Banner Before Header

Miksi monista ihmislajeista jäimme jäljelle vain me? Helsingin yliopisto etsii syitä ihmisen aikojen alusta

Apulaisprofessori Miikka Tallavaara kääntelee käsissään pääkalloa. Sen kipsistä valettu kopio kallosta, joka kauan sitten kuului Afrikassa eläneelle Homo erectus -yksilölle, pystyihmiselle. Yksi lajin muuttumisesta kertova piirre ovat hampaat.

Ne olivat pienemmät kuin muilla varhaisimmilla hominiini- eli ihmisen kehityslinjan lajeilla. Me, Homo sapiens, nykyihmiset, olemme hominiineja linjan toisessa päässä.

Kallokopion hampaissa näkyy teknologinen muutos. Suuria hampaita vaatineet työt vähenivät, kun alkoi olla työkaluja, Tallavaara selittää.

Hän johtaa Helsingin yliopiston hominiiniekologian tutkimusryhmää ja projektia, joka jäljittää Homo-suvun ekologisia lokeroita sen kahden miljoonan vuoden ajalta eli ympäristöjä ja olosuhteita, joissa on kyetty pärjäämään ja edistymään.

Tutkimusryhmä pyrkii selvittämään syitä siihen, mikä teki H. erectuksesta menestyjän – ja viime kädessä siihen, miksi monista ihmislajeista olemme jäljellä vain me.

Hiekkainen ja ruohikkoinen matala rotko, taustalla vuoria.

Itä-Afrikan hautavajoamassa Tansaniassa sijaitsevaa Olduvainrotkoa jotkut kutsuvat ihmiskunnan kehdoksi. Sieltä on löydetty Homo erectuksen lisäksi useiden muidenkin varhaisten hominiinien fossiileja. Vanhin pystyihmiseksi päätelty löytö on kuitenkin Etelä-Afrikasta. Kuva: Liba Taylor / Alamy / AOP

Homo erectus oli todellinen uranuurtaja. Nykykäsityksen mukaan se oli ensimmäinen ihmislaji, joka lähti Afrikasta. Matka vei aina Aasian itälaidalle asti ja sitten Eurooppaan. Lajin lasketaan olleen olemassa kuusi kertaa niin pitkään kuin nykyihminen toistaiseksi.

Vaikka Helsingin yliopiston projekti keskittyy aikaan ennen Homo sapiensia, Miikka Tallavaaran mukaan tulokset valaisevat myös sitä, mikä teki nykyihmisestä ekologisesti niin joustavan, että me olemme yhtä olemassa ja meitä on nyt lähes kahdeksan miljardia.

– Nykyihmiset kykenivät jo jääkaudella elämään sademetsissä, hyvin kylmissä ja myös hyvin kuivissa olosuhteissa. Kykymme levittäytyä lähes kaikkialle on antanut meille ekologisen ylivallan, Tallavaara sanoo.

Vakiintuneen hypoteesin mukaan neandertalilaiset nujertuivat pitkäaikaisilla kotikonnuillaan Euroopassa paljolti ilmastonmuutoksen vuoksi, toisin kuin samoille ruoka-apajille tulleet nykyihmiset.

H. erectukselle puolestaan on oletettu kelvanneen vain avoimet ruohostomaat ja savannit, niin Afrikassa kuin sieltä lähdettyäänkin. Helsingin yliopiston tutkimus osoittaa kuitenkin toista.

Tulos tarjoaa jännittävän näkökulman uusille tutkimuksille ihmisten ekologisen joustavuuden alkuperästä, sanoo Tallavaara.

Homo erectuksen levinneisyys 1,9 miljoonaa–900 000 vuotta sitten. Täplät kertovat arkeologisten löytöjen ja fossiilien löytöpaikoista. Punainen täpä on Nihewan, jossa Tallavaara vieraili vastikään.

Homo erectuksen levinneisyys 1,9 miljoonaa–900 000 vuotta sitten. Täplät kertovat arkeologisten löytöjen ja fossiilien löytöpaikoista. Punainen täpä on Nihewan, jossa Tallavaara vieraili vastikään. Kuva: Miikka Tallavaara

Evolutionary Antropology -lehdessä julkaistussa artikkelissa analysoitiin tutkimuksia, joita on julkaistu varhaisten ihmisten elinympäristöistä. 121 tutkimusta kattavat 74 paikkaa, joista on löydetty merkkejä ihmiselämästä varhaisella pleistoseenilla, kaksi miljoonaa–800 000 vuotta sitten.

Metsien välttämistä on pidetty selityksenä sille, miksi H. erectus päätyi Itä-Aasiaan asti ennen Eurooppa, jossa oli pitempään metsäistä.

Tutkimuskirjallisuuden kattava katsaus horjuttaa ”Savannastania”-hypoteesia, jonka mukaan ihmisten ja suurten eläinlajien levittäytyminen oli tiukasti sidoksissa savannien kaltaisten ympäristöjen yleistymiseen.

– Kahden viime vuosikymmenen aikana julkaistut tutkimukset osoittavat ihmisten asuneen monenlaisissa ympäristöissä jo ihmissuvun evoluution alkuaikoina. Jo miljoona vuotta sitten Euroopassa asuttiin myös täysin metsäisissä ympäristöissä, summaa artikkelin pääkirjoittaja, väitöskirjatutkija Tegan Foister lehdistötiedotteessa.

Kirjallisuuskatsauksessa ilmeni myös, että ihmisten ekolokero laajeni matkan jatkuessa. Afrikassa avoimet ympäristöt olivat yleisimpiä, Euraasiassa kelpasivat myös metsät.

Tutkijoita tosin pohdituttaa Afrikan aineiston edustavuus. Afrikassa metsien maaperä ei ole suosinut fossiilien säilymistä, aiemmat löydöt ovat innoittaneet etsimään fossiileja ennen muuta Itä- ja eteläisestä Afrikasta, ja poliittiset olosuhteet ovat paikoin estäneet kenttätyön.

Hymyilevä parrakas tutkija pitää kädessään pääkallosta tehtyä kipsivalosta.

Arkeologi Miikka Tallavaaran työpaikka on Helsingin yliopiston geotieteiden ja maantieteen osastolla. Kuva: Anniina Wallius / Yle

Yksi Tallamaan työpöydällä olevista kalloista on kopio H. erectuksesta kehittyneeltä alalajilta, jolle on soviteltu uutta nimeä. Pari vuotta sitten julkaistun tutkimuksen tekijät ovat sitä mieltä, että kyseessä oli H. bodoensis eikä sama sortti kuin Euroopan heidelberginihmiset, kuten yleensä ajatellaan.

Heidän mukaansa H. bodoensis oli oma itsenäinen lukunsa H. erectuksen perheessä, ja vieläpä aivan erityinen luku: laji, jonka evoluutio johti H. sapiensiin.

Tiedeyhteisö kaipaa lisätodisteita. Paleoantropologiassa nuo ajat ovat yhä ”muddle in the middle”, ihmisen suvun monimuotoiset mutta huonosti tunnetut vaiheet keskipleistoseenilla, jolloin nykyihminenkin ilmestyi kuvioihin.

Jo kauan sitten alkoi käydä ilmeiseksi, ettei ihmisen evoluutio ollut suoraviivainen sukupuu tyvestä latvaan. Se oli pensas, jossa kukki monta oksaa, useat samaan aikaan. Nykyihmisellä oli syntyessään tämänhetkisen käsityksen mukaan kahdeksan aikalaislajia.

Piirroskuva pystyihmisen ja nykyihmisen kasvoista.

Tutkijat ovat jokseenkin yksimielisiä siitä, että nykyihminen kehittyi pystyihmisestä, mutta välivaiheista on monta hypoteesia. Jotkut ajattelevat jopa, että kaikki Homo erectuksesta versoneet lajit ovat oikeastaan vain sen variantteja, mekin. Kuva: Knut Niehus / Alamy / AOP

Nykyihmisen päätyminen planeettaamme dominoivaksi lajiksi on niin suuri kysymys, että sitä voi lähestyä vain kelaamalla vyyhteä vähä vähältä.

– Miten kyky elää erityyppisisissä ympäristöissä on muuttunut ajankuvassa? Jos ihmiset todella olivat aluksi rajoittuneita savannimaisiin ympäristöihin, tapahtuiko iso muutos vasta nykyihmisen myötä? pohtii Miikka Tallavaara johtamiensa hankkeiden kysymyksiä.

Ajankohdan selvittäminen auttaa saamaan selvyyttä myös syihin, hän sanoo.

