Lobanja

23 Oct

Lobanja – uporabno okostje, ki ga nosimo na vratu, da varuje naše predrage možgane. Mali leksikon zoologije pravi: “Skelet glave pri vretenčarjih; deli se na obrazni in možganski del.” Ko pa pomislimo na naše prednike, morda najprej vidimo pred seboj malo hecno oblikovane lobanje. Ponavadi bolj spominjajo na živalske lobanje kot človeške. No, pa saj tudi smo živali.

Si bila/bil v kakšnem muzeju človeške evolucije in si se čudil/a lobanjam z izstopajočimi čeljustmi, s poudarjenimi nadočesnimi loki in z nizkim čelom? Takšne in drugače morfološke znake prepoznavamo na lobanjah naših prednikov. Na podlagi morfoloških znakov na okostjih biološki antropologi določajo tudi spol in starost osebka. Morda poznaš serijo Kosti (Bones)?

Raziskovalci so ta teden objavili v znanstveni reviji Science odmeven članek z malo manj privlačnim naslovom: ‘Celotna lobanja z Dmanisija v Gruziji in evolucijska biologija zgodnjega rodu Homo’ (A Complete Skull from Dmanisi, Georgia, and the Evolutionary Biology of Early Homo). Članek je privabil veliko znanstvenih blogerjev (ki so največkrat tudi sami znanstveniki), spletnih strani z znanstvenimi novicami (The Guardian, Science, iO9, BBC, New York Times, National Geographic, Slate) in še kakšnega navdušenca nad človeško evolucijo.

Leta 2005 so v Dmanisiju, v Gruziji, odkrili pet lobanj v zelo dobrem stanju. Datirali so jih 1,8 milijona let nazaj. Za približno predstavo, v katerem časovnem obdobju je to, naj podam daljši lok. Zemlja je nastala 4,5 milijarde let nazaj, prvo življenje se je pojavilo približno 3,6 milijarde let nazaj, dinozavri so izumrli 66 milijonov let nazaj, prvi hominini so se pojavili okoli 6 milijonov let nazaj, pripadali so rodu Ardipithecus, med 4 milijoni let in 2 milijoni let so po Zemlji hodili pripadniki rodu Australopithecus; slednji naj bi že hodili pokončno obtem pa so bili tudi uspešni plezalci po drevesih. Rod Homo datiramo na 2,4 milijona let nazaj, mi – Homo sapiens – smo se pojavili šele 200 tisoč let nazaj.

Najbolj pomembno odkritje z Dmanisija je kranium D4500. Kranium je večji del lobanje, ki prekriva možgane in predstavlja tudi zgornjo čeljust. Zraven kraniuma D4500 sodi že prej najdena mandibula D2600. Mandibula je spodnja čeljust vretenčarjev. D4500/D2600 sedaj skupaj tvorita lobanjo št. 5 (v nadaljevanju lobanja 5). (To so poimenovanja, ki jih uporabljajo v članku.)

Dmanisi kranium D4500 in mandibula D2600.

Dmanisi kranium D4500 in mandibula D2600. (vir)

Preden smo prišli do vrste Homo sapiens, poznamo kar nekaj vrst rodu Homo, nekatere med njimi so živele sočasno. To so (od najstarejšega proti najmlajšemu): H. erectus, H. habilis, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis, H. rudolfensis in H. sapiens. Nekateri omenjajo kar 17 sočasno živečih vrst z rodu Homo. Pri tem je potrebno opozoriti, da fosilne najdbe predstavljajo le del celotne zgodbe in takratnega dogajanja. Veliko podatkov je izgubljenih ali pa so še vedno nekje globoko pod zemljo in jih moramo še odkriti. Sedaj je “lobanja 5” zamajala dosedanje trdne temelje teh razvrstitev. “Lobanja 5” je glavna zvezda članka. Z odkritjem, opisom in primerjavo “lobanje 5” nekateri že napovedujejo novo zgodbo o evoluciji človeka. V obdobju od dveh milijonov do enega milijona let nazaj naj bi po dosedanjih podatkih obstajala le ena vrsta – Homo erectus. Najdbe, ki so do sedaj predstavljale ločene vrste, so bili morfološko variabilni oz. različni osebki iste vrste.

