Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека

Судя по всему, в разное время происходили и другие миграции первобытных людей из Африки. Скажем, у неандертальцев и у нас с вами был один общий предок. Что именно он собой представлял, пока еще доподлинно не известно, но данные генетических исследований указывают на то, что он должен был иметь африканское происхождение и жил по меньшей мере 530 000 лет назад{4}.

Рис. 1. Места археологических раскопок и стоянки в Африке

Впрочем, существовали и другие гипотезы, которые, по мнению ряда исследователей, лучше объясняли закономерности формирования летописи останков. Согласно мультирегиональной модели, «современные» люди появились в различных регионах мира вследствие расселения Homo erectus по Евразии{5}. При этом интербридинг с периодическим переносом генов между группами не позволил региональным популяциям отделиться друг от друга насовсем, и люди в целом развивались параллельно.

Рис. 2. Места археологических раскопок и стоянки в Средиземноморье

Однако версия африканского происхождения всего человечества получила убедительное подтверждение в известной статье, опубликованной в Nature в 1987 г. Ее авторы[3] проанализировали 147 митохондриальных геномов групп живущих ныне людей и установили, что наибольшее генетическое разнообразие наблюдается как раз в Африке. Полученные материалы подтверждают гипотезу, по которой Африка с наибольшей вероятностью являлась источником митохондриального генофонда человека{6}. По мере удаления человека от Африки генетическое разнообразие, измеряемое в различных популяциях, снижается с высокой линейной корреляцией – порядка 90 %. Это классический пример проявления эффекта основателя в биологии. Разделение популяции и колонизация новых мест более мелкими группами сопровождается сокращением генетического разнообразия в целом вследствие уменьшения количества основателей новых колоний{7}. Множество окаменевших останков человека, обнаруженных в ходе археологических раскопок и датированных с помощью новых методов, лишь подтвердило то, что «современные» люди раньше всего появились в Африке.

Интересно, что подтверждение африканской гипотезы можно увидеть и в эволюционной истории других существ, сопровождающих человечество на всем его пути, – так называемых комменсалов человека. Отличный пример – бактерии. У них наблюдается аналогичная несоразмерность генетического разнообразия между формами, обитающими в Африке (больше разнообразия) и за ее пределами (меньше разнообразия). Взять хотя бы Helicobacter pylori – обитающую в желудке бактерию, которая является виновницей язвы и рака желудка. Представив графически генетическое разнообразие этой бактерии, мы обнаружим примерно такое же филогенетическое древо, что и у людей, а в его основании будет находиться Африка{8}. Это позволяет нам предположить, что покидавшие Африку люди уже были инфицированы H. pylori. Небольшая отделившаяся группа людей несла с собой бактерии, сильно уступавшие исходной африканской популяции в генетическом разнообразии. По мере удаления от Африки на этих бактериях точно так же сказывался эффект основателя[4].

Но как же выглядели те, ранние люди? Были ли они похожи на нас? И когда именно они попали в палеонтологическую летопись?

Пожалуй, прежде всего следует более четко определить понятие «современный человек». Большинство палеоантропологов сходится на том, что наш облик характеризует небольшое лицо, наличие подбородка и черепная коробка более округлой формы, чем у остальных гоминин, изученных по окаменевшим останкам. К числу таких основных особенностей относится и более крупный череп: на всем протяжении человеческой эволюции его объем постоянно увеличивался. Помимо этого, у человека, по всей видимости, уменьшался прогнатизм, то есть все слабее выпячивались челюсти и «рыло».

Неудивительно, что точно определить момент, когда эти черты закрепились в нас и внешний вид первых людей стал «современным», чрезвычайно сложно, ведь палеонтологическая летопись неполна и неоднородна. Когда мы смотрим на людей по всему миру сегодня, мы видим разнообразие и вариации. Люди различаются по телосложению, цвету кожи, форме черепа, ну и конечно, по культуре и языку. Точно такая же картина наблюдалась и в прошлом: в человеческих останках, относящихся к периоду примерно от 300 000 лет назад, прослеживается большое количество морфологических вариаций{9}.

