L’albero genealogico degli ominidi è spesso rivisto, ma i ricercatori non sono d’accordo su dove molti fossili dovrebbero essere collocati sull’albero. Credito: K. Cantner, AGI.Di Mary Caperton Morton
Come unica specie sopravvissuta del genere Homo, noi Homo sapiens siamo una delle specie tassonomicamente più solitarie che vivono sulla Terra oggi., Ma scavare indietro di qualche migliaio di anni o più e ci troviamo con un sacco di compagnia: Molte specie ormai estinte condiviso il genere Homo, che vanno dal robusto Homo neanderthalensis, allo hobbit-like Homo floresiensis al più primitivo Homo habilis e Homo erectus. Ma tutte queste specie, con la loro ampia diversità di tratti fisici e culturali, appartengono effettivamente allo stesso genere?
Tradizionalmente, fossili di ominidi sono stati classificati sia nel genere Homo o Australopithecus, con Homo incontri torna a circa 2.,8 milioni di anni e la più antica Australopiths incontri torna a circa 4 milioni di anni fa. Ma alcuni antropologi pensano che abbiamo bisogno di più opzioni. ” In questo momento, siamo bloccati in una falsa dicotomia, dove se non è un Australopith, deve essere Homo e se non è Homo, deve essere un Australopith, ” dice Ian Tattersall, un paleoantropologo presso l’American Museum of Natural History di New York City. “Ovviamente abbiamo bisogno di più generi se la nostra classificazione degli ominidi deve riflettere in modo significativo la diversità all’interno della nostra famiglia.”
Ma la riparazione dell’albero genealogico degli ominidi è più facile a dirsi che a farsi., ” Questo problema è tanto filosofico quanto tassonomico”, dice Tattersall. “Stiamo lottando con niente di meno che l’eccezionalismo umano” – l’idea che gli umani siano così distinti dagli altri organismi che le regole della tassonomia non si applicano a noi, un problema che ha afflitto la paleoantropologia fin dalle sue prime scoperte. “Homo è diventato un cestino di nomi con pochissimo significato”, dice Tattersall. “Eppure, siamo così emotivamente attaccati a quei nomi che anche le persone che pensano che dovrebbero essere cambiate non sono in grado di concordare su come farlo.”Tuttavia, alcuni ci stanno provando.,
Cosa c’è in un nome?
A metà del 1700, il botanico svedese Carl Linnaeus propose un sistema di denominazione binomiale per classificare gli organismi in base alla parentela e alle caratteristiche condivise. Questo sistema organizzativo si è evoluto nei ranghi familiari di regno, phylum, classe, ordine, famiglia, genere e specie.
Una specie è vagamente definita come una popolazione di organismi che possono riprodursi con successo. Ma le cose si fanno un po ‘ più artificiose a livello di genere, che è meno radicato nella biologia e più nella spinta scientifica per l’organizzazione., “Le specie hanno una realtà biologica ragionevolmente oggettiva che si basa sulla dinamica che esiste tra i loro membri”, ha scritto Tattersall sulla rivista Inference a febbraio 2016. “I generi, d’altra parte, sono costrutti puramente storici”, ha scritto.
“Un genere è come una marca di auto”, dice Bernard Wood, un paleoantropologo della George Washington University di Washington, D. C. Tutti i Toyota sono più strettamente correlati tra loro che a qualsiasi altra marca di auto e sono tutti derivati dalla Toyota originale, che è stata fatta negli 1930, aggiunge., Un raggruppamento composto da ” tutte le auto a quattro ruote motrici prodotte da Toyota farebbe un genere ragionevole”, dice Wood. “Ma un raggruppamento di auto a quattro ruote motrici realizzate da diverse aziende non si qualificherebbe, anche se si assomigliano e guidano allo stesso modo, dal momento che non condividono un antenato comune.”
