lauantai 23. syyskuuta 2017

Ihmisen evoluution tutkimuksesta

Silloin Herra Jumala teki maan tomusta ihmisen ja puhalsi hänen sieramiinsa elämän hengen, ja niin ihmisestä tuli elävä sielu. (1.Moos. 2:7)
Opiskelumielessä kokosin tähän artikkeliin hieman tietoa nykyisistä ihmisen evoluutiota koskevista tieteellisistä käsityksistä. (Päivitetty viimeksi huhtikuussa 2020). Tämä on tavallaan jatkoa tutkisteluille, joihin Mikko Louhivuori johdatteli meitä osallistujia blogissaan Homo erectus.

Homo habilis -kallo Olduvaista ja sen perusteella tehtyjä arvioita ulkonäöstä.
Kuva Wikimedia
Varhainen Homo-sukuun sijoitettu laji on Homo habilis, eli käteväihminen. Löydöksiä on tehty ajalta 2.5 -1.8 mvs. Lajin aivotilavuus vaihteli välillä 550 cm³  - vajaa 700 cm³. (Nykyihmisen aivotilavuus on keskimäärin noin 1400  cm³).  Se oli lyhyt  (100-135 cm) ja kädet olivat muuhun ruumiiseen verrattuna pidemmät kuin nykyihmisellä.  Kaikki tutkijat eivät ole halunneet sijoittaa tätä lajia Homo sukuun, vaan luokittelevat sen Australopithecukseksi, etelänapinaksi.

Olduvain kulttuuria edustava työkalu
(Kuva Wikimedia)
Homo habilis osasi valmistaa alkeellisia työkaluja (kuten myös ilmeisesti jotkut Australopitecukset). Ne ovat kiviä, joista oli isketty pois muutamia kivensiruja jolloin niihin syntyi teräviä reunoja. Näitä saatettiin käyttää esim. eläinten nahkojen leikkuuseen, ruhojen paloitteluun ym. Tätä 2,6 miljoonaa vuotta sitten syntynyttä alkukulttuuria sanotaan Olduvain kulttuuriksi.

Turkana Boy
Kuva Wikimedia
Yksimielisesti Homo-sukuun sijoitetaan Homo ergaster (afrikanihminen, 1.9–1.3 milj. vuotta sitten) ja H. erectus (pystyihminen, ainakin 1.65 milj – 50 000 vuotta sitten). Ergaster-löydösten aivotilavuus vaihtelee välillä 700 - 900 cm³, erectuksen välillä 850 - 1100 cm³. Ergaster-löytöjä on tehty Afrikasta. Ensimmäiset erectus-löydöt tehtiin Aasiasta, mutta myöhemmin niitä niitä on löytynyt myös Afrikasta. Erectus oli 145 - 185 cm pituudeltaan.

On käyty paljon keskustelua siitä, pitäisikö H. erectusta ja ergasteria pitää saman lajin alalajeina vai erillisinä ja onko erectus nykyihmisen esi-isä vai kehityksen aasialainen sivupolku. Vanhemman lajin tai alalajin, ergasterin, alkuperään liittyy myös avoimia kysymyksiä. Ergaster on saattanut polveutua habiliksesta, mutta koska ne elivät osittain samaan aikaan, voitaisiin ajatella myös, että ne ovat polveutuneet yhteisestä kantamuodosta.

Vuonna 1984 Turkana-järven läheltä Keniasta löytyi lähes kokonainen luuranko, joka on saanut nimen 'Turkana Boy'. Se on luokiteltu H. erectukseksi tai ergasteriksi ja ajoitettu välille 1.5 -1.6 mvs.

Acheul-käsikirves (Kuva Wikimedia)
Homo ergaster/erectus lajiin liitetään Olduvain kulttuuria kehittyneempi Acheulin kulttuuri, joka vallitsi noin 1,7 miljoonaa – 100 000 vuotta sitten. Kulttuuriin liittyvät pisaran tai päärynän muotoiseksi lohkotut käsikirveet, joissa oli molemmilla puolilla terävä reuna.

Malli heidelberginihmisestä, Homo heidelbergensis
(Kuva Wikimedia)
Heidelberginihmisen uskotaan yleisimmin kehittyneen afrikkalaisesta edeltäjästä (Homo erectus/ergaster) 700 000–600 000 vs leviten Eurooppaan ja Aasiaan. Nuorimmat heidelberginihmiseksi luokitellut fossiilit ovat noin ajalta 200 000 - 300 000 vs.

Eniten heidelberginihmisen fossiileja on löytynyt Euroopasta. Aivotilavuus oli lähes nykyihmisen luokkaa, keskimäärin yli 1200 cm³. Kulmakaaret olivat voimakkaat.