– Oliko syynä silloin jokin biologinen muutos tai käyttäytymisessä tapahtunut kulttuurin muutos? Oliko se jokin teknologia? Vielä neandertalilaisillakaan kiviteknologia ei ollut yhtä monimuotoista kuin nykyihmisellä, hän muistuttaa.

Ehkä varhaisin vastaus on H. erectuksen käsikirveissä. Käteen istuviksi muotoillut kirveet olivat vallankumouksellista teknologiaa, kun niitä vertaa edeltäjiinsä, Olduvainrotkon mukaan nimettyihin ihmiskunnan tiettävästi ensimmäisiin kivityökaluihin.

– On esitetty, että uusi teknologia auttoi ihmisiä saamaan tehokkaammin ravintoa ja siksi sopeutumaan. Siitä ei kuitenkaan ole näyttöä. Olduvainkulttuurin työkaluja käyttäneiden ekolokero oli ihan yhtä iso, kertoo Tallavaara.

Ainakaan varhaisvaiheessa uusi teknologia ei siis antanut ekologista etulyöntiasemaa, mutta ehkä niin kävi myöhemmin. Sitäkin Tallavaaran projektissa ryhdytään tutkimaan.

Hieman yli kämmenen mittainen karkeasti tehty kivikirves miehen kädessä.

Käsikirves oli monitoimityökalu, joka piti pintansa miljoona vuotta. Sillä pystyi nylkemään eläimen ja pilkkomaan ruhon, katkomaan puiden oksia ja kaivelemaan juuria maasta.
Metsästysaseeksi siitä tuskin oli. Tämä kirves on Keniasta Olorgesailiesta.
Kuva: Danita Delimont / Alamy / AOP

Homo erectus lähti synnyinmantereeltaan ilmeisesti himpun alle kaksi miljoonaa vuotta sitten.

Matka kauas sujui oikeastaan yllättävän nopeasti: vanhimmat H. erectus -löydöt Jaavan saarelta Indonesiasta on ajoitettu 1,3 miljoonan vuoden ikäisiksi. Jaavasta ovat myös maailman nuorimmat pystyihmisiksi päätellyt fossiilit, hieman yli sadantuhannen vuoden takaa.

Päämäärätietoisella juoksumarssilla ei toki oltu, vaan levittäytyminen eteni sukupolvi sukupolvelta. Syy oli sama kuin minkä tahansa eläinlajin dispersaalissa, sanoo Miikka Tallavaara.

– Metsästäjä-keräilijäporukka tuli alueelle, jossa ei ollut koskaan ennen asunut ihmisiä. Väestö kasvoi hiljalleen. Paikalliset resurssit hiipuivat, ja alettiin miettiä, pitäisiköhän siirtyä vähän eteenpäin, Tallavaara selittää dispersaalia.

Ehkä aluksi kuljettiin rannikkoa pitkin proteiinin perässä.

– Vaikka ei vielä varsinaisesti olisi kalastettu, niin vähintäänkin jonkin osterin sieltä sai poimittua. Rannalle oli voinut ajautua valas, tai saatiin hylje nuijittua hengiltä. Siellä olivat vierekkäin sekä meren että maan tarjoamat resurssit, Tallavaara sanoo.

Osa pystyihmisen luurankoa pöydällä, pääkallo lisäksi joitakin rintakehöän luita, molemmat olkavarret ja oikean  jalan reisi- ja sääriluut sekä jalkapöydän luita.

Vanhimmat varmat todisteet hominiineista Afrikan ulkopuolella ovat Georgiasta Dmanisista. Sieltä löydetyt pystyihmisen fossiilit on ajoitettu 1,7–1,8 miljoonan vuoden ikäisiksi. Kuva: Danita Delimont / Alamy / AOP

Sekä pystyihminen että aikanaan nykyihminen suuntasivat ensin itään ja vasta sitten Eurooppaan. Syy on yksi vastausta kaipaavista arvoituksista. Yhden hypoteesin mukaan nykyihmisen ensiyrityksen esteenä Euroopan porteilla olivat siellä jo eläneet neandertalilaiset.