Calchi tridimensionali del cranio dei primi ominidi (da sinistra a destra): Australopithecus africanus, 2,5 milioni di anni da Sterkfontein in Sud Africa; Homo rudolfensis, 1.,9 milioni di anni da Koobi Fora, Kenya; Homo erectus, 1 milione di anni da Giava, Indonesia; Homo heidelbergensis, 350.000 anni da Salonicco, Grecia; e Homo sapiens, 4.800 anni da Fish Hoek, Sud Africa. Credito: Smithsonian Institution.I generi non sono così facili da definire quando si tratta di organismi viventi, tuttavia, specialmente quelli complicati e scarsamente rappresentati nella documentazione fossile come i primi ominidi., Prima della metà del 1900, i paleoantropologi usavano nomi tassonomici per riferirsi a particolari esemplari fossili, e verso la metà del 20 ° secolo avevano collezionato più di una dozzina di generi diversi, la maggior parte dei quali erano in realtà la stessa specie: Homo neanderthalensis. ” I primi paleontologi erano esperti di anatomia, non di tassonomia”, dice Tattersall. “Erano sintonizzati su queste piccole differenze tra gli esemplari e li chiamavano non solo come specie separate, ma generi completamente diversi.,”
Nel 1963, il tassonomista e ornitologo Ernst Mayr cercò di mettere tutti dritti trascinando il campo nella direzione opposta. “Mayr era il lumper originale”, dice Jeff Schwartz, un antropologo fisico presso l’Università di Pittsburgh. Mayr era conosciuto come il principale architetto della nuova sintesi evolutiva, che sosteneva che l’evoluzione era un processo graduale in cui le specie davano origine alla successiva attraverso la selezione naturale in modo ordinatamente lineare.,
Nonostante non abbia mai visto un fossile di ominidi, Mayr dichiarò che c’era un solo genere nella famiglia degli ominidi — Homo — e che c’erano solo tre specie, ognuna cedendo il passo alla successiva in modo ordinato: Homo transvaalensis (approssimativamente equivalente a quello che oggi chiamiamo Australopiths) diede origine all’Homo erectus, che aprì la strada all’Homo sapiens per popolare il pianeta.
“Mayr raggruppava i membri semplicemente sulla base del bipedismo: tutto bipede era automaticamente Homo. Non ha mai guardato i fossili e non ha mai guardato la letteratura”, dice Schwartz., “È incredibile che il campo della paleoantropologia sia ancora influenzato fino ad oggi da un nonpaleoantropologo. Siamo stati effettivamente impantanati nell’incomprensione di Mayr dal 1963.”
Come definisci Homo?
Quando Carl Linnaeaus propose un sistema di denominazione binomiale, diede ad ogni pianta e animale almeno una caratteristica qualificante che li distinguesse, ma per gli umani, scrisse “Conosci te stesso.”E fino ad oggi, “Homo sapiens” non è stato definito correttamente, dicono i ricercatori., Nel 1769, l’anatomista Johann Friedrich Blumenbach compilò una lista che includeva un mento, piccole mascelle, piccoli canini che sostenevano piccoli incisivi, una grande scatola cranica bilanciata in cima a una colonna vertebrale verticale, postura eretta, bipedismo, una cintura pelvica a forma di ciotola, glutei e un lungo pollice. Nel 1963, Ernst Mayr raggruppò tutti gli ominidi nello stesso genere: Homo. Più recentemente, paleoantropologi tendono ad utilizzare uno o più dei quattro criteri per includere ominidi come membri di Homo, come mostrato sopra. Credito: K. Cantner, AGI.,Quando Linneo stava esponendo il suo caso per un sistema di denominazione binomiale, conferì nomi di genere e specie latini a un certo numero di piante e animali, inclusi gli esseri umani. Per ogni pianta e animale, ha dato almeno una caratteristica qualificante che li distingue, ma per gli esseri umani, ha semplicemente scritto,” Nosce te ipsum, ” o ” Conosci te stesso.”
” Fino ad oggi, l’Homo sapiens non è stato definito correttamente”, dice Tattersall, nonostante sia il tipo fossile per l’Homo. I tentativi di farlo di solito si traducono in un sacco di caratteristiche che ci distinguono dagli altri mammiferi., Nel 1795, l’anatomista Johann Friedrich Blumenbach compilò una lista che includeva un mento, piccole mascelle, piccoli canini che sostenevano piccoli incisivi, una grande scatola cranica bilanciata in cima a una colonna vertebrale verticale, postura eretta, bipedismo, una cintura pelvica a forma di ciotola, glutei e un lungo pollice.
