‫ברוכים הבאים למשפחה – עושים סדר בעץ האבולוציה של משפחת האדם / ברנרד ווּד‬

אנליזות מולקולריות וממצאי מאובנים מן העת האחרונה רומזים שסיפור האבולוציה של האדם מורכב הרבה יותר, ומעניין הרבה יותר, ממה שדמיינו

“אז מה אתה חושב?” שאל לי ברגר. זה עתה הוא הסיר את מכסיהן של שתי תיבות עץ גדולות שבכל אחת מהן היו עצמות מאובנות של שלד דמוי אנוש ממָלָפָּה שבדרום אפריקה, שנארזו בזהירות. שני יצורים אלה, שנשמו את נשימתם האחרונה לפני שני מיליון שנים, עוררו מהומה לא קטנה. רוב המאובנים הם ממצאים “מבודדים”, עצם לסת פה ורגל שם והמדענים צריכים לנחש אם העצמות הנפרדות שייכות לאותו פרט. תארו לעצמכם שאתם הולכים לאורך כביש מהיר ומוצאים חלקים של מכוניות, מגן קדמי פה ותיבת הילוכים שם. האם הם שייכים לאותו הדגם, או אפילו לאותה חברת ייצור? ואולי לא נשרו כלל ממכונית אלא ממשאית?

בניגוד לכך, השלדים ממלפה, אף כי אינם מושלמים, הם שלמים דיים כדי להקטין את ההסתברות לערבוב אקראי. כמו “לוסי”, שנמצאה בחפירות באתיופיה ב-1974, ו”הילד מטוּרקָנָה”, שנמצא בקניה ב-1984, הם מספרים הרבה יותר ממאובנים חלקיים. אבל השלדים האלה הגיעו אל הכותרות לא בשל היותם מושלמים ושמורים כה טוב, אלא משום שבֶּרגֶר, פָּלֵאוֹ-אנתרופולוג באוניברסיטה של ויטְוַואטֶרְסְרַאנד ביוהנסבורג, העריך שהפרטים האלה היו חלק מאוכלוסייה של יצור שהיה אב קדמון ישיר של הסוג הביולוגי (genus) שלנו, הומו.

לכולנו יש אבות קדמונים. לי יש עדיין הורה קשיש. היה לי המזל הטוב להכיר את כל ארבעת הסבים והסבתות שלי, ואני אפילו יכול לזכור במעומעם שלושה סבים וסבות גדולים. אבל יש לי גם קרובי משפחה שאינם אבותיי. לא הרבה, מפני שגם אני וגם אבי היינו בנים יחידים. היו לי כמה דודים ודודות. הם חלק הכרחי באילן היוחסין של צאצאיהם, אבל מבחינת אילן היוחסין של המשפחה שלי הם שקולים ל”תוספות אפשריות” במכונית. ברגר רצה אפוא שאפסיק להתפעל מפרטי השיניים והלסתות ואומר לו אם, לדעתי, השלדים ממלפה שקולים, מבחינה אבולוציונית, להוריי ולסביי, או שהם שקולים לדודיי ולדודותיי. במילים אחרות, אם הם שייכים לאוכלוסייה שהייתה אב קדמון ישיר של האדם המודרני או רק קרובי משפחה שלו.