Джебель-Ирхуд (Марокко) – одно из древнейших людских поселений, имеющее особую важность для поиска истоков человечества. В 1961 г. шахтеры, добывавшие там сульфат бария, наткнулись на прекрасно сохранившийся человеческий череп. Позднее, в 2004 г., раскопки были возобновлены, и археологи нашли останки еще пяти особей. Обитателей Джебель-Ирхуда отличала большая, скорее продолговатая, нежели округлая, черепная коробка и вдавленное снизу короткое лицо{10}. Новые исследования среды, в которой находились костные останки, выявили, что их возраст составляет порядка 300 000 лет{11} – значительно больше, чем предполагалось сначала. Похоже, что в Джебель-Ирхуде были обнаружены едва ли не самые древние следы, оставленные нашими предками на пути к современным анатомическим особенностям. По этой причине ученые часто называют этих предков «архаичные Homo sapiens», чтобы подчеркнуть присутствие анатомических отличий от нынешних людей.

Другие важные для археологии окаменелости, относящиеся к несколько более позднему периоду, были обнаружены в Эфиопии. В 1967 г., в ходе раскопок двух стоянок в долине реки Омо, палеоантрополог Ричард Лики нашел в геологической формации Кибиш два частично сохранившихся черепа, возраст которых, как определили позже, составлял 195 000 лет{12}. У этих черепов были вместительные мозговые отделы, сравнительно небольшие надбровные дуги и лица, расширяющиеся снизу к вискам, как у нас. По форме оба черепа незначительно различались между собой. К северо-востоку от Омо-Кибиша, в долине реки Аваш, экспедиция Тома Уайта при раскопках стоянки Херто в 1997 г. обнаружила три человеческих черепа, которые сохранились значительно лучше. Их обладатели имели более современную внешность с не очень существенными индивидуальными различиями. Датированные чуть более поздним периодом – около 150 000 лет тому назад{13}, они считаются промежуточным звеном между более архаичными формами Homo, обитавшими в Африке, такими как люди из Джебель-Ирхуда, и нынешними людьми, «популяцией, находившейся на пороге анатомической современности, но еще не ставшей полностью современной»{14}.

Хотя развитие ранних людей из Африки и шло по направлению к современным людям, эта эволюция не была прямой и быстрой, о чем говорят и упомянутые важнейшие находки, и многие другие материалы. Эволюционная траектория определялась изменчивостью. В целом же мы располагаем множеством отдельных свидетельств о внешнем виде людей и их материальной культуре, и эта мозаика, разбросанная по разным уголкам Африки, дает нам обширную сводную картину. Однако широта охвата также мешает нам точно установить, когда именно закрепились наши фенотипы, или внешний вид. Многие ученые сходятся на том, что, вероятно, в различных регионах Африки имели место фазы изоляции и независимой эволюции с периодическими контактами и межгрупповым скрещиванием, а затем в какой-то момент, между 100 000 и 150 000 лет назад, возникла популяция или популяции Homo sapiens, имевшие относительно современную внешность.

Рис. 3. Наш первопредок. Древнейшие на сегодня окаменевшие останки представителя вида Homo sapiens из поселения в Джебель-Ирхуде. Изображения составлены из микросрезов компьютерных томограмм нескольких найденных окаменелостей. Строение лица выглядит современным и укладывается в диапазон вариаций, которые можно увидеть сейчас, однако имеющиеся архаичные особенности в форме черепной коробки (затенена на рисунке справа) позволяют понять, что форма мозга еще не та, что у человека наших дней

Каменные орудия, которые археологи находят по всей Африке, позволяют сделать вывод о том, что около 300 000 лет тому назад изменения начали происходить и в культуре. Примерно с появлением людей из Джебель-Ирхуда количество ручных рубил, являвшихся основным каменным орудием человека на протяжении доброго миллиона лет, пошло на убыль. Им на смену пришел целый ряд каменных орудий, изготовленных из обработанных осколков кремня, отколотых от большого куска. (Прежде такие осколки выбрасывали как негодные.) Этот период, получивший название среднего каменного века, или мезолита, начался в отдаленных друг от друга регионах Африки практически одновременно. Обнаруженные в разных местах каменные орудия имеют различия, и порой весьма тонкие; археологи считают, что это следы экспериментов и поисков людьми того времени новых технологических подходов к изготовлению орудий. Продвигаясь вперед по археологической летописи, мы увидим, что позднее орудия станут более сложными, расширится ассортимент материалов для их изготовления: появятся костяные и деревянные орудия, лезвия и режущие пластинки, возникнет технология насаживания орудий на рукояти, начнут попадаться узоры, процарапанные на яичной скорлупе или нарисованные охрой, и украшения из продырявленных ракушек. Толчком к подобным изменениям в материальной культуре почти наверняка служило когнитивное развитие человечества{15}.

Весьма трудной задачей оказалось определить в Африке одну группу или субпопуляцию, которая впоследствии стала общим предком для всех тех, кто покинул континент. Возможно, этого не удастся сделать вовсе, тем более что, по всей вероятности, в течение многих тысяч лет на просторах Африки происходили перенос генов, миграции и смешение групп. В этой книге мы будем вновь и вновь возвращаться к тому, что картина сложна и запутанна из-за высокой вероятности увеличения генетического разнообразия в человеческих группах. Существовала же такая вероятность ввиду присутствия в Африке других типов людей. Да, мы, Homo sapiens, были не одиноки на этом континенте.

Весомое подтверждение этому было получено в октябре 2013 г., когда группа археологов под руководством Ли Бергера обнаружила в пещере, названной Колыбелью человечества (провинция Гаутенг в Южной Африке), невиданное доселе множество окаменевших человеческих останков. Все началось с того, что спелеологи отыскали в пещере Восходящей звезды зал, известный как «камера Диналеди», и сообщили об этом Бергеру. Попасть туда было очень трудно. Проникнуть в камеру можно было лишь через туннель с дьявольски узкими проходами. Один из его участков был назван «лазом Супермена», поскольку пролезть там можно было лишь в позе киногероя – выставив одну руку перед собой. Еще труднее оказалось протиснуться через горловину диаметром всего 18 см. Неудивительно, что в камеру смогли пробраться лишь самые изящные участники экспедиции. Для проведения работ в пещере экспедиции пришлось нанять шесть миниатюрных женщин-археологов. Эта группа, прославившаяся на весь мир как «подземные астронавты», непрерывно вела раскопки в глубокой пещере и в ноябре того же года обнаружила более 1500 костных останков людей, а в начале 2014 г. – еще 1700. Из 206 костей, имеющихся в человеческом теле, в камере Диналеди не нашлось лишь 20{16}. Все кости принадлежали 12 особям примитивных гоминин, имевших рост около 1,5 м, вес 40–55 кг и небольшой, от 460 до 560 см3, мозг{17}. Выглядели люди, которым принадлежали эти останки, по-разному: одни походили на Homo, а другие на живших гораздо раньше австралопитеков. Черепа по форме были ближе к ранним Homo, что дало основание приписать древних людей к этому роду и дать им наименование Homo naledi (naledi на местном языке сото означает «звезда»).

Датировать пещеру и ее содержимое удалось не сразу. Первоначально предполагалось даже, что находкам несколько миллионов лет, но позднейшие анализы принесли поразительный результат: от 236 000 до 335 000 лет{18}. Это означает, что наши давние предки из Homo sapiens почти наверняка соприкасались с Homo naledi в Африке.

Рис. 4. Схема пещеры Восходящей звезды с обозначением места, где были найдены скелетные останки Homo naledi

Вполне возможно, что в различных частях Африки долгое время существовали и представители других ветвей человеческого рода, которые еще предстоит найти археологам. В 2020 г. ученые сообщили о выявлении у современных жителей Африки ДНК, нуклеотидная последовательность которой не соответствует ни одному из известных человеческих геномов. Это открытие говорило в пользу существования так называемой популяции-призрака, обитавшей в Африке десятки или сотни тысяч лет назад{19}. (О подобных гипотетических «популяциях-призраках» мы подробнее поговорим позже, когда перейдем к вопросу о наиболее позднем сроке присутствия Homo erectus в Юго-Восточной Азии.) Одной из самых таинственных и трудных для объяснения находок является скелет из Иво-Элеру. Среди костных останков, найденных в пещере на юго-западе Нигерии в 1965 г.{20}, присутствовали хорошо сохранившиеся части черепа, отличавшегося по форме от черепов нынешних жителей Африки. Человек, которому он принадлежал, представлял собой нечто вроде переходного звена от неандертальцев и Homo erectus к «современным» людям. Жил он, как выяснилось, поразительно недавно: от 11 000 до 16 000 лет назад. Малочисленность таких находок в Западной Африке не позволяет ввести этот экземпляр в более широкий контекст, и остается лишь надеяться, что в будущем развертывание новых полевых исследований в регионе прольет свет на эту проблему. В 2020 г. удалось датировать загадочный череп из Кабве (Замбия), найденный еще в 1921 г. В нем прослеживается связь с Homo heidelbergensis – видом, считающимся одним из возможных общих предков нас и неандертальцев. По последним данным, его возраст составляет 299 000 ± 25 000 лет, что совпадает с возрастом ранних Homo sapiens и Homo naledi{21}, а значит, он может и не входить в нашу эволюционную цепь. Это позволяет предположить, что 200 000–300 000 лет назад в Африке обитало не менее трех соприкасавшихся групп первобытных людей.

Помню, как студентом, в 1980-е гг., я изучал эволюцию человека. Она была тогда очень простой, прямолинейной; теперь же ее изучение стало гораздо сложнее и во много раз интереснее.

Хотя мы точно знаем, что наша прародина – Африка, когда и почему предки людей, живущих за ее пределами, покинули континент, до сих пор неизвестно. По этому поводу было высказано немало соображений, однако наука располагает и множеством фактов, почерпнутых из археологических, генетических и палеоэкологических исследований. Относительно срока исхода из Африки существует две основных гипотезы. Первая, считающаяся общепринятой, утверждает, что он случился 50 000–60 000 лет назад{22}. Некоторые сторонники этой версии предполагают, что примерно в то время произошел некий скачок в когнитивном развитии популяции людей, вследствие чего «современные» люди обрели преимущество, позволившее им выйти за пределы своего африканского ареала{23}. Доказывая это, ученые опираются на датировку археологических находок и оценку возраста генеалогических древ, построенных по митохондриальной ДНК, восходящих к гаплогруппе L3[5]. Эта гаплогруппа широко распространена в Африке южнее Сахары, но к ней же принадлежат и все древние люди, жившие за пределами Африки{24}. Из этого можно заключить, что она связана с популяцией тех самых людей, которые покинули Африку примерно 60 000–70 000 лет назад. По мнению критиков данной теории, из нее следует, что демографическая история человечества была древовидной, с крайне незначительными переносами генов или вовсе без них{25}. Однако мы знаем, что примерно в это же время уже была заселена Австралия, а значит, экспансия людей из Африки непременно должна была произойти до этой даты. В более поздних работах колонизация Австралии датируется периодом 59 000–65 000 лет назад{26} (это событие мы рассмотрим в главе 13).

Вторая теория исхода из Африки относит миграцию «современных» людей за пределы континента к более давнему времени – 120 000–130 000 лет тому назад или еще раньше. О том, что они в тот период уже обитали на Ближнем Востоке, говорят находки, сделанные при раскопках в пещерах Кафзех и Схул в Израиле. Примечательно, что позднее, 60 000–70 000 лет назад, эти люди исчезли из региона и их сменили неандертальцы; подтверждения этому находили в расположенной неподалеку пещере Амуд и ряде других мест. Результаты изучения каменных орудий и технологий их изготовления позволяют предположить общность между изделиями возрастом около 120 000 лет, найденными в Восточной Африке, и теми, что были обнаружены севернее, в том числе и в Леванте{27}. Вероятно, это сходство указывает на сохранение определенных элементов материальной культуры людьми, переселявшимися за пределы Африки.

