Vedci našli v Etiópii dosiaľ najzachovalejšiu panvu pravekej ženy z druhu Homo erectus čiže človeka vzpriameného. Vyplýva z nej, že už pred vyše miliónom rokov sa deti rodili s pomerne veľkým mozgom, na spodnej hranici dnešných rozmerov.
Homo erectus (ďalej skrátene H. erectus, využijeme úzus z biologickej literatúry, ktorá pri opakovaní uvádza iba začiatočné písmeno prvého, rodového mena organizmu) je takpovediac „štartovací" ľudský druh.
V ľudskom rode Homo (pozri súhrnnú informáciu o jeho genéze na konci článku) síce nevznikol ako prvý, ale bol to prvý už takmer do ľudskej anatómie doformovaný druh. Z neho a sesterského druhu H. ergaster (ich vzťah je však nejasný, možno ide o toho istého tvora) sa vyvinuli všetky mladšie ľudské druhy.
V západnej Eurázii to bol cez medzičlánky neandertálec čiže človek neandertálsky (H. neanderthalensis), v Afrike priamo či cez medzičlánky náš vlastný druh Homo sapiens čiže človek rozumný. Ten z čierneho kontinentu neskôr migroval do ostatného sveta. Na Blízkom východe sa asi pred 100-tisíc a v Európe asi pred 45-tisíc rokmi stretol s neandertálskym bratancom, v Ázii od doby asi pred 60-tisíc rokmi s H. erectus či tamojšími bratancami.
Štúdium v polopúšti
Paleoantropologický prieskum študijnej oblasti Gona pri rieke Hawaš v etiópskom regionálnom štáte Afar (pozri mapu) priniesol zvlášť cenný nález - zachovanú panvu dospelej ženy pračloveka.
Anatomické podrobnosti jasne ukazujú na druh H. erectus. „Toto je najúplnejšia panva ženského jedinca H. erectus, akú sa kedy podarilo objaviť z predmetného obdobia," povedal Sileshi Semaw z Ústavu pre výskum doby kamennej v Gosporte a Indianskej univerzity v Bloomingtone (obe inštitúcie štát Indiana, USA), ktorý viedol výskumný tím.
Sám je etiópskeho pôvodu a oblasť Gona - dnes prakticky polopúšť, v ére H. erectus to však bola savana s bujnou trávou a množstvom pasúcich sa zvierat - dobre pozná.
Prvým autorom výsledného článku o objave panvy v najnovšom čísle časopisu Science je Scott Simpson z Univerzity Case Western Reserve v Clevelande (štát Ohio, USA).
Nálezovú vrstvu geológovia datovali do doby pred 0,9 až 1,4 milióna rokov. Najpravdepodobnejší vek je 1,2 milióna rokov. To zodpovedá pokročilejšiemu štádiu evolúcie H. erectus.
Zlomky panvy sa našli už v roku 2001. Odvtedy ju vedci starostlivo rekonštruovali, merali a analyzovali. Gona už poskytla niekoľko unikátnych fosílií, viažucich sa na evolúciu ľudskej línie po rozchode so šimpanzou. A navyše najstaršie známe, asi 2,5-miliónročné, kamenné nástroje praľudí.
Pohľad na miesto študijnej oblasti Gona, kde sa našla unikátna panva ženy H. erectus.
Foto: Scott Simpson, Case Western Reserve University
Bližšia poloha náleziska, označeného kotúčikom a šípkou (fosília panvy dostala označenie BSN49/P27), z výrezu hore vľavo je jasná širšia poloha v Etiópii a v Afrike.
Ilustrácia: Science/AAAS
Palivo pre diskusiu
Panva v takom dobrom stave je zvlášť cenná v kontexte ohnivej diskusie o tom, odkedy sa už deti v rode Homo rodili s dostatočne veľkým mozgom.
Anatómia pôrodného kanála živočíchov sa vždy prispôsobuje biologickým potrebám. No vznik a doformovanie rodu Homo vyžadovali evolučne rýchly kompromis.
V prvom rade sa nám očividne rýchlo zväčšil mozog a jeho rast sa dal odsunúť na dobu po pôrode iba sčasti. V druhom už sme boli úplní dvojnožci, čo kládlo na anatómiu osobitné požiadavky. Nuž a priširoká panva, hoci zaručujúca hladký pôrod, by znevýhodňovala pri chôdzi a behu. Ohrozilo by to ženy praľudí, ktorí sa museli rozsiahle presúvať po savanách za obživou a museli dokonale zvládať rýchlu záchranu na stromoch či v inom úkryte, kedykoľvek sa nablízku objavili šelmy.
