Teorija Evolucije

stanje
Zatvorena za pisanje odgovora.
afarensis_walk.jpg

Veza između vrsta se možda najlakše može videti ako uporedimo stopala i karlice šimpanze, afrikanusa, i modernog čoveka (Homo sapiens):

pelvis_and_feet.gif

 
Taung.gif





Kao što se može primetiti, lobanja je još uvek daleko od ljudske. Zapremina mozga je suviše mala, a kao što se vidi na lobanji Taung deteta (više od 90% kompletnog skeleta bebe afrikanusa) očnjaci su još uvek bili šiljati. Ali, oblik lobanje je već počeo da se menja i povećava, prateći rastuću inteligenciju Australopitekusa.
Ovde je počela da se događa još jedna promena. Mužjaci većine primata mnogo su veći od ženki, što je bio slučaj i kod afarensisa (prosečna težina mužjaka afarensisa je bila oko 45 kg, prosečna težina ženke oko 29 kg). Kod afrikanusa, ova razlika počinje polako da se smanjuje – prosečan mužjak afrikanusa je bio težak oko 41 kg, prosečna težina ženke je bila oko 30 kg.
Pre nego što pređemo na naše skorije i bliže rođake iz genusa Homo, trebalo bi makar baciti brz pogled na Parantropuse, granu praljudi koja je izumrla pre otprilike milion godina...
Najranija i najmisterioznija vrsta Parantropusa je Paranthropus aethiopicus, od koje nam je ostala jedna delimična lobanja i nekoliko parcijalnih fosila. Zbog nedostatka podataka, nije sigurno da li je aethiopicus bio predak kasnije vrste Paranthropus robustus, ili je ona nastala direktno od afrikanusa. Veoma je verovatno, međutim, da je treća vrsta Parantropusa, Paranthropus boisei, nastala od aethiopicusa.
Svi Parantropusi imaju neke zajedničke osobine: debela i čvrsto građena lobanja sa tipičnom koščatom “krestom” na vrhu, kao i masivna vilica sa velikim i snažnim zubima. Zapremina mozga je malo veća nego kod ranijih Australopitekusa, i neki arheološki nalazi pokazuju da je vrlo verovatno da su Parantropusi koristili slomljene kosti kao alatke za kopanje.
boisei_robustus.jpg

 
IV Rani Homo

Pre oko 2.3 miliona godina, jedna grupa australopitekusa je napravila veliki skok u tehnologiji: umesto korišćenja kostiju ili kamenja koje bi uspeli da nađu, pripadnici ove grupe su počeli da sami proizvode svoje alatke.
Proizvodnja alata podrazumeva sposobnost planiranja: neke grupe današnjih šimpanzi umeju da, kada nađu mravinjak, na brzinu od grane naprave prostu alatku za izvlačenje mrava iz njihovih podzemnih tunela. Međutim, nikada nije viđen nijedan šimpanza kako pravi takve alatke unapred, spremajući se za lov.
Prva grupa praljudi koja je postigla ovaj napredak smatra se pravim početkom genusa Homo, istinskim ljudima. Pre nego što počnemo priču o njima, pogledajmo stablo razvoja na osnovu svih podataka koje imamo do danas:

cladogram_Homo.jpg

 
Prva vrsta otkrivena zajedno sa ostacima oruđa i tragovima upotrebe tog oruđa jeste Homo habilis. Znatno kasnije su otkriveni tragovi vrste slične habilisu, mada sa značajnim razlikama u strukturi lobanje. Ova vrsta je nazvana Homo rudolfensis, mada još uvek nije sigurno da li je reč o posebnoj vrsti, ili tek o malo drugačijoj grupi habilisa. Za potrebe ovog teksta, koristićemo reč “habilis” da označimo obe ove grupe.

africanus_habilis_comparison.jpg

Na slici se vidi da je lobanja habilisa u nekoliko detalja različita od lobanje afrikanusa. Zanimljiv je prvi znak smanjenja veličine vilice, i njene manje isturenosti; zapremina mozga je samo malo veća nego kod Australopitekusa. Karlica i leđa habilisa su bolje prilagođena uspravnom hodanju, tako da ovde već nestaju svi tragovi povijenosti. Zubi su manji, što ukazuje da je habilis jeo mekšu hranu – rezultat sečenja hrane alatkama, što je zamenilo kidanje zubima.
map_of_habilis_range.gif
Ono što je možda najveća i najvažnija razlika u odnosu na Australopitekuse uopšte nije vidljivo spolja, već se može primetiti tek pomoću skeniranja unutrašnjosti lobanje. Naime, deo mozga koji kontroliše govor, takozvano Broka područje, nalazi se ispod veoma specifične izbočine na mozgu koja se uklapa u odgovarajuće udubljenje na lobanji. Nijedan od živih primata nema ovo udubljenje, niti su ga imali Australopitekusi i Parantropusi – ono se prvi put javlja kod habilisa. Znači, Homo habilis je bio prvi predak modernog čoveka koji je imao sposobnost govora! Ova sposobnost je verovatno bila prilično rudimentarna i ograničena, pošto ostaci vrata i veze kičme sa lobanjom pokazuju da je habilis verovatno imao vrlo primitivne glasne žice. Međutim, ova sposobnost, kada se jednom pojavila, relativno je brzo evoluirala, kao što ćemo videti u daljem tekstu.
 
Oldowan.gif
Prvi pripadnici roda Homo živeli su (koliko znamo) u jugoistočnom delu Afrike. Njihove alatke su bile veoma primitivne, uglavnom sačinjene od kamenja koje su lomili na takav način da lomljenje ostavi oštru ivicu. Pošto su prvi tragovi ovakvog oruđa nađeni u Olduvaiu, prva ljudska tehnologija se zove “oldovanska”. Primer jedne oldovanske alatke prikazan je na priloženoj slici.
 
V Homo ergaster

Poslednji deo ljudskog stabla predstavlja savršenu tranziciju. Mozak polako raste, vilica postaje sve manje izbačena, glasni aparat se sve više razvija, zubi postaju sve manji...
Turkana.jpg
Promene su toliko glatke da postoji određena doza neslaganja među naučnicima u vezi sa tim da li su kasniji primerci i dalje deo vrste Homo ergaster, ili je reč o ranim primercima vrste Homo erectus. Dobar primer ove kontroverze je jedan od najkompletnijih fosila ergastera, “Dečak iz Turkane” (na slici), koga neki svrstavaju u ergastere, a neki u erektuse.
Otkud neslaganje? Rani primerci ergastera imaju zapreminu lobanje od oko 700cm3 – oko 150cm3 više nego Homo habilis. Sledeći primerci ergastera kojima raspolažemo imaju zapreminu mozga od oko 850 cm3, dodatak od još 150 cm3, koji pokazuje naglu evoluciju inteligencije. Konačno, najrazvijeniji primerci ergastera dostigli su više od 900 cm3, što je na nivou ranih primeraka Homo erectusa. Kranijalni fleksus, deo vrata koji oslikava razvoj govornog aparata, takođe pokazuje stalni razvoj.
Drugim rečima, imamo dovoljno fosila da pratimo evoluciju iz koraka u korak, da posmatramo kako se jedna vrsta pretvara u drugu; što samo po sebi dovodi do pitanja na kom mestu tačno treba povući liniju i reći da se tu nalazi granica između dve vrste...
Jedini način da steknemo realnu sliku ljudske evolucije jeste da posmatramo ergastera i erectusa kao jedan kontinuum. Analiza fosilnih karakteristika nam govori da je negde u toku prelaza između ergastera i erectusa, možda baš u vreme kada je dečak iz Turkane živeo, došlo do sledeće velike podele ljudske rase. Jedna grupa je ostala u Africi i nastavila je da živi tamo do sledeće velike klimatske promene; ovu grupu čine naši direktni preci, arhaični Homo sapiens (alternativno nazvan Homo heidelbergensis). Druga grupa je izašla iz Afrike i naselila veći deo južne Evrope i Azije; ova, danas izumrla grupa, nazvana je Homo erectus, uspravni čovek.
 
VI Homo erectus

map_of_erectus_sites.gif

Homo erectus je istorijski najuspešnija grana ljudske vrste. Naša vrsta, Homo sapiens sapiens, postoji tek nekih dve stotine hiljada godina. Erectus je vladao dobrim delom sveta skoro 750,000 godina.
Od svih ljudskih predaka, Homo erectus je najbolje poznat nauci – preko dve stotine fosila je nađeno do danas na području od Španije do Kine, zajedno sa njihovim oruđem, tragovima lova, ishrane, načina života...
percussion_flaking.gif
Na osnovu ovog obilja arheoloških podataka, zna se da je erektus bio mnogo bolji lovac nego prethodni ljudi (koji su najverovatnije bili većinom skupljači plodova). Iz razvijenog mozga i tragova razvijenog govornog aparata znamo da je imao i relativno dobru sposobnost komunikacije. Ubojitost i efikasnost erektusa u lovu se dodatno povećala pre oko 1.200.000 godina, kada je došlo do sledećeg velikog skoka u razvoju tehnologije: prelaska na korišćenje vulkanskog kamena za oruđe, i izrade dvoseklih sekira. Ova tehnologija se naziva ačulejska, i neki primeri su prikazani na slici, zajedno sa principom proizvodnje ovakvih oruđa: erektusi su prvo grubo klesali kamen uz pomoć drugog, teškog i tupog kamena, pa zatim fino oblikovali oštricu mekim “čekićem” od kosti.

Acheulean_axes.gif

Korišćenje oruđa i razvoj alata bili su plodovi erektusove inteligencije, ali su takođe vodili ka daljem pritisku za razvoj ove inteligencije: rani primerci erektusa imaju zapreminu lobanje od oko 850 cm3, dok poslednji primerci koje imamo dostižu i do 1200 cm3, što se preklapa sa nižim rangom zapremina mozga kod modernog čoveka!
 
Kako je erektus izgledao? Njegova vilica je i dalje bila izbačenija nego vilica modernog čoveka, a takođe je još uvek bio prisutan takozvani supraorbitalni torus, tipično izbačeno čelo. Zubi su bili veoma slični čovekovim, ali i dalje veći, sa većim očnjacima. Rekonstrukcija verovatnog izgleda erektusa je prikazana na slici.
Pre otprilike 400.000 godina, erektus je napravio poslednji veliki skok, savladavši upotrebu vatre. Međutim, upravo u ovom periodu, nova vrsta, potomci erektusa iz Afrike, počela je da se širi kroz Evropu i Aziju. Homo sapiens, moderni čovek, konačno je stupio na scenu. Njegov dolazak, uz njegovu modernu tehnologiju i veću inteligenciju, predstavljao je kraj erektusa. Mada je moguće da su izolovane grupe preživele još stotinama hiljada godina (možda čak i do samo dvadesetak hiljada godina pre naše ere), u roku od sto hiljada godina, novi osvajači su preuzeli najveći deo teritorija kojima je erektus nekada vladao.

erectus_sapiens.jpg
 
VII Homo sapiens

Danas postoji samo jedna vrsta genusa Homo, i mi tu vrstu zovemo “čovek”. U prethodnom tekstu smo videli da se ova vrsta najverovatnije odvojila od erektusa negde u toku prelaza ergaster-erektus. Kao što je uobičajeno u evoluciji, nije dugo bila reč samo o jednoj vrsti. U okviru ove diskusije, važne su tri vrste, ili podvrste: prvi, arhaični Homo sapiens, takođe poznat kao Homo heidelbergensis; i dve podvrste na koju se ova originalna vrsta podelila, moderne ljude, Homo sapiens sapiens, i neandertalce, Homo sapiens neanderthalensis.
heidelbergensis.jpg
Arhaični sapiensi su poznati na osnovu nekih šezdesetak fosila, starih između 800 i 400 hiljada godina. Posedovali su mnoge osobine slične erektusu, ali znatno sličnije modernim ljudima. Prosečna veličina mozga je bila oko 1200 cm3, veća nego kod erektusa ali manja nego kod modernih ljudi. Lobanja je postala zaobljenija nego kod erektusa, zubi manje izraženi, i vilica uvučenija. Mnogi primerci, pogotovo stariji, i dalje imaju izražene koščate izrasline iznad obrva, sa čelom nagnutim unazad. U još jednoj savršenoj evolutivnoj tranziciji, razlika između erektusa i ranih arhaičnih sapiensa je minimalna i teško je povući liniju između dve vrste.
Arhaični sapiensi su se podelili na dve grupe koje su donekle postale različite. Sa jedne strane su stajali naši preci i naša današnja rasa. Sa druge strane bili su neandertalci.
 
Neandertalci su živeli između 230.000 do 30.000 godina p.n.e; veoma su dobro proučeni, pošto do danas imamo preko četiri stotine njihovih fosila i ostataka. Bili su nešto niži, ali zato znatno širi i fizički snažniji nego moderni ljudi. Lobanje su im bile izduženije nego kod modernih ljudi, sa izbačenom vilicom i sredinom lica, ali i dalje sa nagnutim čelom. Donja vilica je obično bila uvučena u poređenju sa sredinom lica. Većina razlika između neandertalaca i modernih ljudi bila je upravo u građi lobanje; ostale kosti su uglavnom iste, sa izuzetkom ramena i neobičnog oblika nekih od kostiju karlice.
Na slici možete videti rekonstrukciju izgleda neandertalca (kao i kod prethodnih rekonstrukcija, boja kože, kao i dužina i raspored dlaka su nagađanje). Obratite pažnju na dug, pljosnat nos, nagnuto čelo, i uvučenu vilicu.
Skeleti neandertalaca često pokazuju tragove lomljenja i ponovnog zarastanja kostiju, znak da je njihov život bio veoma težak i surov. Ipak, činjenica da su ljudi sa polomljenim kostima uspevali da prežive dovoljno dugo da te kosti zarastu, ukazuje da su neandertalci živeli u grupama u kojima su članovi podržavali jedni druge.
Suprotno nekim ranim idejama koje se i dalje ponekad mogu naći u knjigama, neandertalci su bili visoko inteligentni – vrlo verovatno isto onoliko koliko i naši preci. Od njih počinje treća era razvoja kamenog oruđa, takozvana Musterijanska tradicija, a zna se da su bili veoma dobri i organizovani lovci koji su bili u stanju da uhvate mnoge velike i opasne zveri. Živeli su često u blizini ivica glečera tadašnjeg ledenog doba, i bili su veoma uspešni u preživljavanju u takvim hladnim i oskudnim uslovima.

Levallois_technique.jpg

Za razliku od naših predaka, neandertalci verovatno nisu imali tradiciju umetnosti, pošto do danas nisu otkriveni nikakvi tragovi njihovih slika ili dekoracija. Međutim, postoje tragovi da su verovali u život posle smrti, pošto su farbali svoje mrtve crvenim prahom, posipali ih određenim vrstama cveća, i ponekad sahranjivali zajedno sa ritualnim predmetima.

neand_recon.jpg
 
VIII Opšti pregled

I tako smo stigli do Homo sapiens sapiens, modernog čoveka, vrste kojoj pripada kako pisac ovog teksta, tako i svi čitaoci. Ostalo nam je još samo da povežemo sve prethodno rečeno u jednu celinu.
Prvi korak u razvoju je pojava dvonožnog hodanja. Osim po ovoj osobini, rani australopitekusi nisu bili mnogo različiti od svojih majmunolikih predaka; da su preživeli do danas, ljudi bi ih verovatno smatrali uspravnim majmunima. Dvonožno hodanje je bilo najpre primitivno, ali se veoma brzo razvilo do današnjeg nivoa; već kod Homo habilis su noge i kičma postali praktično onakvi kakvi su i danas kod modernih ljudi.
Razvoj mozga je bio druga priča. Mada veličina mozga nije merilo inteligencije, generalni rast zapremine mozga jeste pratio razvoj oruđa i upotrebe tog oruđa kroz istoriju, tako da neki nivo korelacije postoji. Pogledajmo tabelu:

vrstaraspon veličine mozga (cm3)prosek veličine mozga (cm3)šimpanza300-500-australopitekusi400-530-Homo habilis500-750631Homo erectus800-12501000neandertalci1300-17501400moderni čovek900-23001345​
Može se videti kako se mozak razvijao korak po korak. Skeleti i lobanje pokazuju sličan gradualni razvoj, savršeni evolutivni prelaz od jedne vrste ka sledećoj. Ostalo je još samo jedno pitanje: zašto su ljudi danas jedini preživeli članovi naše familije?
Naši dalji rođaci, šimpanze, žive kao skupljači u džungli, za koju su mnogo bolje prilagođeni od nas. Između ljudi i šimpanzi nikada nije postojao direktan sukob. Ali sukob jeste postojao između ranih ljudi i australopitekusa: živeli su na istim područjima, hranili su se sličnom hranom, i koristili slične resurse. Prvi ljudi, naoružani svojim novim kamenim oruđem i većom inteligencijom, su prvo potisnuli australopitekuse, da bi ih zatim i istrebili. Ovaj proces nije bio brz – od nastanka prvih ljudi, do nestanka zadnjih parantropusa je prošlo skoro milion i po godina – ali je bio nezaustavljiv. U nekom smislu, australopitekusima je odzvonilo u trenutku kada je prvi Homo habilis dohvatio polomljeni kamen i pomislio “hej, ovim mogu da sečem meso”.
Sa kasnijim ljudskim vrstama, situacija je malo komplikovanija. Postoje dva osnovna modela razvoja: model zamene, i model regionalnog kontinuiteta.

models.gif

Po modelu zamene, ljudi su se odvojeno razvijali na tri kontinenta, da bi ih onda moderni Homo sapiens sve potisnuo u svom širenju. Po modelu regionalnog kontinuiteta, stalno je postojala genetska migracija između različitih delova, tako da je ljudska rasa na planeti evoluirala kao jedna velika masa.
Istina je verovatno negde na sredini, mada je nagnuta ka modelu zamene. Fosilni i anatomski dokazi pokazuju da je određena količina ukrštanja postojala do razvoja arhaičnog Homo sapiensa, ali da je posle toga najverovatnije došlo do zamene: nova, inteligentnija vrsta je potisnula erektuse, i na kraju ih istrebila.
Direktnije dokaze imamo u vezi sa načinom na koji su neandertalci nestali. Mada postoje neki tragovi ukrštanja neandertalaca i modernih ljudi (nekoliko skeleta modernih ljudi sa nekim neandertalskim osobinama), genetski dokazi ukazuju na nesrećniju priču. Naime, neke kosti neandertalaca su toliko dobro očuvane da su naučnici iz njih uspeli da izvuku mitohondrijalnu DNK, genetski materijal koji su onda mogli da uporede sa istim materijalom kod modernih ljudi. Pokazalo se da potomci neandertalaca nisu preživeli do danas u ljudskoj populaciji. Drugim rečima, najverovatniji scenario je da su naši preci, u svom širenju kroz Evropu, prvo potisnuli pa zatim i istrebili neandertalce.
 
1. Uvod – Šta su to prelazni fosili?

Pokušajmo da, za početak, ovom pitanju priđemo sa neutralne tačke. Zamislimo dvojicu paleontologa koji vrše iskopavanja u nekom nalazištu bogatom fosilima. Jedan paleontolog veruje da je teorija evolucije tačna, drugi paleontolog je kreacionista i veruje u doslovno stvaranje za šest dana.
Počnu njih dvojica da kopaju, i u jednom dubokom sloju ubrzo nađu fosil koji ne liči ni na jednu danas postojeću vrstu. Po kostima se vidi da je životinja bila biljožder, srodna današnjim kopitarima. Na osnovu lobanje:


Eotitanops.jpg

...naprave i rekonstrukciju kako je ova životinja verovatno izgledala. Slika potvrđuje da se radi o vrsti koja je znatno drugačija od svega što je danas poznato, mada u neku ruku liči na minijaturnog konja:

Eotitanops_reconstruction.jpg

Sa tačke gledišta evolucije, ovo je jedna od mnogih izumrlih vrsta koje su živele i nestale tokom zadnjih nekoliko miliona godina. Sa stanovišta kreacionizma, ovo je jedna od vrsta koje su nestale u zadnjih šest hiljada godina, najverovatnije u potopu. Znači, ni jedan ni drugi pristup nema problema sa ovim nalazom... Nakon analize i diskusije, naši paleontolozi se dogovore da nazovu ovu novu vrstu Eotitanops borealis.
Zadovoljni svojim otkrićem, naši paleontolozi nastavljaju svoje iskopavanje. Prešavši na obližnji plići sloj, ubrzo nalete na mnogo veću zverku. Kosti su ogromne, životinja je bila velika otprilike kao današnji slonovi ili nilski konji. Pritom, opet se radi o nekoj vrsti koja nije preživela do danas. Pogledajmo njenu lobanju:

Brontotherium_gigas.jpg

Rekonstrukcija izleda nam daje zaista fantastičnu sliku:

Brontotherium_gigas_reconstruction.jpg

Ovde dolazi do prvog malog neslaganja. Sa kreacionističke tačke gledišta, ovo je samo još jedna vrsta koja je nestala od trenutka Stvaranja do danas. Sa stanovišta evolucije, situacija je komplikovanija. Naime, možda se radi o nepovezanoj izumrloj vrsti. Ali naš paleontolog-evolucionista primećuje mnoge sličnosti u obliku i broju kostiju, u građi vilice i nosa...sa stanovišta evolucije, vrlo je verovatno da je ova životinja daleki evolutivni rođak vrsti koju smo ranije našli, našem malom konju!
 
Znači, sa tačke gledišta evolucije, on tvrdi da je moguće da su vrste evolutivno povezane, da je mali Eutitanops daleki predak ove gigantske zverke:

big_gap.jpg

Kreacionisti ovo, naravno, izgleda smešno – od tog malog konja, do ogromnog nosoroga, to ne može biti moguće. Sa stanovišta evolucije, moraju postojati prelazni fosili. Gde su oni? Imamo samo jedan veliki znak pitanja. Jaz između dve vrste je ogroman. Nakon diskusije, naši paleontolozi ostave ovu hipotezu po strani, i dogovore se da veliku zverku nazovu Brontotherium gigas.
I, naravno, nastave da kopaju dalje. Uskoro, u jednom sloju negde između prethodna dva, nalete na još jedan nalaz! Srećni i oduševljeni, očiste kosti i urade rekonstrukciju. U trenutku kada nađu lobanju, paleontolog-evolucionista počne da skače od sreće; paleontolog-kreacionista mora da se malo namršti. Pogledajmo zašto:

Manteoceras.jpg

Rekonstrukcija izgleda je takođe zanimljiva:

Manteoceras_reconstruction.jpg

Slika evolucionog razvoja sada izgleda mnogo bolje. Umesto jedne velike rupe, sada imamo dva koraka:

medium_gap.jpg

Paleontolog-kreacionista priznaje da postoje velike sličnosti; ali pitanje još nije rešeno. Štaviše, sada postoje dve rupe koje treba popuniti. I dalje je moguće da se radi prosto o tri vrste koje su stvorene, i onda izumrle u potopu.
Ovde ćemo napustiti naše izmišljene paleontologe, i preći na ozbiljnu diskusiju. Fosili koji su prikazani iznad su stvarni nalazi, mada je u realnosti vrlo neverovatno da bi dvojica paleontologa uspela da naleti na tri ovako povezane vrste u okviru iste iskopine. Šta ovaj naš primer pokazuje? Ni kreacionizam ni evolucija nemaju problema kada postoji samo jedan ili dva fosila, ali kako se broj fosila povećava, tako se povećavaju problemi kreacionizma, a smanjuju problemi evolucije.
“Ali to nije tačno,” reći će čitalac ovog teksta. “Slike lepo pokazuju neke sličnosti, ali čak i zadnja slika, na kojoj su date tri životinje, i dalje ima ogromne rupe. Ja i dalje ne verujem da je Eutitanops predak Brontoterijuma. Razlike su suviše velike!”
 
Kao što se može videti, ovde više nema reči o velikim skokovima i ogromnim prelazima. Razmak između A i F je ogroman, i teško je poverovati da je ogromna životinja slična nosorogu nastala razvojem male životinjke slične patuljastom konju. Međutim, ako posmatramo celu sekvencu, slika je znatno drugačija. Prelaz od A do B, ili od B do C, ili od C do D...sve do prelaza između E i F...svi ti prelazi su veoma mali, i itekako mogući. Štaviše, razlike između pojedinačnih koraka su manje nego razlike koje su ljudi veštačkom selekcijom proizveli kod, recimo, pasa. Jedina bitna razlika je što je posao izbora u slučaju evolucije obavljala prirodna selekcija, bez učešća čoveka – i na daleko većoj skali.
U ovom uvodu, posmatrali smo razvoj Titanothera, izumrle klase srodnika današnjih kopitara. Ovakve sekvence su najčešće viđene u fosilnom zapisu: 99.9% vrsta koje su postojale kroz istoriju sveta danas postoje samo kao fosili, i svi njihovi potomci su davno nestali sa lica Zemlje. Ali najzanimljivije pitanje u vezi fosilnog zapisa je pitanje živih vrsta. Kako su one nastale? Koji procesi su ih stvorili, i kako je život došao do svih fantastičnih oblika koje danas vidimo? Ovim pitanjem ćemo se pozabaviti u sledećim poglavljima ovog teksta, korak po korak.
Pre nego što počnemo sa time, potrebno je objasniti konvenciju za označavanje vremena, i obraditi dve najčešće greške koje ljudi prave u vezi prelaznih fosila.
 
Označavanje “dubokog vremena”

Kada su naučnici počeli da razotkrivaju ogromnu starost sveta i nalaze dokaze da je život postojao mnogo duže nego što je iko ikada ranije i sanjao, pojavio se jedan novi jezički problem: naučni tekstovi su svakih pet reči pominjali milione i milijarde godina, toliko učestalo da je čitanje tekstova postajalo problem.
Zbog ovog, razvijena je konvencija označavanja starosti fosila i stena, zasnovana na metričkom sistemu. Konvencija je veoma jednostavna:
- starost u hiljadama godina se označava slovima Ka
- starost u milionima godina se označava slovima Ma
- starost u milijardama godina se označava slovima Ba


Znači, ako se za nešto tvrdi da je staro deset hiljada godina, može se reći “to je staro 10Ka. Neki fosil, recimo stromatolit, star 3200 miliona godina, može biti označen kao fosil starosti 3200Ma, ili 3.2Ba.
Radi jednostavnosti, ovu konvenciju ćemo koristiti u ostatku ovog teksta.
 
Nedostajuća veza

Prva greška je ideja “nedostajuće veze”. Na prethodnom primeru, moguće je da će paleontolozi u budućnosti naći još dodatnih prelaznih formi iz ove grupe (recimo, lobanju koja se uklapa između tačaka C i D u našoj shemi), i da tako još više upotpune sliku evolutivnog razvoja Titanotera.
Mnogo češće se, međutim, događa da delovi fosilnog zapisa nedostaju. Ovo je, recimo, dugo bio slučaj sa razvojem kitova: postojao je samo jedan jedini fosil koji je ličio na prelaznu formu, a čak i taj fosil je bio povezan sa kitovima samo na osnovu građe slušnog aparata.
Kreacionisti su decenijama ukazivali na ovo kao veliku rupu u evoluciji, i izvrgavali celu nauku ruglu zato što povezuje sisare sa kitovima “pomoću kostiju uveta”. U zadnjih dvadeset godina je nađeno nekoliko drugih fosila koji su dopunili sliku razvoja kitova,što je ostavilo te kreacioniste na suvom. Ali čak i da ovi fosili nisu nikada nađeni, krecionistički argument i dalje ne bi mogao da opstane.
Zašto? Pogledajmo jedan primer.
Do danas je nađeno toliko prelaznih fosila, i toliko je detaljno poznat prelaz između mnogih vrsta (uključujući tu čak i prelaz između Homo erektusa i Homo sapiensa u evoluciji čoveka) da je razvoj većine vrsta vrlo dobro poznat. Drugim rečima, fosilni zapis daje dokaze o evolucionom razvoju čoveka, konja, mačaka, pasa, žaba, paukova...itd, itd.
Pritom, fosilni zapis šišmiša je, na primer, i dalje pun rupa. Paleontolozi prosto do danas nisu još našli značajne prelazne forme u razvoju šišmiša. Da li ovo znači da je evolucija propala? Ne – zato što nam rupe u fosilnom zapisu šišmiša ne daju za pravo da ignorišemo nedostatak rupa u fosilnim zapisima drugih organizama.
Drugim rečima, kreacionista koji pokazuje na rupe u fosilnom zapisu šišmiša ne može da tvrdi da je to znak da je svet stvoren. Fosilni zapis ljudi pokazuje da su ljudi evoluirali, fosilni zapis konja pokazuje da su konji evoluirali, itd. Prema tome, kreacionista može (ako želi) da tvrdi da je Bog posebno stvorio šišmiše, dok su sva ostala živa bića evoluirala. Ili može da prihvati da se isti proces koji se desio sa svime ostalim najverovatnije desio i kod šišmiša, samo što još nismo našli fosile.
Takođe, fosilni dokazi su samo jedan delić dokaza evolucije. Genetski dokazi, kao i fiziologija i morfologija šišmiša pokazuju njihov put razvoja, i čak omogućavaju da se sa visokom preciznošću izračuna kada su nastali i kada su se razdvojili na razne vrste koje danas nalazimo širom sveta.
Konačno, sigurno je da je postojalo mnogo vrsta čije fosile nikada nećemo naći. Ptica dodo, čuveni izmrli simbol pokreta za očuvanje prirode, je gusto naseljavala ostrvo Mauricijus pre nego što su na njega naišli ljudi; kada je ostrvo naseljeno, ova ptica je potpuno istrebljena u roku od nekoliko decenija. Mi znamo da je ona postojala, imamo slike, kosti, i druge ostatke koje su ljudi sačuvali do danas. Ali nikada nije nađen nijedan jedini fosil ptice dodo. Fosilni zapis svih živih bića najverovatnije nikada neće biti potpun: ali i nepotpun, on potvrđuje teoriju evolucije kao objašnjenje za raznovrsnost života na Zemlji.
 
Evolucija vrsta

Druga greška je ideja da evolucija ide po nekoj zadatoj putanji, sa konacnim ciljem. Ovo se najcešce pojavljuje u vidu pitanja “ako su ljudi nastali od majmuna, zašto onda nisu svi majmuni evoluirali u ljude”? Tekst “Uvod u Evoluciju” [link] objašnjava ovo, ali poentu vredi ponoviti još jednom.
Vuk i pas su slične vrste; može se čak i tvrditi da su jedna vrsta, pošto i dalje mogu medusobno da se pare. Ali ljudi su od tih osnovnih “vukolikih pasa” veštackom selekcijom proizveli razne rase koje danas postoje. Pogledajmo, recimo, bernardince i čivave – kada ne bi znali unapred da su obe vrste psi, na osnovu spoljnog izgleda bi smo možda pomislili da su u pitanju dve potpuno odvojene vrste.
Ali ako su čivave nastale od vukolikih pasa, kako to da još uvek postoje vukoliki psi? Odgovor je očigledan: kada su ljudi vršili selekciju koja je proizvela čivave od vukolikih pasa, nisu to radili sa svim psima na svetu, već samo sa jednom malom grupom. Ovo je i odgovor na pitanje o ljudima i majmunima: kada je došlo do razdvajanja predaka ljudi i današnjih šimpanzi, dve grupe su naselile dve različite oblasti, i na njih su delovali različiti oblici prirodne selekcije koji su birali različite osobine. Otud su šimpanze prilagođene za život u džungli, dok su naši preci australopitekusi postali prilagođeni za život u stepi.
Ali primer pasa možemo da upotrebimo i za objašnjenje jedne poente u vezi fosila koja zbunjuje mnoge ljude. Zamislimo da se sutra desi nešto što izazove da svi psi na svetu izumru; i da posle ko zna koliko godina, neki budući paleontolog pokuša da razluči kako su nastale čivave i bernardinci. Krene da kopa...i nađe ostatke bernardinaca, čivava, vukolikih pasa...sve u jednom sloju. U nešto ranijem sloju, nađe ostatke čivava, vukolikih pasa, i velikih pasa slicnim bernardincima. U još ranijem sloju, nađe ostatke vukolikih pasa i malih pasa slicnih čivavama. Konacno, u najstarijim slojevima, nađe ostatke samo vukolikih pasa. Šta iz ovoga može da zaključi? Pogledajmo kako to izgleda na slici (imajte u vidu da je ovo izmišljeni primer, ilustracija principa; niko ne kopa za fosilima pasa – informacije o razlazu rasa znamo na osnovu istorijskih zapisa; takode, datumi su u ovom primeru dati otprilike):

Dogs.jpg

Dužina linije na ovoj shemi pokazuje gde se i kada nalaze prvi ostaci. Znači, možemo da vidimo da se prvi psi koji su nešto između prethodnih vukolikih pasa i bernardinaca pojavljuju tokom šesnaestog veka, i nestaju negde sredinom osamnaestog. Pravi bernardinci se pojavljuju negde početkom osamnaestog veka i opstaju dalje...paralelno sa njihovim precima, vukolikim psima.
 
Pogledajmo kako sličan dijagram izgleda u slučaju razvoja ljudi:

Homo_cladogram.jpg

Homo erectus je, po ostacima, živeo skoro pola miliona godina zajedno sa Homo heidelbergensisom, koji je opet živeo paralelno sa Homo sapiens neanderthalensisom, i sa precima današnjeg čoveka, Homo sapiens sapiens.
Poenta svega ovoga je prilično jednostavna: evolucija nije linearna. U evoluciji nije reč o jednoj vrsti koja se pretvara u drugu. Reč je o jednoj grupi unutar jedne vrste koja postaje malo drugačija. Ostatak ove vrste može ostati isti sve do danas, može izumreti, može postati predak drugih vrsta i drugih grana razvitka...
Ostaje nam da objasnimo još jednu stvar: šta u analizi fosila zapravo znači kada se kaže da je neka vrsta ”predak” neke druge vrste. U gornjem tekstu je pokazana evolucija izumrlih titanotera od male životinje slične konju, do ogromnog “nosodvoroga”. Evolucioni put titanotera je rekonstruisan na osnovu datiranja starosti nađenih fosila, i njihove morfologije (poređjenja oblika i položaja kostiju). Ali zamislimo za trenutak da nam je poznata samo starost, i da ne možemo da uporedimo morfologiju kostiju...šta bi to značilo? Pogledajmo sliku:

possible_cladograms.jpg

Sva ova stabla nastanka su moguća. Možda je vrsta C nastala od vrste B, a vrsta B od vrste A. S druge strane, možda se vrsta B odvojila od A, pa zatim izumrla, dok je vrsta C nastavila dalji razvoj...
Ovo je standardan problem u paleontologiji. U današnje vreme, molekularna biologija omogućava izgradnju stabala razvoja na osnovu gena, i to omogućava da se razjasne neki detalji u razvoju vrsta. Međutim, genetska analiza je moguća samo ako danas postoje živi srodnici izumrle vrste, a čak i sa genetskom analizom se najčešće ne može ustanoviti da li se radi o direktnom odnosu predak-potomak, ili o dva bliska potomka koja su nastala od istog pretka.
possible_cladograms2.jpg

Znači, kada na osnovu fosilnog zapisa govorimo o “precima”, tu reč ne koristimo u doslovnom smislu. Na primer, ihtiostega, prelazna vrsta na putu od riba ka vodozemcima, je možda direktan predak kopnenih organizama; moguće je da su svi kopneni tetrapodi (životinje sa četiri noge) potomci ihtiostege. Ali moguć je i drugačiji scenario: da je postojala neka vrsta čije fosile nismo našli, od koje je sa jedne strane nastala ihtiostega, a sa druge strane neka druga nepoznata vrsta koja je bila direktan predak današnjim tetrapodima. Na osnovu do sada rekonstruisane evolucije, ova druga mogućnost je, u stvari, mnogo verovatnija od prve.
Ali bez obzira na to, jednu stvar znamo sa visokim nivoom sigurnosti: čak i ako ihtiostega nije naš direktan predak iz tog perioda, neka druga vrsta koja je veoma ličila na ihtiostegu jeste. Sekvenca nastanka životinja koju nalazimo u fosilnom zapisu, stepeni gradacije, i moderne genetske analize...sve zajedno ukazuje na prelaz između riba i vodozemaca upravo u periodu vremena u kome su živele ihtiostege.
 
1 – Razvoj višećelijskih organizama i Kambrijska eksplozija

Najstarije stene i minerali pokazuju da se život razvio na Zemlji pre oko 3800 miliona godina. Da ne bi skakali iz perioda u period, krenimo kroz vreme, onako kako su ga naučnici izmerili pomoću raznih metoda, period po period...

3800Ma do oko 3000Ma – rana Arhejska eraJedini fosili koje nalazimo u ovom periodu su mikrofosili jednoćelijskih bakterija, najprostijih organizama na Zemlji. Najveći deo ovih bakterija je spadao u dve vrste. Hemoautotrofne bakterije su se hranile visokoenergetskim jedinjenjima koje su ispuštali mnogobrojni vulkani tog perioda. Fotoautotrofne bakterije su hranu proizvodile fotosintezom, isto kao što to čine današnje biljke. Konačno, verovatno su postojale i vrste bakterija koje su se hranile proždirući druge bakterije...ali ništa kompleksnije od toga do danas nismo uspeli da pronađemo.
 
3000Ma do 2500Ma – druga polovina Arhejske ere
Ovde se pojavljuju prvi mikrofosili prostih, jednoćelijskih eukariota, kompleksnih organizama čije ćelije sadrže nukleus (sve životinje, uključujući tu i ljude, su eukariote). Takođe, nalazimo prve fosile koji daju znake organizacije jednoćelijskih organizama u kolonije: stromatoliti.
Stromatoliti su velike kolonije fotoautotrofnih bakterija poznatih kao cijanobakterije. Cijanobakterije su rasle na površini kamenja blizu obala mora, i drugim sličnim vlažnim površinama. Da bi sprečile talase i kišu da ih speru sa kamena, lučile su niz supstanci koje su vezivale telo ćelije za površinu kamena, i stvarale sluzav sloj koji voda nije mogla da spere.. Neke ćelije su pritom umirale, i nove ćelije bi se naselile iznad njih. Veoma sporo, slojevi odumrlih ćelija bi otvrdnuli i sasušili se, odsečeni od vlage slojevima novijih ćelija iznad sebe, proizvodeći slojevite strukture velike čvrstoće.
 
2500Ma do 1600Ma – Paleoproterozoik
U ovom periodu, stromatoliti vladaju svetom kao najkompleksniji oblik života. Kroz fotosintezu, proizvode ogromne količine kiseonika. Razni minerali koji su do sada slobodno plutali u okeanima i izloženi na površini Zemlje, počinju da se oksidišu. Najznačajniji od ovih je gvožđe, koje je pre ovog perioda bilo veoma bogato u okeanima. Međutim, sa porastom nivoa kiseonika u atmosferi, gvožđe počinje da rđa, i ova rđa se nakuplja na dnu okeana u vidu slojevitih gvozdenih formacija. Skoro milijardu godina prolazi dok svo gvožđe ne bude oksidisano, i dok se ne uspostavi stabilan nivo koncentracije kiseonika u atmosferi. Oksidacija gvožđa je toliko značajna da se ovaj period u geologiji često naziva “rđanje Zemlje”.
Razni oblici hemoautotrofnih prokariota organizama, čiji su osnovni biohemijski sistemi osetljivi na kiseonik, masovno izumiru. Njihovi potomci uspevaju da prežive samo na najekstremnijim mestima na Zemlji, kao što su vreli vulkanski izvori. 1600Ma do 900Ma – Mezoproterozoik Ovde počinjemo da nalazimo prve tragove višećelijskih organizama. Uglavnom se radi o fosilima višećelijskih algi, koje su se povezivale u dugačke lance vezane jednim krajem za neku čvrstu površinu. Ovo vezivanje u lance je omogućavalo algama da izbegnu da ih more odnese do nekog nepogodnog mesta (recimo, da ih izbaci na plažu gde bi se osušile).
U ovom periodu se događa i jedan drugi značajan korak: razni oblici uglavnom jednoćelijskih gljivica napuštaju okeane i počinju da naseljavaju suvu zemlju. Prvi fosili veoma primitivnih višećelijskih životinja se takođe javljaju pred kraj ovog perioda, jedva više od organizovanih grupa jednoćelijskih organizama koje su formirale kolonije slične malim vrećama ili šupljim cilindrima.900Ma do 544Ma – Neoproterozoik
U ovom periodu nalazimo mnoge fosile prostih, mekih organizama i razvoj života počinje da se ubrzava. Proste kolonije koje smo videli u prethodnom periodu se organizuju u kompleksnije oblike.
Prve životinje koje se pojavljuju u ovom periodu su postojale, sa geološke tačke gledišta, vrlo kratko – samo nekoliko desetina miliona godina. Razlog za ovo je brz razvoj novih, sposobnijih vrsta, koje su ubrzo potisnule prvobitne, primitivne organizme, kao i razvoj genetskih alatki za brzo prilagođavanje (o ovome će biti više reči u daljem tekstu). [/font]
Najčešće životinje iz ovog perioda su bile razne vrste slične današnjim meduzama, primitivni preci dupljara, i prvi preci prostih crva. Na slici možete da vidite par fosila iz ovog perioda. Fosil označen sa A je jedan tipičan predstavnik ovog perioda, Charniodiscus arboreus. On bi nam danas izgledao kao veliko pero zalepljeno za kamen na dnu mora. Pripadnici ove klase organizama su se brzo razmnožili i prekrili dna okeana, da bi samo par miliona godina kasnije potpuno izumrli.
Fosil označen slovom B je pripadnik uspešnijeg roda. Verovali ili ne, radi se o veoma prostom pljosnatom crvu, Dickinsonia costata. Teško je zamisliti prostiju višećelijsku životinju od dikensonije: ona se sastojala od jedne izdužene cevi, u kojoj je jedan kraj služio kao “usta”, a drugi kao “anus”. Pljosnato telo je bilo u stanju da se kreće puzećim pokretima, i da prenosi organizam od jednog izvora hrane ka sledećem.
 
Ovi rani oblici višećelijskih organizama su potpuno promenili izgled zemaljskog ekosistema. Brzo se granajući u nove, različite vrste (iako su fosili iz ovog perioda veoma retki, poznato je preko dvadeset različitih vrsta dikensonije), oni su započeli prve korake borbe za život koja će sve većom brzinom proizvoditi ogromne količine novih strategija ishrane, razmnožavanja, i preživljavanja.
Od ovog skromnog početka, život brzo napreduje. Pred kraj ovog perioda, nalazimo veliki broj raznovrsnih životinja. Neke od ovih životinja ne liče ni na šta pto bi smo danas prepoznali. Recimo, označen sa C na slici, fosil Tribrachidium heraldicuma predstavlja potpunu zagonetku. Neke su preci vrsta koje će biti veoma važne u istoriji života, ali neće preživeti sve do danas; označen sa D na slici, Parvancorina minchami je fosil vrste od koje su možda nešto kasnije nastali trilobiti.
Neke vrste, međutim, već počinju da liče na organizme koje danas poznajemo. Označena sa E na slici, Spriggina floundersi je vrsta primitivnih pljosnatih crva. I dalje veoma slična dikinsoniji (identična građa tela, samo izdužena po jednoj osi, što olakšava puzanje), sprigina je imala i jasno definisana usta koja su verovatno mogla da žvaću ulovljeni plen. Fosili označeni sa F su prvi primeri okoštalih tkiva. Primitivni i prosti čak i u poređenju sa modernim školjkama, ovi fosili (poznati kao Tomotijanska fauna) pokazuju prve korake koji će uskoro dovesti do prave eksplozije života...
Ove nove, sposobnije vrste počinju da potiskuju stromatolite, koji su do tada bili neprikosnoveni vladari sveta. Na slici možete videti rekonstrukciju kako je dno mora možda izgledalo u ovom periodu.

Nekoliko novih nalazišta fosila iz ovog perioda je otkriveno u zadnjih par godina, uključujući i nalazište u južnoj Kini, u kome su nađeni primerci životinja starijih i primitivnijih čak i od najprostijih koje smo pomenuli ovde. Ovi nalazi se još uvek analiziraju, i u trenutku pisanja ovog teksta još uvek nije dostupno dovoljno informacija da bi smo mogli i ove primerke obraditi ovde. Ali fosilni zapis ovog perioda se svakodnevno dopunjava, i broj fosila postaje sve veći i veći.
 
stanje
Zatvorena za pisanje odgovora.

Back
Top