Следы присутствия самых ранних «современных» людей во всех других областях Евразии не столь очевидны, и попытки проанализировать их порой упираются в тупик. К примеру, в Китае поднялась шумиха вокруг обнаруженной в провинции Хунань пещеры Фуянь, где было найдено 47 зубов с установленным возрастом более чем 85 000 лет{28}. Однако зубы датировали по содержанию углерода в окружающей их породе, а не в их собственном веществе. Я считаю, что к заявленной датировке следует подходить с осторожностью. Находка может оказаться не столь древней; относительно точную дату можно определить, лишь измерив возраст по веществу самих зубов. Мы пытались определить возраст костей из пещеры Фуянь в моей лаборатории, но безуспешно, так как в них не сохранилось белковых веществ, а значит, для прямой датировки этой находки следует применять другие методы.

В восточной Евразии имеются и другие места археологических изысканий, где сохранились следы пребывания людей, но в большинстве случаев не удается достаточно точно установить, кто их оставил – архаичные разновидности Homo sapiens, «современные» люди или кто-то еще. Положение осложняется проблемами датирования, плохой сохранностью ДНК из человеческих останков в условиях теплого и тропического климата, а также фрагментарностью и малым количеством окаменелостей. Часто ученым не хватает неоспоримой улики, «вещдока» – однозначно датированного «современного» человека из безупречного археологического контекста.

Последние археологические находки, сделанные на западе Евразии, предоставили нам новые свидетельства того, что первые Homo sapiens могли покинуть Африку на удивление рано. И все же многое зависит от точности датировки.

В 2019 г. были опубликованы результаты повторного анализа археологических находок с полуострова Мани, что на окраине Пелопоннеса (Греция). В 1970-х гг., при раскопках в пещере Апидима, были обнаружены вросшие в камень фрагменты черепа, получившего название Апидима 1. Позднее находку перевезли на хранение в Афины. К сожалению, руководство музея запретило проводить какие бы то ни было исследования черепа. Лишь через 40 с лишним лет Катерина Харвати из Тюбингенского университета и ее коллеги получили возможность поработать с экспонатом{29}. Используя новейшие методики компьютерной томографии, они изучили заднюю часть черепа и создали его трехмерную модель. Выяснилось, что находка по форме имеет больше сходства с черепами различных Homo sapiens, чем с неандертальскими. Датирование образца методом урановых серий показало, что ему не менее 210 000 лет[6]. Однако фрагментарность черепа заставляет нас с осторожностью относиться к выводу о его принадлежности к Homo sapiens. Остается надеяться, что дальнейшие археологические исследования позволят прояснить этот вопрос. Чрезвычайно интересно также, что рядом с Апидима 1 обнаружился еще один череп, Апидима 2, который, по мнению исследователей, морфологически соответствует неандертальским черепам. При этом он несколько «моложе» – ему чуть больше 170 000 лет. Из этого может следовать, что в регионе, пусть и в разное время, обретались популяции людей двух различных видов.

Свидетельство присутствия за пределами Африки очень ранних Homo sapiens было получено при раскопках еще одного археологического участка в Израиле, пещеры Мислия{30}. Пещеры горы Кармель, изобилующие значительными скоплениями окаменелостей, уже не один десяток лет являются объектом пристального внимания археологов. В 2002 г. в Мислии нашли челюсть с зубами. С помощью различных методов датировки возраст образца установили в интервале от 177 000 до 194 000 лет, что опять-таки существенно раньше двух часто указываемых дат экспансии человечества в Евразию.

Полученные данные позволяют предположить, что Homo sapiens мигрировали из Африки по меньшей мере дважды – между 60 000 и более чем 160 000 лет назад. Вполне возможно, что имели место и другие миграции, но так ли это на самом деле, предстоит узнать будущим археологам. Новые раскопки в неисследованных ранее регионах, к примеру на Аравийском полуострове, уже начинают приносить поразительные результаты.

Похоже, что исход «современных» людей из Африки совершался по двум маршрутам. Первый проходил через Синайский полуостров. Преодолев Синай, можно за несколько дней пешком добраться до Леванта – области, охватывающей современные Палестину, Ливан, Иорданию, Сирию и Израиль. Хотя Левант и считается частью Азии, с точки зрения биогеографии он является продолжением северной Африки. Не следует забывать, что еще относительно недавно эти места воспринимали как прародину для очень многих африканских и арабо-африканских животных. Исследовательский проект, в котором я принимал участие, выявил в израильских пещерах свидетельства обитания гиены, леопарда, льва, верблюда, зебры и газели. Так что, пожалуй, нет ничего удивительного в том, что в этом регионе мы находим следы жизни древнейших «современных» людей: если за пределы региона могли переселяться животные, то и людям это было под силу. Я часто отмечал, что хорошим индикатором обитания людей в некоем месте является присутствие в этом месте добычи; люди склонны селиться там, где можно добыть дичь, – либо выслеживая ее, либо устраивая засады на звериных тропах.

