ПІЗНІ ГОМІНІДИ. АВСТРАЛОПІТЕКОВІ
їхня систематика та місце в еволюційному процесі гомінід досліджені чи не найкраще. Най відоміші дослідники: Раймонд Дарт, Роберт Брум, сім’я Лікі (Люіс, Мері, Річард, Мів), Кларк Хауел, Дж.
Робінсон, Дональд Джохансон, Ле Іро Кларк, Ів Коппенс, Мартін Пікфорд, Алан Уокер, Тім Уайт та ін.У період пізнього міоцену (приблизно 5,5 млн. р. тому) з’являється нове відгалуження на генеалогічному дереві гомінідів - австралопітек. Впродовж величезного відрізку часу (до раннього плейстоцену - 1 млн. р. тому) він співіснував з представниками роду Ното, перші свідчення появи яких датовано майже 2,5 млн. р. тому. Всупереч розповсюдженій раніше думці, що австралопітек був предком людини, сьогодні вважається, що це два окремих родоводи. Можливо, вони мали спільного предка, але надалі існували поруч, не змішуючись. Унікальність австралопітека полягає в тому, що він належав до гомінідів, поділяв з ними більшість вихідних ознак, та все-таки залишався представником іншого роду, з власною еволюційною історією.
На сьогоднішній день ми володіємо величезною кількістю скам’янілих решток австралопітеків, які походять з багатьох місцезнахо джень, сконцентрованих переважно в Східній та Південній Африці.
Відкриття решток першого австралопітека відбулось у 1924 р. Його автором був Раймонд Дарт. Він же дав назву нововідкритому виду - Australopithecus africanus (південна людиноподібна мавпа з Африки). Скам’янілості з Південної Африки походять з вапнякових печер та кар’єрів: Таунг, Стеркфонтейн, Кромдрааї, Свартскранс (біля Йоганесбурга), Макапансгат (Північний Трансвааль). Тут вапнякові відклади створюють майже ідеальні умови для збереження решток давньої флори та фауни. Коли ґрунтові та дощові води промивають печери у вапняках, туди потрапляють кістки з поверхні. Згодом вода, що містить вапняк, починає випаровуватися. Тоді органічні рештки, які знаходяться у ній, разом із супутніми відкладами пе-
Рис.
25. Карта основних місцезнаходжень австралопітекових в Африціретворюються на тверду зцементовану породу - брекчію. Таким чином утворюється захисний панцир, непідвладний дії часу.
З іншого боку, процес видобутку скам’янілостей з брекчії вимагає від дослідників величезного терпіння, уваги та часу. Крім того, відклади печер не дають чіткої стратиграфії, що унеможливлює застосування відносних методів датування. У зв’язку з відсутністю відкладів вулканічного походження немає можливості скористатись калій-аргоновим методом абсолютного датування.
Рис. 26. Природні ландшафтно-кліматичні умови та знахідки австралопітеків в Африці
Рис. 27 Порівняльна шкала розвитку об’єму мозку
Існує ще одна проблема - відсутність незаперечних даних контексту, в якому знаходять скам’янілості. Перші дослідники, зокрема, Р. Дарт, пов’язували знайдені поруч з рештками австралопітека кістки з його господарською діяльністю, а самі печери вважали місцем проживання цих істот. Однак ймовірніше, що в давнину вапнякові печери були вузькими, темними, вологими, непридатними для життя норами-коридорами. На думку деяких вчених, вони ставали місцями випадкового нагромадження решток здобичі хижаків савани, таких, як леопард, що й призводило до утворення скупчень означених скам’янілостей. Сліди від іклів на черепі австралопітека з Сварткрансу є прямими свідченнями на підтвердження цієї гіпотези.
Інша ситуація у Східній Африці. Там скам’янілості австралопітека містяться у по
Рис. 28. Природне оточення африканських австралопітеків
родах, які виникли в результаті вулканічної активності, у відкладах озер та заплав річок. 1,yτ вони мають чітку стратиграфічну позицію і тому є придатнішими для проведення датування, ніж вапнякові печери.
