• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Andra
    Vad vi hittills vet om var människor kommer ifrån

    Historien om var vi kommer ifrån utvecklas nästan varje år. Upphovsman:Shutterstock/Eugenio Marongiu

    Frågan var vi människor kommer ifrån är en som många ställer, och svaret blir mer komplicerat eftersom nya bevis dyker upp hela tiden.

    Under större delen av den historiska historien har mänskligheten placerats på en metaforisk, och ibland bokstavligt, piedestal. Säker, moderna människor var kött och blod som andra djur.

    Men de ansågs vara så speciella att i den Linnéa taxonomin som rådde långt in i andra hälften av 1900 -talet fick de sin egen familj, Hominidae.

    Detta skilde dem från Pongidae, den separata familjen som används för de tre afrikanska stora aporna - den vanliga schimpansen, bonobo och gorilla - plus orangutangen från Sydostasien.

    Vi inser nu att moderna människor bara är en av de afrikanska stora aporna.

    Så när och hur kom denna radikalt förändrade uppfattning till stånd?

    Tidiga observationer

    Under 1800 -talet var det enda beviset som fanns tillgängligt för att bestämma förhållandet mellan två levande djur nära varandra hur likartade de var när det gäller vad det blotta ögat kunde berätta från deras ben, tänder, muskler och organ.

    Den första personen som utförde en systematisk jämförande översyn av dessa skillnader mellan moderna människor och aporna var den engelska biologen Thomas Henry Huxley.

    I den centrala delen av en liten bok som han publicerade 1863, kallade bevis för människans plats i naturen, Huxley drog slutsatsen att skillnaderna mellan moderna människor och afrikanska apor var mindre än de mellan afrikanska apor och orangutanger.

    Detta var beviset som den engelska naturforskaren Charles Darwin refererade till i The Descent of Man 1871.

    Han spekulerade att eftersom afrikanska apor var morfologiskt närmare moderna människor än aporna från Asien, då var moderna människors förfäder mer sannolikt att hitta i Afrika än någon annanstans.

    En närmare granskning

    Utvecklingen inom biokemi och immunologi under 1900 -talets första hälft möjliggjorde sökandet efter bevis för relationerna mellan moderna människor och aporna från makroskopisk morfologi till molekylers morfologi.

    Resultaten av att tillämpa en ny generation av analysmetoder på proteiner rapporterades av den österrikiskt födda franska biologen Emile Zuckerkandl och amerikanska biologen Morris Goodman i början av 1960-talet.

    Zuckerkandl använde enzymer för att bryta upp proteinkomponenten i hemoglobin i dess peptidkomponenter. Han visade att mönstren för peptiderna från moderna människor, gorilla och schimpans gick inte att skilja.

    Goodman använde en annan metod, immunodiffusion, att studera albumin, ett serumprotein. Han visade att de mönster som producerades av albuminerna hos moderna människor och schimpansen var identiska. Han drog slutsatsen att detta berodde på att albuminmolekylerna var, i alla syften, identisk.

    Apor och människor:släkt

    Proteiner består av en rad aminosyror och i många fall kan en aminosyra ersättas med en annan utan att ändra proteinets funktion.

    I slutet av 1960 -talet, den amerikanska antropologen Vince Sarich och Nya Zeelands biolog Allan Wilson utnyttjade dessa mindre skillnader i proteinstruktur och drog slutsatsen att moderna människor och de afrikanska aporna var mycket nära släkt.

    De gav också den första molekylära klockuppskattningen av modern mänsklig-afrikansk apa-divergens, dejting splittringen till bara cirka fem miljoner år sedan. Detta datum var mindre än hälften av samtida uppskattningar baserade på fossila bevis.

    År 1975 visade den amerikanska mänskliga genetikern Mary-Claire King och Allan Wilson att 99% av aminosyrasekvenserna för schimpans och moderna mänskliga blodproteiner var identiska.

    Ange DNA

    Upptäckten av James Watson och Francis Crick, med omedveten hjälp från Rosalind Franklin, av grundstrukturen för DNA, och den efterföljande upptäckten av Crick och andra av arten av den genetiska koden, innebar att relationerna mellan organismer kunde drivas på genomets nivå.