Senza una definizione formale anche per l’Homo sapiens, determinare quali fossili dovrebbero rientrare nel genere è complicato, dice Wood. “Stiamo cercando specie fossili che non siano identiche agli esseri umani moderni ma non siano così diverse dagli esseri umani moderni che vorresti metterli in un gruppo adattivo diverso.,”I gruppi adattivi sono costituiti da organismi correlati che condividono adattamenti e stili di vita simili, come i mammiferi marini. “Gli argomenti sorgono quando si parla di quanto lontano dagli esseri umani moderni si può ottenere in termini di morfologia pur mantenendo un argomento di coerenza adattiva”, dice.,
I paleoantropologi hanno tradizionalmente usato uno o più dei quattro criteri per includere gli ominidi come membri dell’Homo: una dimensione del cervello adulto di oltre 600 centimetri cubici; proporzioni di arti, mani e piedi simili agli esseri umani moderni; la capacità di comunicare attraverso il linguaggio; e la capacità di fabbricare strumenti di pietra. “Tuttavia, nessuno di questi criteri è molto soddisfacente”, dice Tattersall, soprattutto perché sono stati allungati e distorti ripetutamente nel corso degli anni per accogliere i fossili appena scoperti.,
La dimensione del cervello era la caratteristica originale preferita per l’Homo, afferma il paleoantropologo Rick Potts, direttore del programma Smithsonian’s Human Origins presso il National Museum of Natural History di Washington, DC “La dimensione del cervello era abbastanza facile da misurare, anche considerando solo frammenti del cranio, e presentava una tendenza piacevole e lineare: man mano che l’Homo diventava”Ma mentre la dimensione del cervello è utile per definire i membri successivi di Homo, tracciare la linea tra Australopiths e i primi membri di Homo è difficile., ” I primi membri del genere Homo avevano cervelli abbastanza piccoli che si sovrapponevano alle dimensioni del cervello dell’Australopithecus”, dice Potts. “Se hai intenzione di definire il genere Homo nel suo punto di ramificazione dagli Australopiti, la dimensione del cervello non è il modo migliore per farlo.”
Uno dei modi tradizionali per distinguere l’Homo dagli altri generi è la dimensione del cervello. L’homo ha una dimensione del cervello adulto di oltre 600 centimetri cubici. Credito: K. Cantner, AGI, dopo Shultz e Mason, 2013.,Le proporzioni degli arti, delle mani e dei piedi offrono misurazioni più chiare per distinguere il primo Homo dagli Australopiths, che erano più piccoli di statura e avevano arti, mani e piedi che erano ancora orientati verso uno stile di vita arboricolo sugli alberi. ” Per gli australopiti, diventare bipedi era una vera caratteristica distintiva”, dice Fred Spoor, paleoantropologo dell’University College London in Inghilterra. Ma le proporzioni degli arti sono abbastanza simili tra le specie di Homo, rendendo difficile differenziare le specie in base alle loro proporzioni., “Una volta che iniziamo a vedere il piano del corpo moderno nei primi Homo, è difficile tracciare la linea tra una specie e l’altra basata semplicemente sulle proporzioni degli arti.”
La lingua parlata è un altro criterio che potrebbe essere usato per distinguere l’Homo, ma mentre i calchi endocranici possono offrire alcuni indizi per lo sviluppo dei centri linguistici del cervello, le prove fisiche definitive per l’origine del linguaggio parlato complesso sono sottili., ” Tutto quello che possiamo fare è guardare la documentazione archeologica e fare deduzioni sul fatto che il discorso sarebbe stato necessario per il loro livello di cultura e società”, dice Wood. “Questa è una lunga catena di inferenza, quindi sono riluttante a usare un linguaggio parlato complesso come criterio per l’Homo.”