Veľký mozog však celkovo znamenal takú obrovskú evolučnú výhodu, že v rámci konkurujúcich si kritérií prírodného výberu dostal prednosť. Dosiaľ za to platíme traumatičnosťou a rizikovosťou nášho pôrodu, oveľa viac ako iné živočíchy.
Rôzne pohľady na panvu ženy H. erectus z Gona. Hore A-D na jej nájdené zlomky, pričom C sú bedrové stavce; dole E-J na zrekonštruovanú, doplnené miesta sú modro sfarbené. I zobrazuje vstupný otvor do panvy, J výstupný, ktorých rozmery v pomere k rozmerom hlavičky dieťaťa sú logicky najdôležitejšie z hľadiska pôrodu.
Foto: Science/AAAS
Chlapčenská panva zmiatla
Gonská ženská panva vedcov opäť presvedčila, akí opatrní musia byť pri extrapoláciách bez priamych či aspoň nepriamych dôkazov, keď už sa do nich púšťajú, lebo im výskumný materiál, ktorý majú v rukách, zatiaľ nedovoľuje jednoznačné závery.
Fosílie H. erectus - aj z obdobia, kam spadá nový gonský nález - sú pomerne hojné. Lenže ich väčšinu tvoria lebky, respektíve zlomky lebiek a zuby, ktoré sa najlepšie zachovávajú. O zvyšku anatómie vypovedajú málo, hoci napríklad zo vstupného otvoru chrbtice do lebky možno odvodiť mieru dvojnohosti.
Pri úvahách o ženskej panve H. erectus, nedostatočne doloženej fosíliami, si tak vedci vypomohli extrapoláciou z opačného pohlavia. Podľa takmer úplnej kostry vysokého a štíhleho chlapca či mladíka H. erectus spred 1,5 milióna rokov.
Našla sa pri jazere Turkana na severozápade Kene. Preto sa jej hovorí Turkanský chlapec. Vysoký bol 163 centimetrov a mohol vážiť približne 50 kilogramov. Jeho vek v čase smrti sa odhaduje na 8 až 13 rokov. Z anatomických prepočtových koeficientov im vyšli rozmery pôrodného kanála H. erectus dosť pod dnešnými. Lenže to sa teraz ukázalo ako pomýlený záver.
Kópia kostry Turkanského chlapca a umelecká vízia jeho podoby v Americkom múzeu prírodnej histórie v New Yorku.
Foto: Claire Houck
To isté, lenže umelecká vízia podoby vo figurálnej forme, v Múzeu prírodnej histórie v Štokholme.
Foto: Naturhistoriskamuseet Stockholm
Vtedajší novorodenci ako dnešní
Extrapolácia z Turkanského chlapca viedla k záveru, že ženy H. erectus mohli vzhľadom na malý pôrodný kanál rodiť iba deti s obmedzenou veľkosťou mozgu, nanajvýš 230 ccm.
Novorodenci či malé deti by následne prechádzali fázou veľmi rýchleho rastu mozgu, hoci by celkovo boli stále vývojovo nedospelé. Z toho sa usudzovalo na potrebu dôkladnej materinskej starostlivosti a výchovy obidvomi rodičmi, azda až na úrovni blízkej H. sapiens.
Gonská panva však priamo ukázala, že skutočná hodnota bola o vyše 30 percent väčšia, na úrovni 315 ccm. Vstup do pôrodného kanála totiž umožňoval obvod hlavičky dieťaťa 318 milimetrov. Táto hodnota sa nachádza veľmi blízko spodnej hranice rozpätia typického pre moderných H. sapiens - 320 až 370 milimetrov.
Medzibedrová šírka ženy H. erectus z Gona dosahuje 288 milimetrov, hodnotu nad stredom dnešného rozpätia H. sapiens. (Všeobecne platí, že rizikovosť ľudského pôrodu pre matku i dieťa vyplýva v rámci živočíchov z anomálnej blízkosti rozmerov hlavičky a vstupu do pôrodného kanálu.)
Mozgová kapacita 315 ccm tvorí 30 až 50 percent hodnoty odvodenej pre dospelých H. erectus (rozpätie 600 až 1067 ccm, stredná hodnota 880 ccm).
Pri šimpanzoch je to 40 percent, pri moderných ľuďoch druhu H. sapiens 28 percent. V súhrne to spolu s údajmi o veľkosti mozgu malého dieťaťa ázijského H. erectus z Perningu (Mojokerto) v Indonézii spred menej ako 1,81 milióna rokov naznačuje, že mozog sa H. erectus pred pôrodom vyvíjal podobným tempom ako H. sapiens, po pôrode tempom medzi šimpanzom a H. sapiens.
