens. Nowa historia pochodzenia człowieka ebook

Tytuł oryginału

THE WORLD BEFORE US

The New Science Behind Our Human Origins

Copyright © Tom Higham, 2021

All rights reserved

Projekt okładki

Magdalena Palej

Ilustracja na okładce

© Mauricio Anton/Science Photo Library/East News

Redaktor serii

Adrian Markowski

Redakcja

Joanna Popiołek

Korekta

Małgorzata Denys

ISBN 978-83-8352-768-0

Warszawa 2024

Wydawca

Prószyński Media Sp. z o.o.

02-697 Warszawa, ul. Rzymowskiego 28

www.proszynski.pl

Uwaga na temat czasu i dat

W tej książce często są wymieniane daty, zatem może się przydać krótka wzmianka na temat ogólnej terminologii.

Okres popularnie nazywany epoką kamienia datuje się od około 3,3 miliona lat temu aż do mniej więcej 5000 lat temu, a tym samym obejmuje ponad 99 procent technologicznej prehistorii człowieka. Dzieli się na trzy części: starszą epokę kamienia, czyli paleolit, środkową epokę kamienia, czyli mezolit, oraz młodszą epokę kamienia, czyli neolit. Starszą epokę kamienia dzieli się dalej na paleolit dolny, środkowy, górny i późny.

Datowanie tych okresów w różnych częściach świata przedstawia się odmiennie.

Paleolit rozpoczyna się od najwcześniejszych narzędzi kamiennych, których wiek obecnie datuje się na 3,3 miliona lat, znalezionych w Afryce na stanowisku Lomekwi w Kenii. Paleolit środkowy rozpoczyna się 300 000–350 000 lat temu i kończy się mniej więcej od 40 000 do 50 000 lat temu, w zależności od tego, który region świata bierze się pod uwagę. Obejmuje on istnienie neandertalczyków, a także rozwój narzędzi wytwarzanych nową techniką nazywaną lewaluaską, dzięki której narzędzia kamienne stały się znacznie efektywniejsze pod względem wielkości ostrza. Potem następuje paleolit górny, który często kojarzył się wyłącznie z naszym gatunkiem, chociaż to prawdopodobnie nie odpowiada już prawdzie.

Głównym tematem tej książki są paleolit środkowy i górny oraz, co istotne, natura przejścia między tymi dwoma okresami.

Mezolit rozpoczyna się około 15 000 lat temu, pod koniec długiego okresu ekstremalnego ochłodzenia, znanego jako epoka lodowa. W miarę ocieplania się klimatu na świecie otwierał się szereg nowych habitatów i ludzie wkraczali do tych środowisk, uzbrojeni w wyraźnie nowe technologie wytwarzania narzędzi kamiennych. W tych nowych środowiskach wykorzystywali szersze spektrum zasobów żywności, na przykład niewielkie ssaki i owoce morza.

Neolit, który zaczyna się około roku 10 000 p.n.e., charakteryzuje się rozwojem rolnictwa, rozprzestrzeniającego się z kilku głównych ośrodków w zależności od rodzajów zbóż i udomowionych zwierząt. Neolit często kojarzy się z narzędziami z kamienia gładzonego, raczej osiadłym stylem życia zamiast łowiectwa i zbieractwa, a także z ceramiką, czyli garncarstwem.

ROZDZIAŁ 1

Wstęp

Poniedziałek, 22 czerwca 2015 roku, dziesięć po dziewiątej rano. To jedna z wielkich chwil w moim życiu. Byłem wtedy w jednym z laboratoriów Pracowni Badań Archeologicznych na Uniwersytecie w Oksfordzie, gdzie przepracowałem ostatnie 20 lat. Razem z jedną z moich studentek, Samanthą Brown, mieliśmy za chwilę po raz pierwszy wziąć do ręki drobną kość należącą do istoty ludzkiej, która żyła około 120 000 lat temu.

Znaleźliśmy ją – jedną kostkę wśród dziesiątków tysięcy innych fragmentów – przy użyciu nowej, genialnej metody naukowej o nazwie ZooMS, która jest skrótem oznaczającym archeozoologię z zastosowaniem spektrometrii masowej (zooarchaeology by mass spectrometry). Wytrwałość Sam, pobierającej całymi tygodniami maleńkie próbki z przeszło 1500 drobnych fragmentów kości ze stanowiska w syberyjskiej Denisowej Jaskini1, opłaciła się.

Kość była mała, miała zaledwie 2,4 centymetra długości, ale – jak później odkryliśmy – okazała się bardzo, bardzo szczególnym znaleziskiem. Była to jedyna dotychczas znaleziona pozostałość ciała hybrydy genetycznej: potomkini przedstawicieli dwóch różnych grup ludzi. Matką tej młodej kobiety była neandertalka, a ojcem denisowianin, przedstawiciel odrębnej grupy ludzi, odkrytej dopiero w 2010 roku przez genetyków z niemieckiego Instytutu Maxa Plancka podczas analizowania materiału ze stanowiska w Denisowej Jaskini. Uważa się ich za naszych dalekich kuzynów oraz bliższych kuzynów neandertalczyków, żyjących głównie na obszarze Europy i Lewantu w okresie od 250 000 do 40 000 lat temu.

Ta mała kość stanowi pierwszy w dziejach archeologii przypadek zidentyfikowania hybrydy pierwszej generacji (F-1). Skłonił nas on do rozważań nad tym, jak często takie zdarzenia mogły następować w odległej przeszłości, i do zadania sobie pytania, co oznacza określenie „gatunek”, jeśli chodzi o różne grupy ludzi. Jak możemy naprawdę mówić o dwóch różnych gatunkach, skoro – jak się wydaje na podstawie tego znaleziska – mogą one z powodzeniem krzyżować się ze sobą?

Znalezienie kości tej kobiety stanowiło niewiarygodnie szczęśliwy traf, ale jak głosi przysłowie, szczęście sprzyja lepszym. Sukces ten opierał się – jak tyle innych w świecie paleoantropologii – na wspólnej pracy zespołów archeologów oraz innych naukowców, posługujących się całym asortymentem najnowocześniejszych metod naukowych, które łącznie otwierają nam nowe drzwi do poznania wczesnych dziejów ludzkości.

W tej książce zgłębiam epokę paleolitu (czyli starszą epokę kamienia), kluczową fazę późnego stadium ewolucji człowieka, trwającą w przybliżeniu od 300 000 do 40 000 lat temu; to okres, kiedy my, ­Homo sapiens, staliśmy się nami. W tym obszarze nauki w ostatnich kilku dekadach zaszły spektakularne zmiany i to, co obecnie wiemy o odległej przeszłości nas samych, bardzo różni się od tego, co niegdyś myśleliśmy. Jest to opowieść o badaniach archeologicznych, często w trudnym terenie, połączonych z wykorzystaniem nowych, znakomitych metod laboratoryjnych, i wspólnie z nimi pomagających nam w udzieleniu odpowiedzi na te najbardziej fundamentalne z pytań: skąd się wzięliśmy i jak staliśmy się ludźmi? Jest to również opowieść o odkryciach dzięki szczęśliwemu trafowi, często dokonywanych przez osoby spoza grona specjalistów, zwykłych członków społeczeństwa: kolekcjonerów, górników, myśliwych, rybaków, ludzi, którzy zauważyli coś niezwykłego – kość, kawałek szczęki lub fragment czaszki – i przekazali to ekspertowi. Niektóre z tych skamieniałości zaliczają się obecnie do naszych najważniejszych znalezisk w paleoantropologii.

W odróżnieniu od późniejszych okresów archeologicznych, w przypadku których szczęśliwie udaje się nam znajdować dowody w postaci śladów miast, cmentarzy oraz pozostałości domowych śmieci – garnków, kości zwierząt, kawałków metalu i tym podobnych – materiały z paleolitu często są fragmentaryczne i zachowane w kiepskim stanie; drobne fragmenty układanki, której nigdy nie zdołamy ukończyć. Dobry przykład stanowią sami denisowianie. W 2020 roku istniało zaledwie sześć próbek biologicznych, pochodzących z tej populacji: trzy zęby i trzy fragmenty kości (oczywiście należy do nich także kość wspomnianej hybrydy, będącej, jak przypuszczam, półkrwi denisowianką). Nie ma kompletnych czaszek ani szkieletów. Mimo to istnieje znacząca ilość informacji, które już znamy i potrafimy ustalić na podstawie danych pozyskanych z dotychczasowych znalezisk. Wiele z nich pochodzi z dziedziny paleogenomiki, przełomowej techniki, która pozwoliła nam wniknąć w dane molekularne denisowian i zgłębiać aspekty historii ich populacji, wpływające zarówno na nas, jak i na nich samych. Jednakże zdarzenia w tym okresie ewolucji człowieka mogą biec szybko i pojedyncze odkrycie potrafi naprawdę odmienić nasze interpretacje i sposób myślenia o wydarzeniach z przeszłości. Dzięki temu takie badania są ekscytujące. Ostatnie odkrycia ogromnie powiększyły to, co umiemy powiedzieć o denisowianach, ich sposobie życia, geograficznym rozmieszczeniu ich siedzib oraz ich udziale w kształtowaniu pewnych elementów naszego współczesnego świata.

Przez kilka ostatnich lat pracowałem jako członek zespołu badawczego w Denisowej Jaskini; byłem odpowiedzialny za datowanie tego stanowiska i znalezionych tam pozostałości archeologicznych, a także współpracowałem z innymi, odkrywając więcej ludzkich kości podobnych do tej małej kości hybrydy. Część opowieści, którą chcę się podzielić, dotyczy tego stanowiska oraz dokonanych tam zdumiewających odkryć archeologicznych i genetycznych.

Ale denisowianie to jeden wątek o wiele szerszej opowieści. Nasza wiedza o ewolucji rodzaju Homo w ostatnich dwóch dekadach uległa radykalnym zmianom. Badania wykazały jednoznacznie, że 50 000 lat temu Ziemia była złożonym miejscem. Zapożyczając słownictwo od Tolkiena, powinniśmy myśleć o niej jako o istnym „Śródziemiu” pod względem różnorodności form ludzkiej rodziny, jakie podówczas istniały. W rozmaitych częściach globu żyło pięć, sześć lub nawet jeszcze więcej typów ludzi. Za swój cel obrałem poszerzenie opowieści o ewolucji człowieka i zbadanie, kim byli przedstawiciele różnych grup, oraz poszukiwanie odpowiedzi na pytanie, dlaczego to właśnie my pozostaliśmy na świecie.

Najważniejsze jest poznanie naszego zasadniczego pochodzenia, zatem w rozdziale 2 poznamy najwcześniejszych przodków ludzi, którzy wyewoluowali w Afryce około 250 000–300 000 lat temu, i prześledzimy, kiedy wywędrowali z tego kontynentu i wkroczyli do pozostałych rejonów świata. Ani przez chwilę nie wyobrażaj sobie, że w opowieści o naszym afrykańskim pochodzeniu chodzi po prostu o to, że tam powstaliśmy, a później dokonaliśmy ekspansji poza Afrykę. Przekonamy się bowiem, że we wczesnej fazie naszej ewolucji prawie na pewno nie byliśmy na tym kontynencie sami; żyły tam również inne linie rozwojowe ludzi, których zasięg geograficzny i czasowy prawdopodobnie pokrywał się z naszym. Odkryjemy, kim byli ci inni ludzie i jakiego rodzaju kontakty mogliśmy z nimi utrzymywać.

Po afrykańskim exodusie nasi przodkowie napotykali inne formy ludzi. W Europie, Lewancie, Azji Środkowej i górach Ałtaj żyli neandertalczycy, nasi najlepiej poznani krewni. Później, gdy w miarę rozwoju opowieści o ludziach przeniesiemy się do wschodniej części Eurazji oraz do Azji Południowo-Wschodniej (rozdziały 4 i 7), dowiemy się o innych, później odkrytych członkach naszej ludzkiej rodziny, do których należą oczywiście denisowianie, tajemniczy hobbici (Homo floresiensis), którzy żyli wyłącznie na indonezyjskiej wyspie Flores, a także nowi krewni ludzi z filipińskiej wyspy Luzon, odkryci dopiero w styczniu 2019 roku (rozdział 12). Poznamy także gatunek Homo erectus, o wiele starszą ludzką linię rozwojową, żyjącą około 1,6 miliona lat temu, i rozważymy, czy jej przedstawiciele mogli przetrwać do czasów późniejszych niż przewidywano i czy ich występowanie mogło się pokrywać z występowaniem naszych przodków, czyli ludzi anatomicznie współczesnych, kiedy po raz pierwszy wkroczyli oni na teren dzisiejszych wysp Azji Południowo-Wschodniej (rozdział 14). Będziemy podążać śladami naszych przodków wędrujących po raz pierwszy w głąb nowych środowisk i nieznanych lądów: do Australii i Nowej Gwinei (rozdział 13), lasów deszczowych Azji Południowej i Sumatry, północnych regionów Syberii o umiarkowanym klimacie oraz innych regionów (rozdział 10). Co musieli robić ci ludzie, żeby przetrwać w nowych okolicach? Jak wpływał na nich klimat i na ile świat w tamtych pradawnych czasach różnił się od dzisiejszego?

Rozważymy, co się działo, kiedy te rozmaite grupy ludzi spotykały się w świecie, który był przed nami. Czy utrzymywały ze sobą kontakty, a jeśli tak, to jak bardzo ożywione? Czy wymienialiśmy ze sobą geny? Czy dzieliliśmy się ideami i kulturą? Czy po tych pradawnych ludziach, którzy zniknęli, odziedziczyliśmy jakąś spuściznę kulturową i genetyczną? Czy może po prostu wyeliminowaliśmy ich, sięgając po status ostatnich ludzi na Ziemi? Co się stało z tymi straconymi krewnymi (rozdział 15)?

Pamiętam, że kiedy w lipcu 1990 roku rozpocząłem pracę nad doktoratem, stałem w białym fartuchu w laboratorium chemicznym przed rzędem pustych szklanych naczyń i palników Bunsena i „przeprowadzałem datowanie radiowęglowe”. Było to najbardziej niesamowite uczucie. Pamiętam, jak podnosiłem wzrok i spoglądałem na to obłędne laboratorium naukowe, jakie miałem przed sobą, i ze zdumieniem potrząsałem głową na myśl, jaka potęga drzemie w tej nauce, że można datować wydarzenia z prehistorii człowieka sprzed 10 000, 20 000, 30 000 lub więcej lat. Dostałem na tym punkcie kompletnego fioła.

Zawsze fascynowała mnie przeszłość – mój ojciec jest archeologiem – i uważam się za wielkiego szczęściarza, że pracuję teraz w Oksfordzie w jednej z placówek, w których rodziła się światowa archeologia, wylęgarni nowych metod służących zrozumieniu przeszłości.

Archeologia w XXI wieku staje się coraz bardziej ekscytująca, ponieważ możemy obecnie wyciągać o wiele więcej informacji nawet z drobnych fragmentów materiału. Archeologia to poważne, wielodyscyplinarne przedsięwzięcie łączące w sobie nauki ścisłe i humanistyczne. Przez ostatnie trzydzieści kilka lat korzysta z tego, co przyniosła wzbierająca fala postępu naukowego w wielu dziedzinach. W przeszłość odeszły dni samotnych badaczy lub niewielkich grup archeologów odkopujących materiał i informujących kolegów o swoich odkryciach za zamkniętymi drzwiami albo w poważnych monografiach i doniesieniach naukowych. Żeby wykonywać tę pracę we właściwy sposób, niezbędna jest staranna, rygorystyczna analiza znalezisk. Trzeba znać się na wielu rozmaitych zagadnieniach. Nie może tego dokonać żadna pojedyncza osoba, zatem kluczową sprawą jest tworzenie placówek umożliwiających współpracę. Archeologia to naprawdę gra zespołowa.