V raziskovanju človeške evolucije si verjetno skoraj vsak raziskovalec še bolj kot Nobelove nagrade želi odkriti popolnoma nove ostanke, ki niso podobni ničemur do sedaj znanemu. Tako bo morda kdo to odkritje poimenoval celo po sebi in bo njegovo ime ostalo zapisano v večnost.

Morda poznate primer lobanje s Piltdowna? To je tista popolna lobanja, ki so jo našli v Angliji, kar je njeni popolnosti dodalo piko na i. Dokler niso ugotovili, da je šlo za potegavščino in so Angleži ostali brez svojega zgodnjega pripadnika rodu Homo.

Najdba z Dmanisija naj bi spremenila trenuten pogled na evolucijsko linijo rodu Homo. Biološki antropologi ponujajo dve možni razlagi poti razvoja rodu Homo. Prva hipoteza pravi, da je šlo za visoko stopnjo variacij v začetnih linijah rodu Homo, ki kažejo na znotrajvrstno variacijo na ravni populacij. Ta hipoteza zagovarja nastanek evolucijskih sprememb znotraj ene vrste iz rodu Homo skozi daljše časovno obdobje. Druga hipoteza trdi, da variacije predstavljajo medvrstne razlike, torej razlike med različnimi vrstami. Ta hipoteza zagovarja obstoj vsaj treh večjih paleovrst v prvih linijah rodu Homo.

Najdbe z Dmanisija so raziskovalcem omogočile testirati ti dve hipotezi. Testiranje hipotez temelji na informacijah o variaciji znotraj paleodemov ali znotraj populacij fosilnih vrst v določeni točki v času in prostoru. Fosil predstavlja paleodem, če zadovolji dvema pogojema. Prvič, prihajati mora iz enakega stratigrafskega sloja (sloj kamnin iz enakega obdobja) in tafonomičnih okoliščin (način razpada ostankov in nastanka fosila). Drugič, variacija v vzorcu mora biti v enakem obsegu in videzu kot meddemska variacija pri tesno sorodni razpoložljivi vrsti.

Lobanje, ki so jih našli v Dmanisiju, so zadostile pogojem, saj so si bile med seboj dovolj različne; imele so zadostno meddemsko variacijo. Tako so raziskovalci z uporabo 3D računalniških metod ugotovili, da stopnja variacije med lobanjami z Dmanisija ni nič večja kot stopnja variacije med lobanjami danes živečih ljudi in šimpanzov. Poleg tega primerjalne analize lobanj z Dmanisija kažejo tudi variacije v maksilofacialnih značilnostih ali značilnostih zgornje čeljusti in obraza, ki so primerljive ostalim najdbam iz linij rodu Homo. Te variacije/značilnosti so bile uporabljene kot dokazi za taksonomsko ali vrstno različnost med ostalimi afriškimi fosili. Razlike med lobanjami z Dmanisija so primerljive z razlikami med lobanjami ostalih najdb različnih linij rodu Homo. To lahko vidimo na sliki ‘Primerjava variacij kraniuma’. Levo spodaj vidimo variacijo lobanj šimpanzov, v sredini spodaj (*) so pripadniki vrste A. africanus; malo višje na sredini so zaenkrat še različne vrste prvi pripadnikov rodu Homo; na vrhu desno pa imamo predstavljeno variacijo kraniumov pri nas – H. sapiens. Obseg variacij znotraj različnih podvrst šimpanzov in vrste H. sapiens je primerljiv z variacijami med različnimi vrstami začetnih homininov (H. erectus, najdbe s Kabweja in Steinheima). Raziskovalci so to variabilnost opredelili kot znotrajvrstno različnost med takrat živečimi osebki rodu Homo. Njihovo stališče je, da naj bi jih opredelili kot različne podvrste vrste pokončnega človeka ali vrste Homo erectus.

