Ученые нашли новые доказательства «степного» происхождения человека
Реконструкция облика лесов Африки в последние 24 миллиона лет показала, что примерно 10 миллионов лет назад деревья в «колыбели человечества» начали уступать место степям, что свидетельствует в пользу так называемой «саванной» гипотезы эволюции человека, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
Ученые еще со времен Дарвина считали, что заселение человеком открытых территорий с преимущественно травянистой растительностью и малым количеством отдельно стоящих деревьев сыграло одну из ключевых ролей в эволюции человека — развитии способности к прямохождению и использованию каменных орудий труда. Эта гипотеза пока не подкреплена достаточным количеством археологических фактов, да и само существование в доисторической Африке больших территорий с преимущественно травянистой растительностью ставилось учеными под вопрос.
Кевин Уно (Kevin Uno) из Стэнфордского университета (США) и его коллеги нашли новые аргументы в пользу этой теории, изучив отложения растительных останков, накапливавшихся на дне Индийского океана на протяжении последних 24 миллионов лет.
Как объясняют ученые, травянистые растения и деревья по разному поглощают углекислый газ (СО2), в котором место «обычного» углерода-12 занимает «тяжелый» углерод-13. Как правило, деревья хуже перерабатывают такие «тяжелые» молекулы СО2, что выражается в относительно меньшем содержании углерода-13 в клетках растений.
Травянистые растения используют более эффективный механизм фотосинтеза (С4), который в том числе позволяет им захватывать и перерабатывать «тяжелый» углекислый газ. Этот механизм неэффективен в том случае, если растение получает мало света, в силу чего растительный покров под тенью деревьев использует менее эффективный «древесный» способ фотосинтеза (С3). Поэтому относительное содержание углерода-13 в останках растительности может подсказать ученым, к какому типу они принадлежали.
Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали химический и изотопный состав воска с поверхности листьев растений из Восточной и Южной Африки, чьи фрагменты сохранились на дне моря. Их анализ показал, что во время миоцена, 24-10 миллионов лет назад, доля углерода-13 была низкой, что говорит о почти полном отсутствии трав в будущей «колыбели» человечества в то время.
Начиная с отметки в 10 миллионов лет, ситуация изменилась – доля углерода-13 начала расти, а в отложениях воска стали появляться углеводороды с особенно длинными цепочками атомов углерода, которые деревья не производят. Это означает, что лес в то время начал постепенно замещаться степями и саваннами.
По оценкам ученых, лес отступал крайне медленно – каждый миллион лет примерно 7-8% леса уступали место травам, и лишь 2-3 миллиона лет назад современные саванны Юго-Восточной и Восточной Африки приобрели свой текущий вид. Это, как считает Уно, дало время нашим предкам приспособиться к жизни на равнинах и научиться прямохождению, что в принципе отражает то, что мы видим в окаменелых останках австралопитеков и первых Homo.
«Считается, что вся эволюция нашего рода протекала неподалеку или непосредственно в степях. Мы выяснили, когда возникли эти степи, и оказалось, что они сопровождали нашу эволюцию с самого начала», — заключает Уно.