Серед найвідоміших місцезнаходжень регіону: ущелина Олдувай в Танзанії (дослідження Мері та Луїса Лікі, піком яких стало виявлення у 1959 р. добре збереженого черепа австралопітека), оз. Туркана (колишнє оз. Рудольф у Кенії, де проводились роботи під керівництвом Річарда Лікі), ріка Омо (Ефіопія, експедиція Кларка Хауела), долина р. Аваш, місцевість Хадар в Ефіопії, де М. Таїб та Д. Джохансон виявили скелет австралопітека, датований 4-3 млн. р. тому - знамениту “Люсі”.Хоча за зовнішнім виглядом австралопітек нагадує людиноподібну мавпу, він належить до гомінідів, з якими мяє цілу низку родових ознак. Зокрема, це модифікація задніх кінцівок, особливо тазу та ступні, що дозволяло йому пересуватись на двох ногах, зменшення іклів (особливо у самців), збільшення мозкового відділу черепа.
Австралопітеки не були монолітною групою, їхній рід включав кілька видів. Першу класифікацію скам’янілостей австралопітека, основану винятково на знахідках з Південної Африки, запропонував Дж.Т. Робінсон. Він виокремив два основні типи: граційний (“стрункий”, менший за розміром; зі збалансованими пропорціями зубів; ймовірно, всеїдний) та масивний (більший за розміром, з маленькими різцями та порівняно великими кутніми зубами; рослиноїдний). Після відкриття скам’янілостей у Східній Африці кількість варіантів зросла. Рід Австралопітек підрозділяють тепер на кілька видів.
Незважаючи на відмінності, всі види об'єднувалися за певними спільними ознаками: ]) їхнім ареалом проживання були савани; 2)вони мали великі кутні зуби та відносно малі ікла; 3) постійно пересувались на двох ногах; 4) їхній мозок зріс у розмірах та став складнішим за структурою порівняно з попередніми видами. Три останні ознаки об єднуються в одну - пристосування до проживання на відкритих просторах (хоч савани пліоцену небулй зовсім безлісими зонами - їх вкривали смуги лісів, рідколісся та чагарників).
Рис.
29. Порівняльна характеристика черепів шимпанзе І австралопітеківУ порівнянні з сучасною людиною, щелепи австралопітека були непропорційно великими, особливо у порівнянні з черепною коробкою, та мали надто масивну задню частину. Впродовж багатьох років це помилково вважалося ознакою примітивності. Але, ймовірно, то був результат харчової спеціалізації, посилення потужності жувального апарату. Великі моляри з товстим шаром емалі мали широкі жувальні поверхні, а зменшені ікла не заважали руху щелеп, який став ще вільнішим завдяки переміщенню жувальних м’язів до передньої частини черепа. Ці пристосування пов’язані зі зміною харчової бази, яка була наслідком зміни ареалу. Австралопітек споживав горіхи, ягоди, насіння дерев та кущів, що були досить грубою їжею.
Особливості харчування, ймовірно, стимулювали постійне двоноге пересування австралопітека. Порівняно з попередніми формами приматів прямоходіння помітне у морфологічних змінах багатьох кісток скелету. У нижній частині хребта сформувався вигин, утворилась “поперечна крива” - набір пристосувань для перенесення центру ваги тіла в область тазу. Змінилась будова суглобів у стегні, тазі та коліні, що дозволило австралопітекам пересуватись вертикально. У стопі з'явилося фіксоване склепіння, яке було пристосоване для ходіння, але робило задні кінцівки непридатними до лазання по деревах.
Потрібно, однак, зазначити, що ці пристосування не зробили австралопітека здатним на далекі переходи чи швидкий біг. Для чого ж тоді ці зміни, адже локомоція на чотирьох кінцівках, здається, має суттєві переваги над частковою “двоногістю”? Відповідь криється, ймовірно, у складі харчових ресурсів савани. Маленькі розсіяні рослини набагато ефективніше збирати, маючи обидві руки постійно вільними.
Деякі дослідники вважають, що звільнення рук австралопітека від функції опори тіла при ходінні було необхідним для виготовлення та застосування знарядь, вважаючи, що саме ці істоти першими розвинули технологію, розквіт якої пов’язується з родом Ното.
Остаточну відповідь на питання - чи була діяльність по застосуванню природних предметів як знарядь австралопітека досконалішою від діяльності сучасних людиноподібних мавп - дати неможливо. Багато місцезнаходжень зі скам’янілостями австралопітека дають нам збірки знарядь з каменю, однак на кожній такій пам'ятці присутні також рештки раннього Ното - прямого предка сучасної людини. Видається логічним, що Ното, який був фізично менше пристосований до навколишнього середовища, компенсував цей недолік виготовленням знарядь. Тут закладена й відповідь на запитання: як настільки фізично подібні істоти могли так довго існувати поруч, не займаючи тієї самої екологічної ніші? Ното з їхніми знаряддями та характерними ПриСТр^- ваннями були в значній мірі м’ясоїдами; тоді як австралопітеки, використовуючи лише найпри-
Рис ЗО Лицева частина австралопітека “БебГ Р Дарта
Рис. 31. Порівняння черепів (вигляд з потилиці) шимпанзе, австралопітека і людини
Рис. 32. Череп австралопітека африканського
мітивніші знаряддя, споживали рослинну їжу, а м’ясо займало у їхній дієті не більше місця, ніж у дієті сучасних шимпанзе. Завдяки такій спеціалізації стежки двох родів певний час не перетиналися.