Erään näkemyksen mukaan heidel­bergin­ihmisestä kehittyi Euroopassa neander­talin­ihminen, Aasiassa denisovan­ihminen ja Afrikassa nykyihminen. Tätä teoriaa ollaan kuitenkin mahdollisesti osittain korjaamassa. Vuonna 2016 tehty geneettinen analyysi puoltaa sitä, että se pitäisi lukea neandertalilaisen kanssa samaan kehityslinjaan, varhaisena edustajana tai 'esineandertalilaisena'. Yhteistä kantamuotoa nykyihmisen kanssa pitäisi etsiä kauempaa menneisyydestä.

Tietyt Afrikasta löytyneet fossiilit luettiin pitkään omaan lajiinsa, Homo rhodesiensis eli rhodesianihminen. Nykyisin ne luetaan usein yhteen heidelberginihmisen kanssa tai sitten sen afrikkalaiseksi alalajiksi.
Pystyakselilla miljoonat vuodet.Vaaka-akselilla
maantieteellinen leviäminen. (Kuva Wikimedia )

Ohessa eräs käsitys homo-suvun edustajien sukulaisuus­suhteista. (Kuvassa Homo heidelbergensis on vielä esitetty Homo sapiensin suorana edeltäjänä. Alempana denisovan­ihmisen yhteydessä se on erillisessä haarassa.)

Neandertalinihmisiä eli Euraasiassa n. 200 000 - 40 000 vuotta sitten. Ne elivät pitkään myös samanaikaisesti myöhemmin samoille alueille tulleen H. sapiensin kanssa.  Geenitutkimuksen perusteella risteytymistä on tapahtunut.

Neandertalilaisen luuranko ja rekonstruktio Tokion
luonnontieteellisessä museossa (Wikimedia)
Nykyihmiseen verrattuna neandertalilaiset olivat rotevampia, lyhytraajaisempia ja rintakehä oli laaja. Joidenkin tutkijoiden mukaan neandertalilaiset eivät olleet älyllisiltä kyvyiltään samalla tasolla kuin H. sapiens. Neandertalin kallo ja aivojen tilavuus olivat kuitenkin suurempia kuin nykyihmisellä, ja osa tutkijoista ei haluakaan yhtyä tähän arvioon.

Eräästä espanjalaisesta luolasta on löytynyt kalliomaalauksia, joiden iäksi on arvioitu vähintään 65 000 vuotta ja niitä on oletettu neandertalilaisten tekemiksi - tosin kaikki tutkijat eivät tätä ilmeisesti vielä ainakaan hyväksy.

Neandertalilaiset hallitsivat tulen käytön ja metsästivät suurriistaa mm. keihäiden avulla. He myös hautasivat ilmeisesti joskus vainajansa. Tätä tukevat mm.  Irakista löytyneet 60 000 - 70 000 v. ikäiset jäänteet.

Tutkimusten mukaan ei-afrikkalaisissa nykyihmisissä on risteytymisen seurauksena  1–4 prosenttia neandertalilaisen geenejä. Onkin kysytty, voidaanko oikeastaan pitää neandertalilaista erillisenä lajina.

Denisovanihmisen (vihreät viivat) oletettu levittäytyminen
 sekä sijoittuminen ihmislajien sukupuuhun (kuva Wikimedia).
Denisovanihmisestä on löydetty pieni määrä fossiileja Venäjältä ja Kiinasta. Fossiili­aineiston vähäisyyden vuoksi tiedot niistä perustuvat enimmäkseen DNA-analyyseihin. Eräässä tutkimuksessa saatiin viitteitä siitä, että tutkittu yksilö oli tummaihoinen, tummatukkainen  ja tummasilmäinen.

3-5 % melanesialaisten ja australian aboriginaalien geeneistä ja 6 % papualaisten geeneeistä katsotaan olevan peräisin denisovanihmiseltä.

Homo sapiensin ajan arvioitiin aiemmin alkaneen n. 200 000 vuotta sitten, mutta viime aikoina rajaa on siirretty taaksepäin. Eräs tärkeä löytö tehtiin Jebel Irhoud nimisessä luolassa Marokossa. Sieltä oli aiemmin löytynyt neandertalilaisena pidetty kallo. Tutkimuksia jatkettaessa vuonna 2004 paikalta löytyi lisää fossiileja ainakin viidestä yksilöstä sekä työkaluja ja merkkejä tulen kontrolloidusta käytöstä. Uudessa paikalta löytyneessä osittain säilyneessä kallossa oli erityistä se, että kasvot olivat jo litteät ja kulmakaaret pienentyneet - se oli siltä osin Homo sapiensin tyyppinen. Aivokoppa oli kuitenkin pitkänomaisesti taaksepäin suuntautuva, kuten vanhemmilla Homo-suvun lajeilla. Tutkijatiimi on sitä mieltä, että kyseessä on varhainen Homo sapiens. Uudet ajoitukset antavat virhemarginaalin huomioiden löydösten iäksi 280 000 - 350 000 vuotta.