Hypoteesi ei kuitenkaan selitä, miksi idässä eläneet denisovanihmiset eivät olleet vastaava pulma. Vastausta vailla on sekin, mikä pystyihmistä veti Aasian suuntaan, vaikka tuohon aikaan koko muukin maailma oli aivan asuttamatta. Kiinnostavia kysymyksiä, tuumii Miikka Tallavaara.

Fossiili- ja esinelöytöjen ja myös sedimenttien proksidatan perusteella on mahdollista pyrkiä perille siitä, mitä matkan varrella tapahtui. Proksiaineistoa on esimerkiksi siitepöly. Se kertoo aikansa kasvillisuudesta.

Tallavaara on erityisen iloinen kolme miljoonaa vuotta kattavasta globaalista ilmastomallista.

– Malli simuloi ilmastoa tuhannen vuoden välein, esimerkiksi keskilämpötilaa tai sademäärää. Kun katsomme sen rinnalla arkeologisen aineiston antamaa kuvaa tietystä ajankohdasta, saamme tietoa sen ajan ihmisen ilmastollisesta ekolokerosta, Tallavaara kertoo.

Ilmastomallin päälle voidaan mallintaa myös kasvillisuutta, ja oman vinkkinsä alueen kuivuudesta tai kosteudesta antavat kasvinsyöjäeläinten hampaat. Hiekansekaista ruohoa nyhtävän lajin hampaiden kruunussa pitää olla kulumavaraa, toisin kuin sellaisella, joka jauhaa puiden pehmeitä lehtiä.

Lierihattuun, T-paitaan ja farkkuihin pukeutunut reppuselkäinen mies kalliseinämän edessä.

Apulaisprofessori Miikka Tallavaara tutkii sedimenttikerrostumaa 1,36 miljoonan vuoden ikäisellä Xiaochangliangin arkeologisella löytöpaikalla Nihewanissa Kiinassa. Kuva: Anu Kaakinen
Jyrkkä sedimenttiseinämä,josta yksi tutkija nakuttaa vasaralla näytettä. Toinen istuu vieressä ja katselee, kolmas kävelee ylös rinnettä.,

Sedimentologian professori Anu Kaakinen (edessä), väitöskirjatutkija Tegan Foister ja opiskelija Turo Ylitalo etsivät Nihewainin sedimenttikerrostumista muinaisten raakkuäyriäisten kuoria isotooppitutkimuksia varten. Kuva: Miikka Tallavaara

Miikka Tallavaara ja hänen kollegansa kävivät viime syksyllä Homo erectuksen jalanjäljillä lajin levinnäisyyden pohjoisrajalla. Kiinasta Nihewanista kerättyjen näytteiden isotooppi- ja sedimentologisissa analyyseissä saataneen tietoa ilmasto- ja kasvillisuusolosuhteista.

– Kasvinsyöjänisäkkäiden fossiilien perusteella siellä on todennäköisesti ollut kuivaa ja myös aika kylmää. Ilmastomalli kertoo ihan samaa, Tallavaara sanoo.

Vuoden keskilämpötila oli mallin perusteella alle kymmenen astetta, ehkä vain viidestä seitsemään. Nihewanin talvi oli siis todellakin talvi.

– Silloiset ihmiset eivät tiettävästi osanneet käyttää tulta, eikä heillä tiettävästi ollut vaatteita. Myöskään työkalujen valmistamiseen tarvittua raaka-ainetta ei siellä ollut helposti saatavilla, tai ainakaan se ei ollut kauhean kaksista.

On äärimmäisen epätodennäköistä, että siellä olisi eletty ympäri vuoden, Tallavaara päättelee. Jostakin syystä ihmiset kuitenkin halusivat taivaltaa sinne yhä uudestaan.

Se on yksi Kiinan alueista, joiden löytöjen ja ilmastomallin avulla Tallavaara työtovereineen pyrkii selvittämään Itä-Aasian ilmastollisen ekolokeron muutosta ja muutoksen merkitystä.

Jos Kiinasta löytyisi ajankohta, jolloin pystyihmisiä oli yhtäkkiä kaikkialla, se olisi tutkijoille kullanarvoinen äkkihyppy. Se auttaisi päättelemään, mikä sai varhaiset ihmispopulaatiot menestymään ja kenties aloitti osaltaan polun nykyihmisten ylivaltaan maapallolla.

Homo sapiensin mutkikas evoluutio – meillä on kirjava joukko sukulaislajeja

Source Link yle.fi