    Numera innebär tekniska framsteg att hela genomer kan sekvenseras. Under det senaste decenniet har forskare publicerat bra utkastssekvenser av schimpansens kärnkraftsgener, orangutang, gorilla och bonobo.

    Fler och bättre data ackumuleras stadigt, och 2013 publicerades en översyn av apa -DNA baserat på genomerna på 79 stora apor.

    Dessa nya apegenomsekvenser stöder resultaten av tidigare analyser av både kärnkraft och mitokondriellt DNA som föreslog att moderna människor och schimpanser är närmare släkt med varandra än vad som är gorillan.

    När DNA -skillnader mellan moderna människor och de stora aporna kalibreras med hjälp av de bästa paleontologiska bevisen för splittringen mellan aporna och de gamla världens apor, dessa skillnader förutsäger att den moderna människans hypotetiska gemensamma förfader, schimpanser och bonobos levde för cirka 8 miljoner år sedan.

    Uppkomsten av homininerna

    De flesta forskare känner igen den moderna människan som homininer.

    Fortfarande, frågan "var kommer vi ifrån" kan ur ett vetenskapligt perspektiv vara svårt för någon utanför disciplinen att ta tag i. Detta beror delvis på att fossilrekorden för mänsklig utveckling tycks växa exponentiellt, med författaren till varje ny upptäckt som ofta hävdar att läroböckerna behöver skrivas om.

    Palaeoantropologins tvärvetenskapliga karaktär innebär också att nya bevis som hjälper oss att förstå våra anor inte alltid kommer i form av nya fossil.

    Det kommer från framsteg inom en rad discipliner som inkluderar arkeologi, jämförande anatomi, jordvetenskap, evolutionär biologi, genomik och primatologi.

    Hur nära? En schimpans (uppe till vänster), en orangutang (högst upp till höger), en gorilla (längst ner till vänster) och en bonobo (nere till höger). Upphovsman:Shutterstock/Sergey Uryadnikov/Petr Masek/Sergey Uryadnikov/Eric Gevaert

    En ytterligare komplicerande faktor är att den mänskliga fossilrekorden inte bara består av de fossila bevisen från våra direkta förfäder.

    Många av fossilerna tillhör släktlinjer som inte når upp till livets träd. De tillhör utdöda nära släktingar, och uppgiften att sortera nära släktingar från förfäder är en som vi just nu börjar kämpa med.

    Det finns en härstamning som leder till dagens Homo sapiens, men det finns också en mängd sidaexperiment som är lika viktiga att förstå. De representerar några av de mest intressanta kapitlen i mänsklig evolution.

    Ursprunget till släktet Homo

    Att förstå ursprunget till vårt eget släkte Homo innebär att fastställa vilka fossiler vi känner igen som de första tidiga människorna.

    Någon gång före 4 miljoner år sedan ser vi det första beviset på släktet Australopithecus. Dessa fossiler provar den typ av varelse som troligen var förfader till släktet Homo.

    För cirka 2,5 miljoner år sedan ser vi det första fossila beviset på arter i Afrika som många hävdar tillhör vår egen härkomst. En av dessa, Homo habilis, nästan säkert gjort stenverktyg, hade en något större hjärna än Australopithecus, stod upprätt och gick regelbundet på två ben.

    Vissa känner igen en andra art, Homo rudolfensis, som vi vet ännu mindre om.

    Dessa möjliga mänskliga förfäder bodde tillsammans med nära släktingar som nästan inte var våra förfäder. Dessa arter kallas Paranthropus eller robusta australopiter - de hade små hjärnor, stora käkben, stora plana ansikten, och stora tuggtänder.

    De varade i minst en miljon år, så vad de än åt (vilket fortfarande är ett mysterium) lyckades de i den meningen att de varade lika länge i fossilregistret som det genomsnittliga däggdjuret.

    Men vissa forskare tror att Homo habilis och Homo rudolfensis inte skiljer sig tillräckligt från australopiterna som föregick dem för att motivera att de ingår i släktet Homo.

    De hävdar att storleken och formen på deras kropp och storleken på deras tänder och käkar var lite annorlunda än australopiths. Detta innebär att deras rörelse och kost inte hade flyttat tillräckligt långt i riktning mot förmoderna Homo-arter som Homo erectus för att motivera inkludering i Homo.

    Verktygstillverkning är inte tillräckligt

    Också, eftersom det blir uppenbart att australopiter kan ha tillverkat verktyg tidigare än Homo habilis betyder det att verktygstillverkning inte längre kan ses som Homos enda privilegium.

    Det finns en utvecklande samsyn om att kriterierna för mer än 50 år sedan som gjorde att Homo habilis införlivades i släktet Homo måste övervägas på nytt.

    Arter som kommer lite senare från Afrika, som Homo ergaster, passar mycket tydligare in i vad vi förstår av släktet Homo. Den arten lämnade förmodligen Afrika för cirka 2 miljoner år sedan och migrerade så småningom så långt österut som Kina och Indonesien där den utvecklades, så småningom, till Homo erectus.

    Ett antal ytterligare migrationer från Afrika inträffade troligen efter den första Homo ergaster -migrationen, varav en, Homo heidelbergensis, anses av många paleoantropologer vara förfader till både neandertalare (Homo neanderthalensis) och moderna människor (Homo sapiens).

    Så vitt vi vet, Neandertalare utvecklades utanför Afrika, kanske som svar på Europas istid. Våra förfäder stannade kvar i Afrika där kanske så tidigt som 300, För 000 år sedan, som avslöjades från den senaste redigeringen av den marockanska platsen Jebel Irhoud, var på god väg i utvecklingen till moderna människor.

    Så ursprunget till "oss"

    När vi väl kommit till ursprunget till vår egen art Homo sapiens har vi den extra fördelen att vi nu kan använda nästa generations sekvenseringsmetoder för att återställa gammalt DNA (aDNA).

    När genetiker återvinner gamla genomer från olika utdöda homininarter, de genererar insikter som inte är möjliga genom att jämföra fossilernas anatomi ensam.

    Det finns nu fossila bevis från tänder som tyder på det Homo sapiens kan ha varit i Kina med 120, 000 år sedan och i Sydostasien med 67, 000 år.

    Upptäckten av något distinkt modernt mänskligt DNA i DNA:t som återhämtats från ett Neanderthalfossil tyder på att blygsam interbreeding förekom mellan neandertalare och moderna människor i Centralasien med 100, 000 år sedan.

    Moderna människor har inte delat planeten med en annan homininart på flera tiotusentals år. Men innan dess, under de senaste 300, 000 år eller så, det finns fossila och DNA -bevis på flera homininarter, inklusive den nyligen rapporterade arkaiska hominin Homo naledi

    Först och främst var det Homo neanderthalensis, vars utbud överlappade med moderna människor i Mellanöstern. Neandertalare har troligen utrotats till följd av direkt konkurrens med de mer tekniskt sofistikerade Homo sapiens.

    Beviset från DNA visar att det fanns en blandning mellan vår art och förmoderna människor, inklusive neandertalarna och den andra gåtfulla hominin som kallas denisovaner.

    Vi vet ännu inte hur och när Homo erectus utrotades. Det verkar som om ett annat oväntat sidotexperiment inom homininutveckling, känd från ön Flores och kallad Homo floresiensis troligen utrotats någon gång efter 60, 000 år sedan.

    Faktum är att denna hominin kan representera något mycket mer betydelsefullt än bara ett intressant sidouxperiment, med många ledande paleoantropologer som hävdar att Hobbit kan representera en migration före ergaster ut ur Afrika.

    Vad händer sedan?

    Även om tusentals homininfossiler nu har återfunnits och beskrivits finns det fortfarande mycket arbete att göra.

    Var det en hominin som framgångsrikt migrerade från Afrika innan Homo ergaster? Skedde det mesta av mänsklig utveckling i Afrika? Skedde några viktiga övergångar utanför Afrika?

    När utrotades Homo erectus, och var det genetiskt utbyte mellan erectus, sapiens och kanske andra homininarter?

    Som ofta är fallet inom vetenskapen, med återställning av ytterligare data, i detta fall fossiler och DNA extraherat från fossiler, vi genererar fler frågor än svar.

    Men i slutändan kommer allt detta nya bevis att resultera i en mycket mer sofistikerad uppskattning av inte bara vår utveckling, men också utvecklingen av våra utdöda fossila kusiner.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com