Atklājumi.lv

Meža patvērums un hominīnu vide pirms 6 miljoniem gadu

Cik ilgi zinātnieki pēta cilvēka evolūciju, tik ilgi notiek diskusijas par vidi, kādā dzīvojuši cilvēka senči. Gandrīz 100 gadus tika apspriesta Āfrikas savannas loma agrīno hominīnu evolūcijā - teorija par cilvēka senču iznākšanu no mežiem uz savannām, jo klimata izmaiņu rezultātā mežu platības samazinājās un nebija citas izejas, kā pielāgoties jaunajiem vides apstākļiem. Šo teoriju 1925.gadā izvirzīja R.Ā.Dārts, pirmais australopitēka atklājējs.

Ar jaunu sugu, piemēram, dažādu ardipitēku atklāšanu, uzskati mainījās, tika izteikti viedokļi, ka ardipitēki dzīvojuši pārsvarā mežos un pārvietojās uz divām kājām pa lieliem koku zariem, palīdzot sev ar rokām. Tātad vertikālā staigāšana uz divām kājām sāka attīstīties dzīvniekiem uzturoties kokos. Ardipitēkiem bija veltīts speciālais 2009.gada 18.decembra Science numurs, kurā bija publicēti Kalifornijas universitātes antropologa Tima Vaita (Tim White, Kalifornijas universitāte, Berkeleja) pētījumu rezultāti. Arī vēlāk laiku pa laikam parādījās informācija par ardipitēkiem (piem., dažāda informācija par ardipitēkiem apkopota www.discovery.com/ardi). Ir pat īpašs termins, kas apzīmē pēdējo cilvēka un šimpanzes kopējo senci - Pēdējais kopējais sencis, kas pirms 8-5 miljoniem gadu dzīvojis mežos un bijis pa pusei driomorfs ("tas, kas dzīvo kokos").

Jūtas universitātes (ASV) bioloģijas profesors Tūrs Kērlings (Thure E.Cerling) ar kolēģiem vēlējās pārbaudīt, kā mainījās augu sastāvs tropiskajos mežos, izmantojot radioaktīvo izotopu analīzes metodi, kas balstās uz 13C/12C proporciju izpēti. Šim mērķim bija savākti 1300 augsnes paraugi vietās, kur pirms 6-7 miljoniem gadu dzīvojuši senie hominīni – Avašas upes ielejā un Omo-Turkana baseinā Austrumāfrikā. Zinātnieki mēģinājuši rekonstruēt vēlā miocēna (apmēram pirms 7 milj. gadu) vides apstākļus.

Šī metode jau bija minēta rakstā par parantropu diētām (Ko ēda Boisa parantropi?, atklajumi.lv, 25.05.2011.). Pēc oglekļa izotopu proporcijām var konstatēt, vai tajā laikā un tajā vietā bija savanna (ar zāli pārklātas platības) vai meži. Atbilstoši augu sastāvam mainās fotosintēzes tips, kas nosaka, kādi oglekļa izotopi uzkrājas: savannas apstākļos dominē 13C, mežos - 12С.

Tā kā zāle aug arī mežos, bet savannā mēdz būt arī koki, sākumā tika izpētīti dažādu horizontu 76 paraugi no Kenijas, Etiopijas, Malaizijas, Botsvānas, Zambijas, Austrālijas un Brazīlijas - no vietām, kur mūsdienās ir minimāli jūtama cilvēka ietekme. Ar šo datu palīdzību tika izstrādāta metode, pēc kuras var noteikt meža platību daudzumu – meža seguma daļu jebkurā tropiskā ekosistēmā (fraction of woody cover – fwc ). Šīs metodes būtību autori skaidro pielikumā.

Pēc šis metodes tika izanalizēti minētie 1300 augsnes paraugi no Austrumāfrikas, starp kuriem bija pārstāvētas vairākas atradumu vietas: no Avašas – Aramisa, Hadāra, Gona un Dikika, no Omo-Turkanas – Kobifora, Načukuja, Kanapoje u.c. Šajās vietās atrastas dažādu hominīdu, kas dzīvojuši sākot ar laiku pirms 7,4 milj. gadu līdz mūsdienām, kauli. Pētot augsnes paraugus, zinātnieki definējuši ekosistēmu nosaukumus, lai varētu precizēt, kādus apstākļus raksturo paņemtie paraugi, kā arī lai precizēt, ar ko atšķiras dažādas ekosistēmas:

Meži (Forest) – nepārtraukts koku masīvs, kurā koku augstums sasniedz vismaz 10 m, un kas pārklāj vismaz 80% teritorijas.

Mežains apvidus (Woodland) – atklāts koku masīvs ar koku augstumu ap 8 m, kas pārklāj vismaz 40% masīva teritorijas.

Meža stepe (Wooded grassland) – teritorijas ar zāles un citu augu segumu, kurās meži pārklāj 10-40% teritorijas.

Stepe (Grassland) - teritorijas ar zāles un citu augu segumu, kurās meži pārklāj mazāk nekā 10 % teritorijas.

Pētījuma autori nonākuši pie slēdziena, ka vairāk nekā 70% paraugu liecina par savannas ekosistēmu (meži pārklāj mazāk nekā 40% teritorijas), bet mežu ekosistēmas veido mazāk nekā 1%.

Paraugus var sadalīt arī pēc laikiem (pēc vecuma). Kā jau raksta sākumā bija minēts, senākie paraugi attiecas uz laiku pirms 7,4-4,4 milj. gadu (vēlais miocēns – agrais pliocēns). Tas ir agrīnu hominīdu laiks. Paraugi parādīja, ka šajā laika periodā Austrumāfrikā dominēja atklātas ainavas ar ļoti mazu koku daudzumu (tai skaitā arī Aramisā – vietā, kur tika atrasts slavenais Ardi - Ardipithecus ramidus). Tātad šim laikam bija raksturīgas stepes un meža stepes. Tas ir pretrunā ar Tima Vaita apgalvojumu, ka ardipiteki Ardipithecus ramidus un Ardipithecus kadabba dzīvojuši pārsvarā mežos.

Vidējā miocēnā apmēram pirms 3,6 milj. gadu, kad dzīvoja Afāras australopitēki Australopithecus afarensis, notika meža platību palielināšanās līdz 40-60%, tātad tad, kad pāreja uz vertikālu staigāšanu jau bija notikusi.

Vēl vēlāk, pārejas laikā no pliocēna uz pleistocēnu meža platības atkal iet mazumā. Pirms 1,9 milj. gadu ainavas, kur mežu platība sasniedza vairāk nekā 50%, ātri sarūk un pirms 1,8 milj. gadu konstatēts atklāto platību maksimums. Tomēr šis process nenotiek vienlaicīgi visur. Piemēram, Omo upes ielejā meži saglabājās ilgāk, nekā Turkanā, bet Avašas upes ielejā visu pleistocēna laiku bija ļoti maz mežu, kā arī vairākās citās svarīgo atradumu vietās meži veidoja mazāk nekā 10% ainavu. Iespējams, tas bija saistīts kā ar globālām, tā arī ar reģionālām klimatiskām izmaiņām. Tieši šajā laikā parādās Homo ģints pārstāvji. Viņu uzbūvē notiek izmaiņas: palielinājās smadzenes, zobi kļūst mazāki, kājas – garākas u.t.t.

Autori nonāk pie secinājuma, ka hominīdu atradumu vietās Austrumāfrikā dominēja meža stepes (meža savannas), nevis pilnīgi atklātas vietas. Augsnes virskārtas temperatūra atklātās vietās varēja būt par 25o augstāka, nekā mežainās teritorijās. Iespējams, tas ietekmēja agrīno hominīdu fizioloģiju un uzvedību. Visi pētījuma dati kopumā nav pretrunā ar klasisko hipotēzi par pāreju uz vertikālo staigāšanu uz divām kājām un citu cilvēcisko pazīmju attīstību sakarā ar hominīdu migrācijām no mežiem uz savannām, tomēr atklājās, ka ardipitēki dzīvojuši atklātākās vietās, nekā viņu pēcteči australopitēki, vismaz tie, kas dzīvoja Avašā un Omo-Turkanā.

Piezīmes:

Ardipithecus – ardipitēki: viena no senāko hominīdu ģintīm, kas dzīvoja agrajā pliocēnā pirms 5,8–4,4 milj. gadu. Iespējams, viens no senākajiem cilvēka senčiem. Ardipitēku pēdā ir kauls os perineum, kas ir cilvēkam, bet nav mūsdienu cilvēkpērtiķiem.

Ardipithecus kadabba - senākais ardipiteks: senākais no zināmajiem ardipiteku pārstāvjiem, atrasts 1997.–2000. gada ekspedīcijā Avašā (Etiopijā), dzīvojis pirms 5,2–5,8 milj. gadu. Iespējams, bijis meža iemītnieks. Afāru valodā kadabba ir 'ģimenes senākais sencis, cilts dibinātājs, pamatlicējs'.

Ardipithecus ramidus - sākotnējais ardipiteks: viens no ardipiteku pārstāvjiem, 3,9–5,5 milj. gadu vecs. Pirmo reizi atrasts 1994.gadā Etiopijā. Zobi vairāk līdzinājās cilvēka nekā šimpanzu zobiem, bet tomēr tie vēl bija pērtiķa zobi. Plaukstas uzbūve vairāk līdzinās cilvēka nekā mūsdienu cilvēkpērtiķu plaukstai. Pret zemi atbalstījās ar plaukstu nevis uz saliektiem pirkstiem, kā to dara mūsdienu gorillas un šimpanzes. Zinātnieku vidū pazīstams arī ar neoficiālu vārdu Ardi.

Attēls: Wikipedia Commons.

Avots:

Thure E. Cerling, Jonathan G. Wynn, Samuel A. Andanje, Michael I. Bird, David Kimutai Korir, Naomi E. Levin, William Mace, Anthony N. Macharia, Jay Quade, Christopher H. Remien Woody cover and hominin environments in the past 6million years. Nature. Vol. 476, 51–56 (04 August 2011) doi:10.1038/nature10306

http://www.nature.com/nature/journal/v476/n7358/full/nature10306.html