ll

Primerjava variacij kraniuma najdbe z Dmanisija s kraniumi šimpanzov (P. troglodytes, P. t. troglodytes, P. t. verus, P. t. schweinfurthii, P. paniscus) in homininov: Australopithecus africanus, Homo erectus (Java), najdbe s Kabwe in Steinheima, H. neanderthalensis in H. sapiens. Najdbe z Dmanisija so označene s številkami 2, 3, 4, 5. Šimpanzi (P. troglodytes supsp.) so v levem spodnjem kotu, H. sapiens pa v desnem zgornjem kotu. SC 1 (shape component – komponenta oblike) predstavlja znotrajvrstno variacijo kraniuma od velikoobraznega (prognatski) do majhnoobraznega (ortognatskega) osebka. SC 2 označuje spremembo oblike, glede na razredni preskok v velikosti neurokraniuma med različnimi taksoni (skupina ene ali več populacij organizma, ki jih uvrstimo v enako enoto (npr. rod)). (vir)

Torej če lahko variacije v lobanjah z Dmanisija pojasnimo kot znotrajvrstne razlike, lahko tudi ostale morfološke razlike, ki jih pripisujemo najdbam z drugih lokacij, ki jih pogosto razvrščamo kot ločene fosilne vrste, opredelimo kot znotrajvrstne razlike. Tako bi lahko združili vsaj odkritja iz obdobja 2,3 milijona let nazaj do 500 tisoč let nazaj v skupno vrsto – tako predlagajo fosilno vrsto Homo erectus ali pokončni človek. Zatem bi v imenu sledilo še do sedaj znano podvrstno ime.

Na opisani način bi se raziskovalci držali tudi pravila parsimonije, ki pravi, da je bolje uporabiti preprostejšo razlago kot pa bolj kompleksno. Preprostejša ponavadi zahteva tudi manj korakov pri razlagi. Nekateri vseeno opozarjajo, da stvar s fosilnimi ostanki ni tako preprosta. Razlaga na podlagi modela, sestavljenega iz majhnega števila primerkov, primerjava z vrstami z večjim številom primerkov, prikazovanje variabilnosti znotraj teh vrst in na koncu razširjanje ugotovitev na širši krog so lahko težavne in vodijo do napak. Lahko spregledamo kompleksnost, ki se pojavlja in se zadovoljimo s (preveč?) preprosto razlago.

Nekateri raziskovalci opozarjajo na napake predstavljenih odmevnih odkritij – omenjajo težave politike znanosti in objavljanja ekskluzivnih odkritij, ki to morda sploh niso, kritizirajo uporabo 3D metode za iskanje morfoloških razlik; drugi opozarjajo na težave parsimonije, ki lahko spregleda kompleksnost in v splošnem izražajo dvom.

Vsekakor je na koncu, kakšnih 200 tisoč let nazaj, začetne vrste rodu Homo sčasoma nadomestil Homo sapiens. Zadnji predstavniki ostalih vrst rodu Homo, npr. H. floresiensis, so datirani na obdobje 17 tisoč let nazaj. H. neanderthalensis oz. neandertalci pa naj bi izumrli 28 tisoč let nazaj.

To je to!
Z

Če te je zapis pritegnil in si želiš izvedeti kaj več o naši zelo zanimivi evoluciji, priporočam ogled Smithsonianove spletne strani o izvoru človeka.

Štrus, J., Zrinec, A. in Polak, S. 2001. Mali leksikon zoologije, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Log Out / Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Log Out / Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Log Out / Spremeni )

Google+ photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google+ računom. Log Out / Spremeni )

Connecting to %s

%d bloggers like this: