Pochodzenie i ewolucja człowieka

Antropogeneza (filogeneza człowieka) to całokształt procesów ewolucyjnych, które doprowadziły – poprzez długotrwałe zmiany genetyczne – do przekształcenia się form przedludzkich w gatunek człowieka rozumnego -Homo sapiens.

Zgodnie z założeniami antropogenezy wszystkie cechy ludzkiego ciała i psychiki wykształciły się u przodków człowieka stopniowo, w wyniku działania tych samych mechanizmów ewolucyjnych, które kształtowały ewolucję innych organizmów.

Charakterystyka człekokształtnych i specyficzne cechy człowieka

Początek antropogenezy jest trudny do jednoznacznego określenia. Według współczesnych badań jej korzenie sięgają neogenuneogenneogenu. W epoce miocenu, około 15–20 mln lat temu, nastąpił intensywny rozwój człekokształtnych należących do ssaków naczelnychnaczelnenaczelnych.  Do nadrodziny tej zalicza się dwie rodziny: gibonowate (Hylobatidae) oraz człowiekowate (Hominidae), do której należą orangutany, goryle szympansy i człowiek. 

Człekokształtne wyróżniają się od pozostałych naczelnych wieloma cechami anatomicznymi, fizjologicznymi i behawioralnymi. Do najważniejszych należą:

• brak zewnętrznego ogona,

• szeroka i spłaszczona klatka piersiowa,

• stosunkowo duży mózg,

• wydłużony okres dzieciństwa i opieki rodzicielskiej.

Z kolei człowiekowate od gibonów odróżniają się przede wszystkim: 

• znacznie większymi rozmiarami ciała,

• wyraźnie większą puszką mózgową i wyższą inteligencją,

• bardziej naziemnym trybem życia.

Człowiek, od innych człowiekowatych różni się przede wszystkim:

• spionizowaną postawą ciałai dwunożnością, 

• zredukowanym owłosieniem,

• silnym rozwojem mózgowia i najwyżej rozwiniętymi zdolnościami poznawczymiumożliwiającymi m.in posługiwanie się mową artykułowaną, myślenie abstrakcyjne oraz tworzenie złożonych form kultury.

Pionizacja ciała i jej znaczenie ewolucyjne

Pionizacja ciała i związany z nią dwunożny sposób poruszania się uznawane są za kluczowe cechy, które pojawiły się w ewolucji człowieka.

Prawdopodobnie pierwsze przystosowania do dwunożności powstały  jeszcze w tzw. „okresie leśnym”, kiedy przodkowie człowieka żyli głównie w lasach Afryki. Później, gdy środowisko zaczęło się zmieniać i część lasów przekształciła się w otwarte sawanny, umiejętność chodzenia na dwóch nogach okazała się bardzo korzystna. Wyprostowana postawa pozwalała lepiej obserwować otoczenie ponad wysoką trawą, dzięki czemu łatwiej było zauważyć zbliżające się drapieżniki lub znaleźć pożywienie. Dwunożność przynosiła także inne korzyści. W pozycji wyprostowanej mniejsza powierzchnia ciała jest wystawiona na bezpośrednie działanie promieni słonecznych, co pomaga ograniczyć przegrzewanie organizmu w gorącym klimacie Afryki. Dodatkowo głowa i mózg znajdują się wyżej nad rozgrzaną ziemią i są chłodzone przez ruch powietrza. Chodzenie na dwóch nogach sprawiło również, że ręce zostały uwolnione od funkcji podporowej. Dzięki temu mogły służyć do zbierania pożywienia, przenoszenia różnych przedmiotów oraz wykonywania innych czynności.  Ta nowa zręczność i konieczność koordynacji precyzyjnych ruchów dłoni stały się bezpośrednim impulsem, który wymusił gwałtowny rozwój mózgu i zdolności poznawczych u naszych przodków.

R8D85VNUP812O

Ilustracja przedstawia porównanie szkieletu człowieka oraz szympansa. U człowieka szkielet jest mniej masywny niż u szympansa. Szczególnie miednica jest szersza u szympansa. Kończyny górne są dłuższe od dolnych. Sięgają do kolan. Szyja jest krótsza niż u człowieka. Czaszka większa. Człowiek jest wyższy.

W poniższej tabeli przedstawiono porównanie wybranych cech wskazujących na podobieństwa i różnice pomiędzy człowiekiem a jego najbliższym krewnym wśród człowiekowatych – szympansem (Pan troglodytes).

Ewolucja człowieka i jej uwarunkowania 

W toku ewolucji linia ewolucyjna człowiekowatych stopniowo się rozdzielała: 

• linia orangutanów oddzieliła się około 12‑15 mln lat temu,

• linia goryli oddzieliła się około 8‑10 mln lat temu,

• rozdzielenie linii szympansów i człowieka nastąpiło 6‑7 mln lat temu. 

Przodkowie rodzaju Homo

Po oddzieleniu się linii rozwojowej prowadzącej do człowieka od wspólnego przodka z szympansami zaczęły pojawiać się pierwsze formy o cechach pośrednich między innymi człowiekowatymi a człowiekiem. Do najstarszych znanych przedstawicieli tej linii należą m.in. Sahelanthrop, Ardipitek oraz Australopitek.

Sahelantrop (Sahelantropus tchadensis)

Żył około 7 mln lat temu w Afryce. Charakteryzował się niewielką objętością mózgu (350 cmIndeks górny 3³), porównywalną do współczesnych małp człekokształtnych. Rodzaj uzębienia wskazuje że był prawdopodobnie wszystkożerny, a cechy szkieletu wskazują na możliwą dwunożność. Wysokość ciała ok. 120 cm.

Adripitek (Adripithecus)

Żył około 4‑5 mln lat temu w Afryce. Wykazywał przystosowania do dwunożności, jednak jego kończyny były stosunkowo długie, a paluch przeciwstawny, stanowiąc przystosowania do sprawnego poruszania się po drzewach. Wielkość mózgu adripiteka była porównywalna z mózgami sahelantropa i małp człekokształtnych. Był wszystkożerny z przewagą roślin; wysokość ciała ok. 120 cm.

Australopitek (Australopithecus)

Żył w Afryce około 4–2 mln lat temu. Charakteryzował się już wyraźnymi przystosowaniami do dwunożnego chodu, takimi jak odpowiednia budowa miednicy i stóp. Jednocześnie ich mózg pozostawał stosunkowo niewielki (500 cmIndeks górny 3³), a wiele cech anatomicznych, np. długie kończyny górne, nadal przypominało budowę małp człekokształtnych. Australopiteki prawdopodobnie wytwarzały prymitywne narzędzia kamienne oraz uprawiały prymitywne łowiectwo; nie znały ognia. Australopiteki były wszystkożerne z przewagą roślin; osiągały wzrost do 150 cm.

R1K4QN8XRXNGJ

Na zdjęciu znajduje się szkielet Lucy z Muzeum Historii Naturalnej w Paryżu. Składają się na niego fragmenty kości czaszki i żuchwy, fragmenty kości kręgosłupa, kości miednicy, żeber, a także kończyn górnych i dolnych.

Wśród australopiteków wyróżnia się formy gracylne (delikatne), np. Australopithecus afarensis i Australipithecus africanus oraz formy robustne (masywne), np. Australopithecus boisei. Uważa się, że formy gracylne odżywiały się bardziej urozmaiconym pożywieniem niż roślinożerne australopiteki masywne.   

Ewolucja rodzaju Homo

Około 2,5 mln lat temu z niektórych populacji australopiteków gracylnych wykształciła się nowa linia ewolucyjna prowadząca do powstania człowieka współczesnego. Obejmowała ona takie gatunki jak Homo habilis, Homo erectus i Homo neanderthalensis. Jej przedstawiciele charakteryzowali się stopniowym zwiększaniem objętości mózgu, zmianami w budowie czaszki i uzębienia oraz coraz częstszym wykorzystywaniem narzędzi. W diecie wczesnych gatunków następował stopniowy zwrot w kierunku mięsożerności, co dostarczyło energii niezbędnej do szybkiego rozwoju mózgowia oraz pozwoliło na zasiedlanie nowych, surowszych środowisk poza Afryką. .

Człowiek zręczny (Homo habilis)

R8XRXveuCORCV1

Fotografia przedstawia zrekonstruowany model popiersia Homo habilis. Jego ciało pokryte jest gęstą, czarną sierścią, na twarzy znajduje się para brązowych oczu, płaskie nozdrza, a także wysunięte do przodu szczęki z zamkniętymi ustami. Z boku głowy posiada okrągłe uszy. Twarz Homo habilis przypomina nieco twarz ludzką, a także twarz małpy człekokształtnej.

Uważany jest za jednego z najstarszych przedstawicieli rodzaju Homo. Zamieszkiwał Afrykę Subsaharyjską około 2,5–1,5 mln lat temu. Posiadał mózg o objętości znacznie większej niż u australopiteków (680–780 cmIndeks górny 3³). Potrafił wytwarzać narzędzia przy pomocy kamieni, co wskazuje na umiejętność precyzyjnego manipulowania przedmiotami.  

W porównaniu z australopitekami, kości czaszki Homo habilis były cieńsze, a wał nadoczodołowy mniej wydatny. Gatunek ten charakteryzował się również mniejszymi zębami przedtrzonowymi i trzonowymi. Poruszał się w postawie wyprostowanej, o czym świadczy budowa miednicy oraz kończyn dolnych, przystosowanych do dwunożnej lokomocji. Osiągał wzrost ok. 130 cm.

Człowiek wyprostowany (Homo erectus)

R1QnT51rDl2Xk1

Fotografia przedstawia zrekonstruowany model popiersia Homo erectus. Jego głowa i plecy pokryte są czarnymi, kręconymi, krótkimi włosami, na twarzy znajduje się para brązowych oczu oraz nieco wysunięte do przodu nozdrza i usta. Z boku głowy posiada półokrągłe uszy. Ma ciemny kolor skóry. Twarz Homo erectus przypomina twarz ludzką.

Wyewoluował prawdopodobnie w Afryce ok. 2 mln lat temu z populacji Homo habilis, a następnie rozprzestrzenił się na tereny Azji i Europy. Najbogatsze znaleziska pochodzą z Jawy i Chin, pojedyncze – Afryki i Europy. 

Homo erectus dokonał przełomowych postępów kulturowych: opanował umiejętność krzesania i podtrzymywania ognia, zajmował się łowiectwem oraz zbieractwem, a także wytwarzał zaawansowane jak na ówczesne czasy narzędzia kamienne.

RrZhX9Q74BWrZ1

Na fotografii znajduje się górny fragment czaszki Homo erectus w kremowym kolorze. Ma okrągły kształt, posiada oczodoły oraz otwór w miejscu nosa. W górnej szczęce umieszczone są pojedyncze zęby.

Cechy anatomiczne:

• puszka mózgowa o pojemności przeciętnie 800–1000 cmIndeks górny 3³; 

• grube wały nadoczodołowe, 

• twarz silnie prognatycznaprognatyzmprognatyczna, 

• żuchwa bardzo masywna i bez wyniosłości bródkowej; 

• budową kończyn, tułowia i sylwetką nie różnił się znacząco od człowieka współczesnego.

Homo neanderthalensis (neandertalczyk)

R19ANydRx9dwH1

Ilustracja przedstawia rekonstrukcję obozowiska neandertalczyków w Ojcowskim Parku Narodowym. Dwie ciemnoskóre postaci przypominające postaci ludzkie z długimi włosami siedzą przed półokrągłym wejściem do jaskini pod skałą. Przed nimi ułożone są kawałki drewna, na pierwszym planie rosną pokrzywy – niewielkie, zielone rośliny, których łodygę porastają spiczaste liście.

Neandertalczyk zamieszkiwał Europę oraz Azję Mniejszą w okresie od około 180 tys. do 35 tys. lat temu. Większość badaczy wskazuje, że wyewoluował on z innych gatunków człowieka, wywodzących się od późnych populacji Homo erectus. 

Człowiek neandertalski uprawiał myślistwo i zbieractwo, znał ogień, chronił ciało przed zimnem skórami zwierząt, praktykował obrzędowy pochówek zmarłych.

Rp84Hz15xoiNP

Ilustracja przedstawia Homo sapiens neanderthalensis. To mężczyzna o stosunkowo szerokiej głowie, ma szerokie usta, nieco spłaszczony duży nos. Ma dłuższe włosy, nosi brodę. Reszta ciała jest lekko owłosiona. Ma ciemniejszą karnację. Mężczyzna trzyma w rękach długi kij.

Cechy anatomiczne:

• duża pojemność puszki mózgowej (do 1800 cmIndeks górny 3³), 

• bardzo masywna budowa czaszki z silnie rozwiniętym wałem nadoczodołowym, 

• wysunięta do tyłu potylica, 

• twarz płaska, wydatna do przodu, 

• żuchwa bez bródki,

• szeroki i wydatny nos oraz duże zatoki szczękowe i czołowe pozwalały ogrzać i nawilżyć zimne i suche powietrze, 

• budowa ciała krępa o stosunkowo długim tułowiu i krótkich kończynach, relatywnie długich odcinkach uda i ramienia, głębokiej klatce piersiowej i  szerokich biodrach.

Homo sapiens (człowiek rozumny)

Powstanie człowieka rozumnego jest datowane na ok. 300 tysięcy lat temu. Badania podobieństwa genów ludzi współczesnych wskazują, że gatunek Homo sapiens narodził się w Afryce. Potwierdzają to najstarsze znaleziska szczątków z Jebel Irhoud w Maroku.

Ekspansja człowieka rozumnego poza Afrykę przebiegała etapami:

• Australia: ok. 65–50 tys. lat temu,

• Europa: ok. 54–45 tys. lat temu,

• Ameryka: od ok. 20–15 tys. lat temu (przez lądowy most Beringii).

Ekspansji tej towarzyszyło stopniowe zanikanie populacji neandertalskich oraz innych gatunków z rodzaju Homo.

W porównaniu do człowieka neandertalskiego, człowiek rozumny charakteryzuje się:

• wysoko wysklepioną czaszką,

• pionowym i wysokim czołem,

• brakiem lub zredukowanymi wałami nadoczodołowymi,

• wyraźną bródką,

• wąskim nosem,

• smukłą sylwetką.

Podsumowanie

• Antropogeneza (filogeneza człowieka) to całokształt procesów ewolucyjnych, które doprowadziły do powstania gatunku człowieka rozumnego -Homo sapiens. 

• Początek antropogenezy datuje się na epokę miocenu, ok. 12‑20 mln lat temu.

• Człowiek jest ssakiem naczelnym z nadrodziny człekokształtnych i rodziny człowiekowatych. Do człowiekowatych oprócz człowieka należą również orangutany, goryle i szympansy. 

• Człowiek posiada wiele specyficznych cech różniących go od innych człowiekowatych, m.in. spionizowana postawa ciała i dwunożność, krótsze kończyny przednie od tylnych, wysklepienie stopy, krzywizny kręgosłupa oraz silnie rozwinięte mózgowie umożliwiające myślenie abstrakcyjne,  posługiwanie się mową artykułowaną oraz tworzenie złożonych form kultury mowę artykułowaną. 

• Do najstarszych przedstawicieli linii ewolucyjnej prowadzącej do powstania Homo sapiens należą zamieszkujące Afrykę: Sahelantrop, Adriapitek oraz Australopiteki. 

• Austrolipiteki były prawdopodobnie pierwszymi przodkami człowieka u których pojawiła się dwunożność, potrafiły wytwarzać proste narzędzia i posługiwać się nimi. Uważa się, że niektóre z australopiteków dały początek rodzajowi Homo. 

• Najstarszym przedstawicielem rodzaju Homo jest żyjący w Afryce Homo habilis (człowiek zręczny), który cechował się dużą sprawnością w wytwarzaniu narzędzi, niewielkim w porównaniu do australopiteków wałem nadoczodołowym oraz większą pojemnością puszki mózgowej. 

• Homo erectus (człowiek wyprostowany) opanował umiejętność krzesania i podtrzymywania ognia, zajmował się łowiectwem oraz zbieractwem, a także wytwarzał zaawansowane jak na ówczesne czasy narzędzia kamienne. Szczątki H. erectus znajdowane są w Afryce, Azji, Australii i Europie. 

• Homo neanderthalensis (neandertalczyk) zamieszkiwał Europę oraz Azję Mniejszą w okresie od około 180 tys. do 35 tys. lat temu. Uprawiał myślistwo i zbieractwo, znał ogień, chronił ciało przed zimnem skórami zwierząt, praktykował obrzędowy pochówek zmarłych.

• Powstanie Homo sapiens (człowieka rozumnego) datowane jest na ok. 300 tysięcy lat temu w Afryce. Ekspansja człowieka rozumnego poza Afrykę przebiegała etapami na wszystkie kontynenty, czemu towarzyszyło wypieranie lokalnych populacji innych gatunków człowieka.

Ćwiczenia utrwalające