כשרק התחלתי לחקור מאובני אדם במזרח אפריקה, לפני קרוב לחמישים שנה, סברו כולם שכמעט כל הקרובים הנכחדים שלנו היו אבות קדמונים ישירים, וככל שהתרחקנו אל תוך העבר, כל אחד מהם היה פחות דמוי אנוש ויותר דמוי קוף. אבל היום אנחנו יודעים, ממחקרים גנטיים, ממאובנים ניאנדרטליים וממאובנים המכונים “ההוביטים” של פלורֶס באינדונזיה (Homo floresiensis), שבמאות אלפי השנים האחרונות חלק האב הקדמון הישיר שלנו את העולם עם כמה מקרובי המשפחה שלנו. זאת ועוד, גילויים של מאובנים אחרים מבהירים כי גם בשלבים הרבה יותר מוקדמים של הפרה-היסטוריה שלנו, לפני מיליון עד ארבעה מיליון שנים, היו תקופות שבהן פסעו על פני האדמה קרובי משפחה אחרים יחד עם האב הקדמון שלנו. העובדה שבכל עת חיו ענפים מרובים של עץ המשפחה שלנו מקשה את זיהוי האב הקדמון הישיר של האדם המודרני יותר מכפי ששיערו הפלאו-אנתרופולוגים אפילו לפני עשרים שנה. עם זאת, פירושו של האתגר הוא שהאבולוציה של האדם מורכבת יותר ומרתקת יותר ממה שרובנו יודעים.

ענף אחד או ענפים אחדים?

כשנכנסתי לתחום ב-1968, הגישה השלטת ל”עץ החיים” הייתה הגישה של דרווין. הוא טען שעולם החי מחובר בדרך שבה מחוברים ענפיו של עץ. בעץ החיים של דרווין כל המינים החיים היום מצויים בצמרת החיצונית של העץ, ואילו כל המינים שנכחדו ממוקמים קרוב יותר לגזע. לכל בן אנוש שחי היום יש אבות קדמונים, וכך בדיוק גם לכל מין שחי היום. אם כך, באופן תיאורטי הענפים, או שושלות היוחסין, היחידים שחייבים להיות בעץ החיים הם כאלה המובילים מן המינים החיים אל מעמקי העץ, והמינים היחידים שנכחדו שחייבים להיות בעץ הם אלה המצויים על ענפי החיבור האלה. כל האחרים הם מבוי סתום אבולוציוני.

פירושו של דבר הוא שבכל הנוגע לאדם המודרני ולקופים החיים היום, הענפים והמינים היחידים שצריכים להיות בחלק העץ ששייך לנו הם הענפים המחברים אותנו אל האב הקדמון שאנחנו חולקים עם השימפנזים ועם הבּונובּו. על בסיס ראיות מולקולריות, אב קדמון זה חי לפני שמונה עד חמישה מיליוני שנה.

ב-1960 נראה הענף החיצוני ביותר של עץ החיים, המוביל אל האדם המודרני, ישיר למדי. בבסיסו היה האוסטרָלופּיתֶקוּס, קוף אדם שהפלאו-אנתרופולוגים עסקו בחשיפת שרידיו בדרום אפריקה מאז שנות ה-20 של המאה העשרים. הסברה הייתה שהאוסטרלופיתקוס הוחלף על ידי ההומו אֶרֶקטוּס מאסיה, שהיה גבוה יותר ובעל מוח גדול יותר. ההומו ארקטוס התפשט גם לאירופה, עבר אבולוציה אל האדם הניאנדרטלי, שבתורו המשיך את האבולוציה אל ההומו סַאפּיֶינס (הידוע בכינויו האדם המודרני). כל אלה נחשבו לאבות קדמונים של האדם המודרני, כלומר לשקולים להוריי, לסביי וסבותיי ולהוריהם. רק טיפוס אחד מבין ההומינינים (כל היצורים הקרובים אל האדם המודרני יותר מאל השימפנזים והבונובו, שכולם, חוץ מן האדם המודרני עצמו, נכחדו), מין שנקרא בזמנו “האוסטרלופיתקוס החסון”, בשל הלסתות ושיני הלעיסה הגדולות שלו, נחשב לזמורה קצרה של הענף האנושי, ובכך הוא שקול לדודי או לדודתי.

סברה זו השתנתה כשמוקד המחקר של ההומינינים המוקדמים הוסט מדרום אפריקה אל מזרחה בעקבות גילויים של הומינינים בערוץ אוֹלדוּבַאי שבטנזניה בידי לואיס ומרי ליקי. המוקד הוסט לא רק משום שזרזיף הגילויים במזרח אפריקה בשנות ה-60 המוקדמות היה לזרם שוצף, אלא גם משום שההקשר של ממצאי המאובנים במזרח אפריקה, בייחוד במה שקשור לתיארוך, היה שונה מאוד מזה שבדרומה.

המאובנים ההומינינים בדרום נמצאו בעבר, וגם היום, בעיקר במערות בסלעי דולומיט (סלע פחמתי עשיר במגנזיום). אף כי לפעמים מוצאים החוקרים שלד שמור היטב של פרט (כמו אלה במלפה), רוב מאובני ההומינינים המוקדמים שנמצאו במערות האלה היו שרידי ארוחות של נמרים וחיות טרף אחרות. שיניים ועצמות שלא נאכלו נשטפו מפני השטח אל תוך המערה יחד עם עפר. מרגע שהיו בתוך המערה הפכו העצמות והעפר למה שנקרא חרוט של שפוכת, שהוא הגרסה המרושלת של חרוטי החול המסודרים בקרקעית של שעוני חול מסורתיים. השכבות של חרוטי השפוכת בתוך המערות אינן מצייתות תמיד לחוק הכללי שלפיו שכבות עתיקות יותר מצויות בתחתית והצעירות יותר בראש הערמה. ואם לא די בתסכול הזה, הרי עד לאחרונה לא ידעו החוקרים כיצד לתארך את המשקעים במערות האלה. בשנות ה-60 המוקדמות כל מה שהחוקרים יכלו לעשות היה להתאים את השרידים ההומיניניים לסרגל זמנים גס המבוסס על סוגי החיות המאובנות שנמצאו במערות.

השרידים המאובנים של ההומינינים במזרח אפריקה נמצאו באתרים הקרובים לשבר הסורי-אפריקני המזרחי שחותך את החלק הזה של אפריקה, מים סוף בצפון ועד חופי אגם מלאווי ומעבר להם בדרום. מאובני ההומינינים במזרח אפריקה לא נמצאן במערות, אלא בסלעי משקע שהורבדו סביב אגמים או לאורך ערוצי נהרות. רבות משכבות הסלעים האלה משמרות בתוכן את כיוונו של השדה המגנטי של כדור הארץ כפי שהיה בעת שנוצרו. רבדים אלה מצויים באתרים פתוחים לאוויר, ולכן יש בהם אפר וולקני, שנפלט מהרי הגעש הרבים שנוצרו באזור השבר ובסביבתו בשל תנועת הלוחות הטקטוניים. כל המאפיינים האלה מאפשרים לחוקרים בכל אתר ואתר לקבוע את גיל השכבה, ללא תלות במאובנים שיש בה. זאת ועוד, שכבות האפר הוולקני מתפקדות כמו סדרה של שמיכות זמן שמכסות את כל האזור. הן מאפשרות לחוקרים לקשר בין מאובנים שנמצאו במרחק של אלפי קילומטרים זה מזה.

ברבים מן האתרים העשירים ביותר במאובני הומינינים, כמו אלה המצויים באגן אוֹמוֹ-טוּרקָנָה ומצפון לו, לאורך נהר אוואש, יש שכבות המייצגות מיליוני שנים. כך מתאפשר לקבוע את תאריכיהן של “נקודת ההתחלה” ו”נקודת הסיום” של קבוצה מסוימת של מאובני הומינינים. יכולת זו מבהירה כי לפני ארבעה מיליון עד מיליון שנים היו זמנים רבים שבהם חי יותר מסוג אחד של הומינינים במזרח אפריקה, לא כל שכן אם משווים בין מזרח אפריקה לבין דרומה. לדוגמה, במשך כמיליון שנים (לפני 2.3 מיליון שנים עד 1.4 מיליון שנים בקירוב) חיו שני סוגים שונים מאוד של הומינינים – פֶּרָנתרוֹפּוּס בּוֹיסי והומו הָבּיליס – באותו אזור של מזרח אפריקה. הם היו כה שונים עד כי מדריך ספארי פרה-היסטורי היה אומר לכם כי כמעט בלתי אפשרי להתבלבל בין הגולגולות והשיניים שלהם, ולא משנה עד כמה חלקיים הם שרידי המאובנים. כמו כן ברור לגמרי כי ההומינינים של מזרח אפריקה שונים מאוד מאלה שנמצאו בדרום אפריקה, אבל בכך נעסוק מאוחר יותר.

הימצאותם של שרידי פרנתרופוס בויסי והומו הביליס ברובד אחד אין משמעה ששני הסוגים האלה התחרו על אותו בור מים, אלא שאחד מהם לפחות לא היה אב קדמון של האדם המודרני. אמנם יש עדויות אבולוציוניות מאוחרות הרבה יותר שמעידות על מידה קטנה של זיווגים בין ניאנדרטלים ובין בני אדם מודרניים, אך לדעתי ההבדלים הפיזיים בין פרנתרופוס בויסי ובין הומו הביליס גדולים הרבה יותר ומעידים שזיווגים בין שני סוגים אלה סבירים פחות. אפילו אם התרחשו, הם לא הצליחו לטשטש את ההבדלים בין שני המינים. במילים אחרות, התמונה של ענף אחד פשוט לא נראית מתאימה לייצג את בני האדם לפני שני מיליון שנים. ההורות הקדומה שלנו נראית יותר כאלומת זרדים, ואולי אפילו אפשר לחשוב עליה כמו על שיח סבוך.

יש גם עדות לריבוי שושלות בעבר הקרוב יותר שלנו. לדוגמה, כבר כ-150 שנה שהניאנדרטלים מוכרים כמין נפרד, ובמרוצת הזמן חוקרים מגלים עוד ועוד אופנים שבהם הם שונים מבני האדם המודרניים. אנחנו יודעים כי יש הומינין נוסף, הקרוי הומו אֶרֶקטוּס, ששרד זמן רב יותר ממה שחשבו בתחילה, וכי הומו פלוֹרֶסיֶינסיס, אף שייתכן כי חי בתחומי האי פלוֹרֶס בלבד, היה כנראה ההומינין הרביעי שחי על פני כדור הארץ במאה אלף השנים האחרונות. עדות לקיומו של הומינין מובהק חמישי, דֶניסובַנס, מגיעה מדנ”א שמוצה מתוך עצם של אצבע בת ארבע מאות אלף שנים. ויש הוכחות לעוד “שושלת רפאים” אחת לפחות מלפני מאה אלף שנים שנמצאו בדנ”א של בני אדם מודרניים החיים כיום. וכך ההיסטוריה האבולוציונית הקרובה היא הרבה יותר “דמוית שיח” ממה שחשבו אפילו לפני עשור.

ייתכן כי איננו צריכים להיות מופתעים מן הדמיון של האבולוציה שלנו לסבך שיחים. קיום של הרבה מינים קרובים בה בעת נראה כחוק כללי בעברם של קבוצות יונקים רבות, אז מדוע שההומינינים יהיו שונים? למרות זאת, המבקרים את אילן המשפחה הסבוך האשימו את הפלאו-אנתרופולוגים בקנאות יתר בזיהוי מינים חדשים מן הממצאים שלהם, אולי מתוך תשוקתם לתהילה ולתוספת של קרנות מחקר.

אני סבור שאנחנו דנים בתופעה אמיתית. ראשית, יש סיבות הגיוניות ומוצקות לחשוב שממצאי המאובנים מביאים תמיד לידי הערכת חסר של מספר המינים. שנית, ידוע לנו מבעלי החיים של זמננו כי יש מינים שאין שום ספק בהיותם נפרדים ולמרות זאת קשה להבחין ביניהם על סמך עצמות ושיניים, המכונות רקמות קשות, שהן היחידות ששורדות והופכות למאובנים. זאת ועוד, לרוב מיני היונקים שחיו לפני שלושה מיליון שנים עד מיליון שנים אין צאצאים חיים ישירים. על כן קיומם של כמה מיני הומינינים מוקדמים שאין להם צאצאים ישירים אינו “מוזר” כלל ועיקר.

אם אכן היה בעבר מגוון עשיר של הומינינים, על הביולוגים לחשוף את הלחצים האבולוציוניים שגרמו לכך. האקלים הוא אחד המועמדים הברורים. אקלים, ולכן גם בתי גידול, עוברים שינויים במרוצת הזמן לפי מגמות שונות, והם עוברים תנודות מחזוריות במסגרת מגמות אלה. באופן כללי, בתקופה שבה אנחנו דנים יש מגמה של התקררות והתייבשות. אבל בתוך המגמה הזאת האקלים מתנודד במרווחים צפויים: לעתים הוא חם ולח יותר, ולעתים קריר ויבש יותר. היציבה, ההתנועעות והתזונה שהיו יעילות בתקופה אחת עלולות להיות מוצלחות פחות בתקופה אחרת. לחץ אחר שהיה עשוי לגרום להגדלת מגוון ההומינינים הוא תחרות בין מיני הומינינים שונים. אם שני הומינינים חולקים אותו בית גידול, אפילו במובן הרחב ביותר, תהיה להם נטייה לאלץ זה את זה לאמץ אסטרטגיות הישרדות שונות. תופעה זו, הקרויה היסט תכונות, יכולה להסביר כיצד הומו הביליס ופ’ בויסי פיתחו שיניים ולסתות כה שונות, שכן קבוצה אחת העדיפה מזונות קשים וסיביים, כמו עשב, והקבוצה האחרת נטתה לתזונה שכללה פירות רכים יותר, אך גם נדירים יותר, וארוחה בשרית או מח עצם מפעם לפעם. זאת ועוד, כשההומינינים פיתחו תרבויות שונות, השוני בהשקפת העולם ובמנהגים שלהם היה יכול למנוע את התמזגות המינים בעקבות זיווגים.

נוסף על ההבדלים האנטומיים, יכולים כעת החוקרים לפענח מאובנים ברמה המולקולרית. עם זאת, במה שנוגע להומינינים המוקדמים, שלגביהם אין לנו עדיין עדויות גנטיות, עדיין קשה להבחין בין הומינינים השקולים להוריי, לסביי ולהוריהם ובין אלו השקולים לדודיי ולדודותיי. גם אם לשני מאובנים יש לסתות ושיניים הדומות בצורתן, אין פירושו של דבר שהם חולקים היסטוריה אבולוציונית קרובה. הדמיון יכול לנבוע מכך שאתגרים סביבתיים דומים מוליכים לפתרונות מורפולוגיים דומים. לדוגמה, גרזן יכול לכרות עצי אקליפטוס באוסטרליה כפי שהוא יכול לגדוע אשוחים בצפון אירופה. אוסטרלים ואירופים יכלו להגיע לאותו העיצוב בלי שקבוצה אחת תציג אותו לפני האחרת. אנחנו יודעים גם כי יש גבול ליכולתה של המורפולוגיה לעבור שינויים. לכל סוג של חיה או צמח יש מספר סופי של פתרונות אנטומיים או פיזיולוגיים לאתגר סביבתי מסוים. אם כך, מאפיין דומה במאובנים משני מינים אין פירושו שהם חברים טקסונומיים קרובים בהכרח. הם עשויים להיות פשוט שני קרובי משפחה שפיתחו אותו פתרון פיזי לאתגרים סביבתיים דומים.