La capacità di produrre utensili in pietra è un modo comune per differenziare l’Homo dagli altri ominidi. Queste handaxes provengono dai primi ominidi. Da sinistra a destra: Africa (1,6 milioni di anni), Asia (1,1 milioni di anni) ed Europa (250.000 anni)., Credito: Chip Clark, Smithsonian Institution.Negli anni ‘ 60, l’idea di definire Homo in base all’uso degli strumenti era molto in voga. ”’ Man the toolmaker ‘era una nozione interessante all’epoca, ma come molte nozioni interessanti, è un’ipotesi che probabilmente è stata confutata”, dice Wood. “Il criterio di utilizzo degli strumenti non è molto utile perché è molto probabile che anche l’Australopithecus abbia usato strumenti., Anche gli scimpanzé usano strumenti, anche se sono meno abili nel creare effettivamente strumenti, ma sembra che la base cognitiva per l’uso degli strumenti fosse presente nell’antenato comune degli scimpanzé e degli umani moderni.”
Nel corso degli anni, le persone hanno proposto criteri alternativi per la definizione di Homo, alcuni più utili di altri. La dimensione del dente è abbastanza utile, soprattutto perché i denti sono alcune delle parti più comunemente conservate dello scheletro. ” I primi ominidi avevano denti molto più grandi di noi rispetto alle dimensioni del nostro corpo”, dice Wood., Paranthropus, ad esempio, è un genere di ominidi primitivi che si distinguono per i loro denti significativamente più grandi — così grande il primo esemplare di Paranthropus boisei, scoperto nel 1959, è stato soprannominato “Uomo schiaccianoci.”Come primi ominidi sviluppato strumenti di pietra, sono stati in grado di elaborare gli alimenti al di fuori della bocca e la selezione per grandi denti diminuita.
Altri hanno proposto di utilizzare la crescita dello sviluppo come criterio, poiché gli esseri umani e le scimmie hanno modelli di crescita molto diversi., ” Gli esseri umani moderni hanno un’infanzia e un periodo di crescita prolungato, ma se si guardano gli scimpanzé, passano dall’essere neonati ai giovani adulti in un certo numero di settimane”, dice Wood.
Forse l’idea più radicale per raggruppare le specie in generi è sulla base del tempo, con linee tracciate tra le specie in base a quando si sono evolute e per quanto tempo sono sopravvissute. ” È una soluzione perfettamente logica al problema”, afferma Mark Collard, antropologo della Simon Fraser University di Burnaby, British Columbia. “Ma una delle conseguenze è che finiamo con scimpanzé e gorilla moderni classificati come Homo., Non penso che molte persone sul campo si sentano a proprio agio con questo, anche se non sono sicuro che siano disposti o in grado di articolare il perché.”
Non tutti i paleoantropologi concordano sul fatto che il genere Homo debba essere cambiato o ridefinito. Alcuni vedono la creazione di più generi come semplicemente complicando un sistema di denominazione arbitraria. “Quando parliamo di come le specie dovrebbero essere in un genere o in una famiglia, è un po ‘come chiedere:’ Quanto è alto?'”dice Brian Villmoare, un paleoantropologo presso l’Università del Nevada, Las Vegas. “La natura fa il suo dovere. Trova nuove nicchie e lignaggi divisi., Abbiamo inventato questo sistema di tassonomia per scopi organizzativi ed è essenzialmente arbitrario”, afferma Villmoare. La creazione di nuovi generi non aggiunge nuove informazioni; piuttosto, aggiunge solo demarcazioni “da qualche parte su un continuum”, dice. “Non vedo il valore in questo.”
Rebranding Homo
Confronto delle caratteristiche del cranio di repliche di Homo habilis (1,8 milioni di anni, da Koobi Fora, Kenya), Homo erectus (1.,8 milioni di anni, da Dmanisi, Georgia), Homo floresiensis (da Liang Bua, Flores, Indonesia, forse 20.000 anni) e Homo naledi (età sconosciuta, dal Sud Africa). Frammenti reali di materiale Homo naledi sono stati sovrapposti su una ricostruzione virtuale. Credito: Chris Stringer, eLIFE, settembre 2015, CC DA 4.0.Se gli scienziati avessero intenzione di rebrand Homo, chi sarebbe “dentro” e chi sarebbe “fuori”? ” Vorrei consentire Homo erectus in, ma vorrei tracciare la linea a Homo habilis, ” dice Wood. Homo habilis è il bambino problema originale della comunità paleoantropologica., Descritto nel 1964 da Louis Leakey e colleghi, il team ha chiamato il loro ritrovamento “handy man” in riferimento a una collezione di strumenti di pietra trovati in associazione con i fossili, che datava a circa 1,75 milioni di anni fa. A quel tempo, l” ipotesi “uomo il costruttore di utensili” era in voga, con molti paleoantropologi affascinati con l “idea che l” uso di utensili dovrebbe essere la caratteristica distintiva del genere Homo.