Користування природними предметами та пристосування до збору дрібної їжі сприяли розвитку в австралопітека спритних та точних хапальних рухів, що відбилось у морфологічній зміні будови рук. Пристосування до нових умов викликало зростання мозку (до 400-550 см3), переважно задньої частини, що є непрямим підтвердженням розвитку мови. Як наслідок, відбувалося ускладнення соціальної організації, що мала вигляд стада, яке з метою ефективнішого пошуку їжі підрозділялось на групи з одним самцем та кількома самицями.
Австралопітек впродовж мільйонів років впроваджував і закріплював нову модель пристосування, яка була дуже відмінною від моделі людиноподібних мавп і орієнтована на існування у відкритих рівнинних просторах. Такий спосіб життя дозволив йому ВИЖИТИ впродовж принаймні 4,5 млн. років. Встановити причини вимирання австралопітека дослідникам поки що не вдалось. Ймовірно, його витіснили з цієї екологічної ніші представники роду Ното, які завдяки подальшому розвитку знарядь навчились використовувати харчові ресурси, що належали первинно лише австралопітеку. Предки людей, володіючи розвиненішою матеріальною культурою та соціальною організацією, легко перемогли 6 у такому екологічному протистоянні. Так чи інакше - 1 млн. р. тому відбувається повне зникнення австралопітека.
Австралопітек анаменсіс(Australopithecus anamemis). Епапі - на місцевій мові племен туркана означає “озеро” Гомінід існував 4,2- 3,9 млн. р. тому. Рештки цієї істоти вперше були знайдені Брайном Патерсоном (університет в Канапої в Кенії) в 1965 р„ але видову назву і морфологічний опис надали Мів Лікі і Алан Уокер у 1995 р., коли опублікували статтю про кісткові рештки зі стоянок Канапої і Ейля Бей (чи Аліа Бай) на західному березі оз. Туркана в Кенії, що представлені фрагментами кінцівок, черепа, зубами з товстою кіркою емалі, досить потужними іклами. Істота була прямоходячою
і за розмірами була більшою, ніж ардіпітек ра- мідус (вагою 45-60 кг). Мері Лікі і Алан Уокер вважають, що цей вид міг бути предком австралопітека афарського.
Австралопітек барепьгазалі(Australopithecus bharelghazali) відкритий в республіці Чад, за 2,5 тис. км на захід від головних знахідок австралопітеків в Олдувайській ущелині. Кісткові рештки відкрито Мітелем Брюне в 1993 р. (спільна експедиція французьких і палійських вчених), а в 1995 р. з’явилося повідомлення Мі- шеля Брюне і Девіда Пілбіма про новий підвид гомініда, якого датовано 3,5-3,O млн. р. тому. Серед спеціалістів ця істота дістала ще й назву “Абель". Bhar el Ghazal означає “Море Газалі". Оскільки за будовою тіла індивід був досить струнким і прямоходячим, вчені вважають його одним з претендентів на “першого Ношо”. Був дещо подібний до парантропа, жив в лісах і саванах, харчувався рослинною їжею.
Треба відмітити, що вперше знахідки австралопітека на території африканської республіки Чад трапилися ще в кінці 1950-х років і були названі чадантропом. Виявив їх тоді молодий французький вчений Ів Коппенс (але тоді вони не дістали відповідного визнання).
Граційні та масивні австралопітеки. Уже зазначалося, що в групі австралопітеків прийнято виділяти дві форми: граційну (власне австралопітеків) і масивну (парантропів). Ці форми відрізняються поміж собою на рівні видів.
Ще зовсім недавно вважали, що австралопітеки за комплексом ознак мали змішаний тил пересування, а форма черепної коробки, розмір зубної системи дають підстави визначати їх як проміжну ланку поміж сімейством гомінідів і сімейством приматів.