Žena z Gona
Gonská panva paleontropológov zaujala nielen rozmermi vstupu do pôrodného kanála, ale aj tým, že poukazuje na nižšiu a robustnejšie stavanú postavu (s telesnou výškou 120 až 146 centimetrov - opäť v rozpore s náznakmi, aké vyplývali extrapoláciou z Turkanského chlapca.
(Dospelý by meral 185 centimetrov; spomenuté hodnoty jeho výšky a hmotnosti, veľké na takého mladého človeka, vyplývali zo skoršieho dospievania H. erectus.)
Postava tohto typu aj v ženskom variante lepšie zodpovedá členom ľudskej línie zadaptovaným na miernu klímu, nie očakávaným vysokým a štíhlym obyvateľom tropických saván. Podobné očakávanie vyplýva aj z úvah o anatómii vhodnej pre beh a diaľkové pochody po savanách a o optimálnej regulácii telesného tepla v tamojších horúčavách.
No - ako sme už spomenuli - výsledná užšia panva by znamenala ešte ťažšie pôrody. Napokon staršie známe zachované kostry žien australopitekov (pozri nižšie) spred 3,2 miliónov rokov - známa „Lucy" z druhu Australopithecus afarensis, tiež z Etiópie, a spred 2,8 miliónov rokov - nález Sts14 z juhoafrického druhu A. africanus, ukázali, že ich anatómia sa síce prispôsobila dvojnohosti, ale pôrodný kanál sa zatiaľ nezväčšil. Nečudo, že australopitekovia mali oveľa menšie mozgy ako rod Homo, prakticky šimpanzie. Kombinácia nízkej postavy a širokej panvy u ženy H. erectus z Gona ukazuje, že anatómia tohto ľudského druhu reagovala na novorodencov s väčším mozgom ani nie tak zväčšením postavy žien, z čoho automaticky vyplýva väčšia panva, ale priamo rozšírením pôrodného kanála.
Porovnanie novoobjavenej panvy ženy H. erectus (v strede) s panvou „Lucy", ženy australopiteka (vľavo) a anatomicky modernej ženy (vpravo).
Foto: Scott Simpson, Case Western Reserve University
Dejiny ľudskej línie po H. erectus v kocke
Analýzy DNA poukazujú na rozchod ľudskej a šimpanzej línie najpravdepodobnejšie pred 8 miliónmi rokov. Udávajú sa avšak aj mladšie genetické dátumy (od 5 miliónov rokov). S hornou hranicou lepšie ladí až takmer 7-miliónročné datovanie prvej fosílie, spájanej s ľudskou líniou, zrejme už dvojnohého tvora Sahelanthropus tchadensis.
Po ňom nasledovali tvor Orrorin tugenensis spred 6 miliónov rokov s už jednoznačnejšou vysokou mierou pohybu po dvoch končatinách. Rozpätie pred 5,5 až 4,2 miliónmi rokov pokrývajú zástupcovia rodu Ardipithecus, čo asi boli skorí australopitekovia. Samotní australopitekovia dominovali viacerými rodmi pred 4 až 2,6 miliónmi rokov.
Ako ukázala aj kostra spomenutej „Lucy", boli to iba čosi nad meter vysokí (pohlavia sa stále dosť líšili výškou i hmotnosťou, hoci už nie tak ako ľudoopie), rôzne robustní tvorovia s mozgom na úrovni šimpanza (okolo 400 ccm), ale prevažne dvojnohí a s chrupom a ďalšími znakmi lebky bližšími ľuďom.
Poslední vymreli až pred asi miliónom rokov. Podľa všetkého ochladzovanie a vysychanie východnej a južnej Afriky od doby pred 2,7 miliónmi rokov spôsobilo, že z niektorej skupiny australopitekov (najviac sa uvádza jemnejšie stavaný etiópsky druh A. garhi) sa pred zhruba 2,5 miliónmi rokov vyformoval rod Homo. Charakterizujú ho druhovo nezaradené fosílie „skorých Homo" a druhy ako H. habilis a najmä H. rudolfensis.
Táto fáza však zostáva veľmi nejasná. Každopádne rod Homo znamenal evolučne pomerne rýchly skok vo výške postavy a hmotnosti asi o polovicu, úplnú dvojnohosť a zdvojnásobenie objemu mozgu. Táto anatómia sa doformovala druhom H. erectus resp. aj druhom H. ergaster do doby pred 1,9 milióna rokov. Práve tieto tvory uskutočnili pred 1,8 milióna rokov prvú veľkú migráciu praľudí z Afriky do Eurázie.
Hlavný zdroj: Science zo 14. novembra 2008.