מה צופן העתיד בחובו לגבי זיהוי האב הקדמון הישיר שלנו? אני מוכן לצעוד צעד נוסף מעבר לתמיכה בהשקפה שלפיה מיני הומינינים רבים שוטטו בכדור הארץ שלנו בעת ובעונה אחת. אני סבור שהרבגוניות ההומינינית שזוהתה בארבעה מיליוני השנים האחרונות הייתה קיימת אף לפני כן, בין היתר משום שהחוקרים עדיין לא השקיעו מאמצים רבים בגילוי הומינינים שחיו בזמנים קדומים יותר. משום כך מספר האתרים שנחקרו הקדומים מארבעה מיליון שנים קטן ממספר האתרים המאוחרים יותר שנחקרו. יש להודות כי העבודה קשה. ההומינינים הם הנדירים ביותר בכל מאובני היונקים שנמצאו. צריך לחטט בערמות של מאובני חזירים ואנטילופות ולמיינן לפני שנצפה למצוא הומינין מקרי. אבל אם נעשה מאמץ מאוחד ומכוון למצוא אותם, הם יופיעו לבטח.

סיבה אחרת לסבור כי יתגלו מיני הומינינים נוספים היא שכשמסתכלים על המאובנים של היונקים הנפוצים יותר, מבחינים שמספר השושלות מלפני שלושה מיליון שנים כמעט שווה לאלה שאחרי אותה העת. מדוע שלא נצפה כי ההומינינים יראו דפוס דומה? נוסף על כך, אתרי הומינינים קדומים הם לא יותר משלושה אחוזים מן השטח היבשתי של אפריקה, ואולי אף פחות מזה. לא סביר שמדגם גאוגרפי כה קטן הצליח לאתר את העדויות לגבי כל מיני ההומינינים הקדומים שחיו אי פעם ביבשת הזאת.

עם זאת, כל ממצא חדש שגילו עתיק מארבעה מיליון שנים יגרום ככל הנראה לאי-ודאות גדולה אף יותר. ככל שמתקרבים להתפצלות בין האדם ובין שושלות השימפנזה והבונובו, כך קשה יותר להבחין בין האב הקדמון הישיר ובין קרוב משפחה. יהיה גם קשה יותר לדעת לבטח אם מדובר במין הומיניני חדש, או אולי באב קדמון של שימפנזים או קופי בונובו או אפילו במין ששייך לשושלת שאין לה נציג חי. אם הפלאו-אנתרופולוגיה קשה ומאתגרת כעת – ואני לא שוכנעתי עדיין שהשלדים ממלפה הם אבות קדמונים ישירים של האדם – היא לא תהיה קלה יותר בעתיד. אבל אלה האתגרים שעושים את התחום הזה למרתק כל כך.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

בקיצור

מעקב אחרי האבות האבולוציוניים של הומו סאפיינס נחשב פעם לעניין פשוט: האוסטרלופיתקוס הוליד את ההומו ארקטוס, שהוליד את הניאנדרטלים, שהולידו אותנו.

בארבעים השנים האחרונות מאובנים ממזרח אפריקה וממצאים נוספים ניפצו לגמרי את ההשערה הזאת.

העדויות האחרונות ביותר מראות שבתקופות מסוימות חיו יחד כמה מיני הומינינים בכדור הארץ. הבנת הקשרים ביניהם, ומי מהם הוביל במישרין אלינו, תמשיך להעסיק את הפלאו-אנתרופולוגים בעשורים הבאים.

על המחבר

ברנרד ווד (Wood) הוא פלאו-אנתרופולוג בעל רקע רפואי באוניברסיטת ג’ורג’ וושינגטון. העניין שלו באבולוציה האנושית התעורר ב-1968, כשהיה סטודנט לרפואה והצטרף למשלחת של ריצ’רד ליקי בצפון קניה.

עוד בנושא

Fossils Raise Questions about Human Ancestry. Ewen Callaway in Nature. Published online September 8, 2011.

Human Evolution: Fifty Years after Homo habilis. Bernard Wood in Nature, Vol. 508, pages 31–33; April 3, 2014.

What Does It Mean to Be Human? Smithsonian Institution’s Human Origins

הכתבה התפרסמה באישור סיינטיפיק אמריקן ישראל