В. Бунак висунув думку, що австралопітеків треба виділити в особливе підсімейство го- міноідеа, оскільки виділений в американській літератур) рід австралопітеків не відповідає вимогам порівняльної таксономії і морфології. Ще в 1965 р. він відзначав, що формування ранніх проантропів проходило за типом еволюції, яку Сімпсон (1944) назвав “квантовою”. Вона полягає в тому, що перебудова усіх органів йшла в одному напрямку і здійснювалася кількісно дуже малими зрушеннями в кожному з поко-
Рис. 33. Австралопітек афаренсіс (“Люсі") у порівнянні з сучасною людиною
лінь. У гомінідів, що перейшли до прямоходін- ня, життєздатними залишилися лише ті форми, які змогли вижити. Інші ж десятки видів, які відхилилися вбік, вимерли. Так сталося і з австралопітеками, які становили одну з бокових гілок гомінідів.
Австралопітек африканський(Australopithecus africanus). Першим було місцезнаходження Таунг в Південно-Африканській республіці. Це каменоломня, що знаходиться 130 км на північ від Кімберлі, 10 км від залізничної станції
Рис. 34. Скелети австралопітека "Люсі" (зліва)
і сучасної людини
Таунг (“лев’яче місце” на мові банту), на правому березі р. Хартс.
Рештки “Бебі” - першого австралопітека знайдені робітником каменоломні в 1924 р. в травертинових вапняках карстової печери. Лицева частина черепа дитинчати приблизно трьохрічного віку була передана анатому Йо- ганесбурського університету, професору Раймонду Дарту, який у 1925 р. опублікував наукову статтю в престижному журналі “Nature” (Природа) і вперше застосував видову назву Australopithecus africanus. Сьогодні ця “печера Дарта” повністю знищена виробництвом. Науковий світ у 1925 р. зустрів повідомлення Дарта скептично, навіть вороже. Переважала думка, що череп належить гібону.
Пізніше, у 1930-х роках швед Роберт Брум відшукав подібні рештки в печерах Сгеркфон- тейн і Макапансгат, Гладисваль, що знаходилися неподалік каменоломні Таунг, чим було підтверджено об’єктивність існування такого виду, як австралопітек африканський. В наш час він датується віком 3,5-2,5 млн. р. тому.
До австралопітеків африканських граційних належать також інші знахідки: фрагмент верхньої щелепи з Гарусі в Танзанії; дистальний фрагмент плечової кістки з місцевості Канапої, що на південь від оз. Рудольф (4,5 млн. р.); фрагмент нижньої щелепи з Лотагам (5,5 млн. р.) та ін. Рештки австралопітеків знайдені в долині р. Омо, в місцевості Кообі-Фора, в Олдувай- ській ущелині.
За межами Африки австралопітеки не знайдені. Будова нижніх кінцівок і стопи вказує, що австралопітеки пересувалися на двох ногах, але короткими кроками, похитуючись з боку в бік. Зріст - 135-140 см, об’єм черепної коробки - 500 см3 (шимпанзе має приблизно 400 см\ хабіліс - 650 см3). У мозковій коробці склепіння дещо підвищене порівняно з коробкою шимпанзе. Потиличний отвір зміщений вперед. Лицевий скелет із плоскою середньою поверхнею прогнатний, з дуже масивною нижньою щелепою. Зубний ряд без виступаючих іклів і діастем. Крупні розміри зубів - характерна особливість австралопітека. Це пов’язано з тим, що в раціоні харчування цих гомінідів переважали зернові злаки. Крім зерен і коріння різних рослин, вони поїдали дрібних гризунів, земноводних (жаб, ящірок). У 1-ому шарі Олдувайської стоянки знайдено багато кісток дрібних тварин, які слугували їжею для австралопітеків [Ламберт, 1991].
Знахідки гомінідів, що віднесені до африканських типу Таунг.
Австралопітек трансваальський(Australopithecus transvaalensis) знайдений в печері Стеркфонтейн, в ПАР. Це печера в Трансваалі, 10-14 км північніше від Крюгерсдорпа, в південно-західному напрямку від Преторії. Заповнення печери - брекчієподібні породи в доломітах.
Починаючи з 1936 р., роботами південноафриканського палеонтолога Роберта Брума та інших дослідників знайдено велику кількість решток австралопітеків. Спочатку Р. Брум відніс знайдену ним істоту до роду Australopithecus і запропонував видову назву Plesianthropus плезіантроп. На середину 1960-х років було уже 300 кісток від приблизно 100 особин (за Робін-
еоном).