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.

(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.

 Скелет турканского мальчика, одного из первых прямоходящих людей

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.