В последние годы вниманием ученых завладел второй путь из Африки – через Баб-эль-Мандебский пролив, ограничивающий Аравийский полуостров с юга[7]. В те времена, когда уровень моря понижался, ширина пролива уменьшалась до 5–15 км, что позволяло без особого труда переправиться через него. Люди, хорошо видевшие противоположный берег пролива, должны были понимать, что совсем неподалеку простираются новые земли. Недавние исследования в Аравии показали, что, хотя мы и привыкли воспринимать этот регион как засушливую пустыню, за последние 150 000 лет он не раз зеленел, меняясь в соответствии с климатическими циклами; когда влияние муссонов распространялось на север, там появлялись реки и озера{31}. Спутниковые фотографии позволили нам обнаружить многочисленные долины древних рек и палеоозёра, разбросанные по всему Аравийскому полуострову{32}. Эти данные подтвердились наземными исследованиями и раскопками. Так что, судя по всему, и людям, и животным в те древние времена было не очень трудно перекочевывать через эти места. Примерно то же самое можно сказать и о великой пустыне Сахара. Наличие нильских крокодилов в оазисах пустыни и центральноафриканских растений и рыб на крайнем севере Африки говорит о том, что в прошлом, за счет более влажного климата, эта территория была вполне пригодна для передвижения животных и людей. Археологи нашли в этих безжизненных, выжженных солнцем песках кости гиппопотамов, жирафов, слонов, лягушек и львов. Наскальные рисунки, обнаруженные на голоценовых стоянках на севере Африки, служат дополнительным свидетельством того, что еще не так давно климат в Северной Африке был куда более влажным, чем сейчас. В частности, изображения животных на одной из стоянок указывают на то, что неподалеку от нее имелись не сохранившиеся до наших дней водные источники. Древние художники словно сообщают нам в посланиях о том, насколько иной была в то время жизнь в этих местах.

Археологические исследования последних лет показывают, что люди появились на Аравийском полуострове еще 85 000 лет назад, то есть гораздо раньше, чем утверждала ортодоксальная теория исхода из Африки (50 000–60 000 лет назад){33}. Баб-эль-Мандебский пролив мог быть той границей, перейдя которую люди попали на Аравийский полуостров, пересекли его и двинулись дальше, в Западную и восточную Евразию.

Но как же понять, который из двух возможных путей – через Синайский полуостров или через Баб-эль-Мандебский пролив – выбрали наши предки? За последние пару десятков лет климатология существенно продвинулась вперед, не в последнюю очередь благодаря трудам ученых, которые занимались реконструкцией мирового климата прошлых лет, чтобы понять, каким может быть климат Земли в будущем. В настоящее время для такой реконструкции все шире используются модели общей циркуляции (МОЦ) – математическая методика, предназначенная для объяснения климатической системы Земли. Ориентируясь на одну из важнейших характеристик климата – количество осадков, исследователи выявили оптимальное «окно» для исхода из Африки. Группы охотников-собирателей не смогли бы приспособиться к окружающей среде при количестве осадков меньше 90 мм в год – в таких условиях они просто не выжили бы. Реконструкции климата показывают, что маршрутом через Синайский полуостров можно было воспользоваться в период между 200 000 и 250 000 лет назад, а затем еще раз, около 130 000 лет назад, поскольку, согласно моделям, количество осадков было выше 90 мм. При этом Баб-эль-Мандебский пролив за последние 300 000 лет можно было пересекать на протяжении гораздо более длительного периода времени, начавшегося 65 000 лет назад и продолжавшегося более 30 000 лет{34}. Мне кажется, что если верить доказательствам климатологов, то, по всей видимости, использовались оба пути, но в разное время.