Naukowy oręż archeologii przyczynił się do coraz większej liczby publikacji w tej szerzej pojmowanej dziedzinie. Datowanie radiowęglowe, przełomowa metoda chronometryczna, która na początku lat pięćdziesiątych XX wieku zapowiedziała narodziny archeologii opartej na naukach ścisłych, to narzędzie wykorzystywane obecnie w przeszło stu laboratoriach na całym świecie. Umożliwia nam datowanie wydarzeń sprzed maksymalnie nieco ponad 50 000 lat. Jak się przekonamy w rozdziale 9, dzięki włączeniu do pomiarów radiowęglowych metody zwanej statystyką bayesowską możemy o wiele precyzyjniej szacować, kiedy następowało jakieś zdarzenie. Dla niezbyt odległych czasów (mniej niż 10 000 lat temu) potrafimy określać wiek z dokładnością do pojedynczych pokoleń. Umiemy datować metodą radiowęglową wszystko, co niegdyś żyło, ale inne techniki umożliwiają nam też datowanie próbek pochodzenia nieorganicznego. Można datować pojedyncze ziarna kwarcu i skalenia za pomocą metod przekładających natężenie radioaktywności tkwiącej przez tysiąclecia w ich sieciach krystalicznych na szacunkową ilość czasu, jaki upłynął. Przekonamy się, że izotopy uranu i toru również dostarczają informacji chronometrycznych, pomocnych przy datowaniu zębów i kości, a także drobnych nagromadzeń węglanu wapnia na pradawnych dziełach ludzkiej sztuki naskalnej.

Analiza i pomiary zawartości izotopów węgla, azotu, strontu, tlenu, siarki i innych pierwiastków mogą nam coś powiedzieć o rodzajach pożywienia ludzi i zwierząt oraz o wahaniach temperatury i zmieniającym się klimacie, w którym upływało im całe życie. W rozdziale 3 przekonamy się, jak to pomogło nam w rozszyfrowaniu drobnych szczegółów życia i diety neandertalczyków. Potrafimy orzec, kiedy ktoś przestał i kiedy zaczął spożywać różne rodzaje pożywienia; kiedy przeniósł się z jednego miejsca do drugiego, by tam mieszkać; kiedy i w jakim stopniu wpłynęło na tę osobę skażenie środowiska2. Umiemy określić na podstawie zmiany zawartości pierwiastków i izotopów w zębach mlecznych, kiedy u dziecka zakończył się okres odstawiania od piersi3. Możemy identyfikować okresy stresu na podstawie pomiarów obecności linii zaakcentowanych szkliwa zębów. Na przykład ząb neandertalczyka znaleziony na stanowisku Payre we francuskim departamencie Ardèche wykazywał w wieku 701 dni oznaki tygodniowego stresu, który wystąpił w najchłodniejszej części zimy4.

Płytka nazębna na pradawnych zębach może dostarczać nam informacji na temat diety i kolonii bakteryjnych, zasiedlających jamę ustną prehistorycznych ludzi, ich tak zwanego mikrobiomu. Zawiera ona całe archiwum chorób, zakażeń, bakterii, wirusów oraz zmiennych kolei losu w codziennym życiu, które można analizować z wykorzystaniem badań DNA, mikroskopii wysokiej rozdzielczości oraz narzędzi nowej dziedziny nauki, zwanej proteomiką. Aparatura do tomografii komputerowej (CT) służy w szpitalach do badania stanu zdrowia pacjentów, ale można jej również używać do tego, by przyjrzeć się pradawnym kościom i zębom, określić wiek i stan zdrowia ich posiadacza oraz okresy stresu w jego życiu. W rozdziale 6 opiszę, jak naukowcy wykorzystali skany CT do zbadania gęstości tkanki kostnej drobnego kawałka kości denisowiańskiego palca, co pozwoliło im ustalić, że pochodzi ona z prawej ręki dziewczynki w wieku 13,5 roku. Geometryczną analizę morfometryczną można zastosować do badania czaszek zwierząt i ludzi w celu porównania różnic ich kształtu i określenia subtelnych zmian oraz graficznego ich przedstawienia, które pozwala na określenie stopnia pokrewieństwa. Modelowanie trójwymiarowe (3D) umożliwia nam wizualizację tych kształtów i przekręcanie oraz obracanie ich w przestrzeni wirtualnej, jak to zobaczymy w rozdziale 16, kiedy będziemy się przyglądać, na ile nasze współczesne czaszki noszą w sobie genetyczne wpływy neandertalczyków.

Mówimy obecnie o budowaniu z fragmentarycznych szczątków ludzkich „historii życia”, ponieważ za pomocą metod naukowych, takich jak wymienione wyżej, możemy tyle się dowiedzieć o tym, kiedy, gdzie i w jaki sposób niegdyś żyli ludzie.

Metody naukowe mogą również pomagać nam w badaniu szerokiego wachlarza różnych materiałów, które się odkopuje. Geochemia może nam dopomóc w określeniu miejsc, z których wydobywano skały i kamienie, zanim przekształcono je w kamienne narzędzia. Możemy śledzić dystans, jaki ludzie musieli przebyć, żeby pozyskać takie fragmenty skał albo nabyć je od innych. Wykorzystujemy komputerową analizę kształtu do badania zróżnicowania rozmaitych narzędzi kamiennych i kategoryzowania ich za pomocą skomplikowanych pakietów oprogramowania statystycznego.

Drobne ślady nacięć, pozostawione przez ludzi z przeszłości podczas obróbki mięsa i zwierzęcej tuszy, można badać przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego o wysokiej rozdzielczości. W rozdziale 9 wykażę znaczenie tego faktu, gdy podejmiemy próbę opracowania chronologii stanowiska w Denisowej Jaskini i ustalenia, kiedy przebywali tam ludzie.

Dzięki użyciu dronów, satelitów oraz technologii wykrywania obiektów i pomiaru odległości za pomocą impulsów świetlnych (light detection and ranging, LIDAR; chodzi o zastosowanie laserów do trójwymiarowego skanowania powierzchni Ziemi) możemy przeniknąć wzrokiem pokrywę leśną i z wysoka sporządzać mapę pradawnych stanowisk i terenów. Chcąc dziś opisać te metody gromadzenia wiedzy o przeszłości, mówimy o „archeologii cyfrowej” lub „cyberarcheologii”. Badania geofizyczne z użyciem radaru penetrującego grunt i obrazowania magnetycznego mogą nawet umożliwić nam zajrzenie w głąb ziemi pod naszymi stopami w poszukiwaniu anomalii wskazujących na obecność obiektów archeologicznych, które można potem wydobyć.

Specjaliści w zespołach archeologicznych pracują nad identyfikowaniem kości zwierząt, szczątków botanicznych, ziaren pyłku, osadów, biomarkerów odchodów, resztek organicznych i tak dalej, żeby można było zrekonstruować przejawy ludzkiej adaptacji oraz zmiany klimatu i środowiska z przeszłości. Metody badania pradawnego DNA umożliwiają nam śledzenie domieszek oraz introgresji genetycznych między populacjami, pokrewieństwa ludzi pogrzebanych na cmentarzach oraz dziejów ich populacji. Wygląda nawet na to, że istnieje sposób odtworzenia fizycznego wyglądu danej osoby na podstawie tak zwanych wzorców epigenetycznych w genach, których jesteśmy nosicielami; prześledzimy tę kwestię w rozdziale 7. Pomysłowe sposoby, na jakie możemy zastosować naukę do badania przeszłości, są niemal nieskończone. Odkryć dokonuje się teraz równie często w laboratorium, jak poprzez kopanie czubkiem szpachelki archeologicznej. Mam nadzieję, że w tej książce przekażę trochę ekscytacji najnowszymi odkryciami w tej dziedzinie nauki z perspektywy pracujących w niej ludzi, czy to na stanowisku archeologicznym, czy w laboratorium.

Jednakże nic nie byłoby możliwe bez starannie i rygorystycznie prowadzonych prac wykopaliskowych zespołów takich jak ten z Denisowej Jaskini. W archeologii kontekst jest wszystkim. Znajomość dokładnego umiejscowienia różnych wydobywanych obiektów ma kluczowe znaczenie dla umieszczenia wyników prac wykopaliskowych we właściwej perspektywie i ułożenia tej skomplikowanej łamigłówki przeszłości, która wydaje się niemal niemożliwa do skompletowania. Właśnie tu rozpoczyna się archeologia – w terenie w trakcie prac wykopaliskowych, które można przeprowadzić tylko raz. Bez archeologii i wykopalisk nie byłoby badań naukowych materialnych pozostałości, jakie zachowały się na tych stanowiskach. Na szczęście na całym świecie działa wiele znakomitych zespołów archeologicznych, specjalizujących się w różnych okresach dziejów – od ery współczesnej aż do samych początków istnienia rodu ludzkiego.

Oczywiście każda opowieść musi mieć swój początek, a w przypadku wszystkich ludzi żyjących dziś na świecie opowieść rozpoczyna się w Afryce.

CIĄG DALSZY DOSTĘPNY W PEŁNEJ, PŁATNEJ WERSJI