Kartta kuvaa ajateltuja Homo sapiensin leviämisreittejä ja aikoja, ka = tuhansia vuosia.
Vaaleammat nuolet kuvaavat aikaisempia liikkeellelähtöjä, jotka ehkä enimmäkseen 'kuihtuivat'.
Ratkaisevan levittäytymisen arvioidaan käynnistyneen 70 000 - 50 000 vs (Kuva Wikimedia).

Proteiinitutkimus tuo uutta valoa


Ihmisen suvun eri haarojen ja vaiheiden keskinäisten suhteiden selvittäminen on hyvin vaikeaa pelkästään kallojen tai muiden rakenteellisten yksityiskohtien perusteella. DNA-tutkimus parantaa mahdollisuuksia saada luotettavaa tietoa, mutta sillä ei päästä kovin kauas menneisyyteen, koska DNA säilyy huonosti. Vain Neandertalilaisen, denisovanihmisen ja nykyihmisen DNA:ta on pystytty tutkimaan. Yleensä näytteiden on oltava alle 100 000 vuoden ikäisiä, poikkeuksena kaksi 430 000 vuoden ikäistä Espanjasta löytynyttä neandertalilaista.

Nyt kuitenkin on tulossa käyttöön uusi menetelmä - proteiinitutkimus. 2000-luvulla huomattiin, että massaspektrometrian avulla voidaan analysoida muinaisia proteiineja. Proteiinit syntyvät solussa DNA:n sisältämien ohjeiden mukaan, niillä on selkeä vastaavuus. Ja koska proteiinit säilyvät kauemmin kuin DNA, päästään ikäänkuin 'peilin' kautta tutkimaan entistä vanhempia perintötekijöitä. (Proteiinisynteesistä kirjoittelin artikkelissa 'Geenit ja proteiinisynteesi'.)

Uuden menetelmän avulla saatiin mm. vuonna 2016 selville, että eräs Denisovan luolasta löytynyt yksilö oli hybridi, isä neandertalilainen, äiti denisovanihminen. 

Tuoreessa v. 2020 uutisoidussa tutkimuksessa analysoitiin Homo antecessorin ja Dmanisista Georgiasta löydetyn Homo erectuksen hampaiden proteiineja. Antecessor tunnetaan harvoista Euroopasta ja mahdollisesti joistakin Afrikasta löytyneistä fossiileista, jotka on ajoitettu 1.0 - 0.8 milj. vuoden ikäisiksi. Tutkimuksessa saatiin todisteita sille, että vaikka H. antecessoria ei voida pitää denisovanihmisen, neandertalilaisen tai nykyihmisen esi-isänä niin se kuuluu läheiseen yhteisestä kantamuodosta polveutuneeseen kehityslinjaan ja on läheisempää sukua niille kuin H. erectukselle. 

Varmaankin lähivuosina näistä asioista tulee taas uutta tietoa.

Linkkejä:

Wikipedia, Homo erectus
Archaeology, The First Spears


Jotkut saattavat kokea luonnontieteen ja erityisesti ylläkuvatut ihmisen kehitystä koskevat näkemykset uhkaksi kristilliselle uskolle ja Raamatun luotettavuudelle ja haluavat siksi kritisoida voimakkaastikin tieteellisiä käsityksiä. Toinen ryhmä kristittyjä pitää arvossa tiedettä ja ajattelee, että on kyse lähinnä raamatuntulkinnasta. He katsovat, että Raamattu ja tiede eivät ole ristiriidassa silloin kun tieteeseen ei liitetä siihen kuulumattomia kannanottoja Jumalan olemassaolosta. Tämäntyyppistä näkemystä itsekin kannatan. On kuitenkin myönnettävä, että syntyy kysymyksiä, joihin ei ole helppo vastata. Miten on ymmärrettävä syntiinlankeemus? Entä ihmisen ainutlaatuisuus, 'Jumalan kuva' meissä? Muutamia linkkejä näistä pohdinnoista:

Areiopagi, Neljä näkemystä siitä, oliko Aadam oikeasti olemassa
BioLogos, Were Adam and Eve historical figures?
J. Richard Middleton, Humans as Imago Dei and the Evolution of Homo Sapiens
BioLogos, Karl Barth says Yes to Creation and Evolution
John Walton ja Aadam
Robin Collinsin historiallis-ideaalinen näkemys Aadamista ja Eevasta

Ei kommentteja: