Evoluce člověka a běh (1) – Proč se objevil člověk

Skoro rok jsme pro vás chystali rozhovor o tom, jak vznikl u člověka běh. Dnes díky tomu začíná velký seriál, který by měl téma běhu a jeho obrovskou roli v evoluci člověka otevřít. Bez běhu by nebylo ničeho co jsme jako lidstvo vybudovali. Projdeme všechny důležité milníky našeho vývoje až do současnosti. Chceme téma objasnit včetně nejnovějších poznatků. Následující text tedy bude o tom, jak chápe toto téma věda v roce 2024.

Nejenže jde o mimořádně komplexní téma, které nelze vměstnat do 20 otázek standardního rozhovoru, ale bylo i těžké najít dostatečně znalého člověka nebo skupinu, kteří by s námi rozhovor v češtině mohli udělat. Oslovili jsme několik odborníků v oboru, ale většina kvůli rozsahu odmítla. Nakonec se nám ale podařilo vše domluvit a tak můžeme začít.

Pojďme pro lepší kontext začít trochu zeširoka a postupně se dostaneme k běhu. Asi každý ví, že šimpanz je náš nejbližší příbuzný. Sdílíme s ním čeleď hominidů. Kdy se naše linie oddělily?

Šimpanzi jsou skutečně našimi nejbližšími příbuznými. Společného předka, kterého jsme sdíleli s šimpanzi, lze datovat zhruba 5 až 7 milionů let zpátky. V té době se naše evoluční linie oddělily.

Od té doby se obě linie vyvíjely vlastním směrem, a přestože stále sdílíme mnoho genetických a fyziologických rysů, existují i zásadní rozdíly, které vedly k vývoji moderního člověka a dvou druhů šimpanzů (šimpanze učenlivého a bonoba). Tento proces oddělení byl postupný, a zahrnoval přechodné druhy, které již neexistují, ale které v minulosti představovaly různé větve evoluce na cestě k modernímu člověku.

K nim se ještě dostaneme. Nejdřív nám prosím pověz, co to vlastně hominidé jsou. Můžeš vysvětlit rozdíly mezi pojmy typu opice, poloopice, lidoop, primát, hominoid, hominid, hominin, homo?

Pojmy v evoluční biologii a antropologii mohou být trochu matoucí, protože se často používají k popisu různých úrovní klasifikace našich příbuzenských vztahů s ostatními primáty.

• Primáti: Celý řád zahrnující všechny druhy opic, lidoopů, poloopic a lidí.
• Poloopice: Primitivní podřád primátů.
• Opice: Vyvinutější primáti (dělí se na ploskonosé a úzkonosé).
• Lidoopi: Nadčeleď, do které patří giboni, orangutani, gorily, šimpanzi a lidé.
• Hominidi: Čeleď velkých lidoopů včetně lidí.
• Hominini: Kmen zahrnující lidi a naše nejbližší předky a příbuzné.
• Homo: Rod zahrnující moderního člověka a jeho vyhynulé předky a příbuzné.

Poloopice je opravdu primitivnější druh primáta?

Výraz „primitivnější“ může být trochu zavádějící, když mluvíme o evoluci, protože může naznačovat, že některé druhy jsou „méně vyvinuté“ nebo „nižší“ na evolučním žebříčku, což není přesné. V evoluční biologii spíše mluvíme o tom, jak jsou různé druhy „původnější“ nebo „odvozenější“, což znamená, jak moc se změnily od společného předka.

Poloopice jsou spíše starší, tedy původnější skupinou primátů, zatímco opice jsou evolučně mladší a odvozenější skupinou.

Jak se příbuznost druhů měří?

Příbuznost druhů se měří několika různými způsoby, ale asi máš na mysli genetickou analýzu. Genetika hraje klíčovou roli při měření příbuznosti druhů. Existují různé metody, které se zaměřují na srovnávání DNA a RNA mezi organizmy. Sekvenování genomu umožňuje vědcům porovnat pořadí nukleotidů mezi různými druhy. Čím podobnější jsou jejich sekvence, tím blíže jsou si tyto druhy evolučně. Například, lidé a šimpanzi mají více než 98 % genetické shody, což ukazuje na jejich blízký evoluční vztah.

Kde to oddělení od šimpanzů nastalo a co k tomu vedlo? 

Oddělení lidské linie od linie šimpanzů se odehrálo v Africe zhruba před 5 až 7 miliony let a bylo výrazně ovlivněno ekologickými a klimatickými změnami, které v té době probíhaly na kontinentu. 

Východní Afrika, kde se nachází mnoho nalezišť raných homininů, se začala měnit z hustých tropických lesů na mozaiku savan, lesíků a travnatých plání. Bylo třeba přizpůsobit se novému prostředí mimo prales a toto místo zaplnili mimo jiné předci člověka.

Nastalo oddělení od šimpanze jednou nebo vícekrát?

Pravděpodobně jednou, ale je důležité si uvědomit, že tento proces nebyl okamžitý. Evoluční změny probíhají postupně, a proto se někdy mluví o tom, že naše linie a linie šimpanzů se mohly zpočátku křížit nebo že existovaly přechodné populace, které sdílely rysy obou linií.

Fosilní záznam a genetická data naznačují, že po počátečním oddělení mohly ještě nějakou dobu existovat populace, které se dále vyvíjely samostatně, ale stále byly schopné vzájemného křížení.

Takže šimpanz vznikl tam, kde zůstaly lesy a člověk tam, kde lesy zmizely?

Zjednodušeně řečeno ano.

Ke změně klimatu v Africe vedly zásadní změny související s deskovou tektonikou, která je důsledkem proudění tepla v zemském plášti. Co se přesně změnilo, že to Afriku tak ovlivnilo? Můžeš to zasadit do nějakého časové kontextu?

Deskové tektonické procesy, které začaly před 30 až 25 miliony lety, vytvořily Velkou příkopovou propadlinu a změnily geologickou strukturu východní Afriky. Tyto změny vedly k výrazným klimatickým a ekologickým změnám.

Rozpad africké tektonické desky vedl k vytvoření hlubokého riftu, který se táhne od Etiopie po Mozambik. Tento rift změnil geologickou strukturu východní Afriky a vedl ke vzniku nových jezer a pohoří. To pak mělo vliv na prostředí, v němž se vyvíjeli naši předci.

Západ Afriky byl zase silně ovlivněn tím, že se Panamská šíje dostala nad hladinu, oddělila Tichý a Atlanský oceán a narušila tak tehdejší oceánské proudění. Vznikl například Golfský proud a Tichý oceán se ochladil na úkor Atlantiku. Benguelský proud změnil tok, což vedlo k vysychání Afriky a později to ovlivnilo i na lidské fosílie bohatou východní Afriku.

1 z 2

S jakými dalšími tvory mimo šimpanzů jsme nejvíc příbuzní?

Kromě šimpanzů, kteří jsou našimi nejbližšími živými příbuznými, jsme příbuzní také s dalšími primáty a hominidy: bonobo, gorily, orangutani.

A kdo jsou naši nejbližší příbuzní mimo opic?

Na základě evoluční vzdálenosti jsou to samozřejmě ostatní primáti. Dále pak savci. Ještě dále například hlodavci, se kterými jsme měli společného předka.Pojďme se trochu vrátit. Zjednodušeně řečeno, rod homo se vyvinul ve dvou fázích. Ze společného předka člověka a šimpanze vznikl nejdřív australopithecus, poté homo. Proč se první australopitékové rovnou nejmenují homo? Jak se vlastně historicky dospělo k tomu, že nyní rozpoznáváme tyto dva druhy?

Australopitékové měli řadu anatomických rysů, které naznačují, že byli dobře přizpůsobeni jak pro pohyb po zemi, tak pro lezení po stromech. Například měli dlouhé a silné paže, zakřivené prsty a rameny orientované více směrem nahoru, což jsou znaky typické pro stromový způsob života.

I když byli dobře přizpůsobeni pro lezení, australopitékové už byli bipedální. Jejich pánev a nohy byly tvarovány tak, aby podporovaly vzpřímenou chůzi, ale jejich způsob chůze byl pravděpodobně méně efektivní než u rodu Homo. Měli kratší nohy a širší boky, což znamenalo, že jejich krok byl kratší a chůze méně energeticky úsporná.

Australopitékové ale nebyli dobří běžci. Jejich tělesná stavba nebyla optimalizovaná pro dlouhodobý běh na velké vzdálenosti, což je dovednost, která se později vyvinula u rodu Homo právě na úkor lezení.

V kostrách předchůdců dnešního člověka je hrozný zmatek. Čím je to dáno?

Fosilní záznamy jsou značně neúplné. Dále je třeba vnímat to, že evoluce je postupný přechod. Klasifikace se také neustále mění.

Bill Bryson ve svých knihách dokonce zmiňuje, že všechny nalezené lidské kostry před homo sapiens se vejdou na jeden malý truck. Dá se nějak kvantifikovat, kolik toho o vývoji člověka víme? Zdá se nám, že často slyšíme, že nějaký objev kostí naprosto změnil naše dosavadní teorie. Bez informace o míře jistoty je obtížné celou antropologii správně vyhodnotit…

V porovnání s celkovým časovým rozpětím 7 milionů let je množství nalezených fosilií velmi malé. Většina jich navíc pochází z několika málo lokalit, a jejich počet je omezený na stovky exemplářů. Každý nový fosilní nález může nabídnout klíčové informace, které změní naše chápání evoluce, což vede k pocitu, že antropologie je neustále v pohybu. Víme toho strašně málo a i v tomto rozhovoru určitě za pár let uděláme řadu změn.

Mohl bys čtenářům říct, jaké konkrétní nejzásadnější objevy kostí našich předchůdců dnes máme? Seznam je dlouhý (viz wikipedie), ale na kterých pár z nich se zaměřit pro co nejlepší představu o stavu našeho poznání?

Zkusím uvést několik ze zásadních fosilních objevů, které výrazně přispěly k našemu pochopení lidské evoluce:

• Lucy je jedním z nejznámějších a nejlépe dochovaných fosilních nálezů. Její kostra ukazuje jasné důkazy o bipedální chůzi, ale zároveň si zachovala některé znaky adaptované na stromový život, což poskytuje důležitý pohled na přechod od života v korunách stromů k chůzi po zemi. I tak je tam řada nejasností – konec konců i pohlaví je jen odhad na základě velikosti kostry.
• Turkana Boy je nejkompletnější kostra Homo erectus, která byla kdy nalezena. Ukazuje anatomii vhodnou pro efektivní chůzi a běh, s dlouhými nohama a tělem adaptovaným na život na savaně. Tento nález významně přispěl k našemu chápání fyzických schopností a způsobu života Homo erectus.
• Laetoli stopy homininů uchované ve vulkanickém popelu jsou jedním z nejstarších důkazů bipedální chůze. Jsou pravděpodobně spojeny s Australopithecus afarensis a ukazují, že tito předci člověka chodili vzpřímeně podobně jako my dnes.
• Lebka homo rudolfensis je klíčovým nálezem, který přispěl k diskusi o variabilitě raných členů rodu Homo. Lebka ukazuje velký mozek a obličejové rysy, které se liší od Homo habilis, což naznačuje, že v raném rodu Homo mohly existovat různé druhy.
• Ardi je jedním z nejstarších a nejkompletnějších fosilních nálezů, které naznačují přechod k bipedální chůzi. Tato kostra ukazuje, že Ardipithecus mohl chodit vzpřímeně, ale také měl přizpůsobení pro život ve stromech, což poskytuje cenný pohled na počáteční fáze lidské evoluce.