Caratteristiche del cranio di Homo sapiens, per confronto. Credito: K. Cantner, AGI; cranio:©. com / Chinnasorn Pangcharoen.,Ma Homo habilis è più simile per dimensioni e tipo di corpo a Australopithecus. Il fossile originale descritto da Leakey aveva un cervello leggermente più grande dell’Australopithecus medio, ma i cervelli degli esemplari successivi sono stati più piccoli, tra 340 e 500 centimetri cubici. ” Se includi Homo habilis in Homo, finisci per includere una specie che aveva proporzioni degli arti più vicine all’Australopithecus, così come la dentatura e una mascella il cui ridimensionamento in relazione alla massa corporea è più vicino all’Australopithecus e una dimensione del cervello più vicina all’Australopithecus”, dice Wood., ” Un buon posto per tracciare la linea ” è tra Australopiths e Homo, dice, aggiungendo che Homo rudolfensis, una specie conosciuta da una manciata di fossili trovati in Kenya, dovrebbe anche essere lasciato fuori dal genere Homo.
Tuttavia, solo perché Homo habilis non appartiene a Homo non significa che sia un Australopith, dice Tattersall. ” Il mio senso è che Homo habilis dovrebbe appartenere al suo genere, né Australopith né umano”, dice. “Cacciare l’Homo habilis ha senso perché rende l’Homo un pasticcio morfologico., E ” certamente riordina il genere, ma ripieno in Australopithecus rafforza solo questa nozione che se qualcosa non è un Australopith deve essere Homo e viceversa. Abbiamo bisogno di un po ‘ più di spazio tassonomico per esprimere la semplice varietà di morfologia che vediamo nei reperti fossili di ominidi.”
Ma questo problema non sarà necessariamente risolto semplicemente coniando un nuovo nome. ” Abbiamo bisogno di un approccio completamente nuovo”, afferma Schwartz. “Io dico che partiamo da zero. Dimentica i nomi. Una volta dato un nome a qualcosa, tu e il campione siete bloccati con esso., Invece di decidere quanti nuovi generi abbiamo bisogno fin dall’inizio, iniziamo con i fossili, come faresti con qualsiasi altra specie”, dice Schwartz.
Una gran parte del problema è che i paleoantropologi non sono disposti a rebrandare fossili che sono già stati nominati, dice Tattersall. “Chiunque abbia provato a rinominare un fossile esistente che è già stato descritto ha avuto molto difficoltà a essere preso sul serio”, dice., L’unica persona che ha proposto un nuovo genere ultimamente per un fossile tra Australopiths e Homo è Meave Leakey, che ha coniato il genere Kenyanthropus per una nuova specie che ha scoperto nel nord del Kenya nel 1999. “Sapeva che non era Homo e non era nemmeno un Australopith così arrivò alla conclusione logica che era qualcos’altro. L’ha fatta franca perché aveva un nuovo fossile, ma è stata scaricata considerevolmente per questo.”
Anche i fossili più giovani sono intrappolati in una dicotomia, dove se non è un Neanderthal, deve essere un Homo sapiens, dice Schwartz., “Fino a circa 20.000 anni fa, c’erano i Neanderthal e l’Homo sapiens e dopo di allora c’erano solo l’Homo sapiens. Ma stiamo trovando molte varianti in Asia, in particolare Cina e Indonesia, e continuiamo a classificare tutto come Homo, indipendentemente da come appaiono”, dice. “Un quadro diverso sta emergendo di molta più diversità in Asia negli ultimi tempi di quanto vediamo in Europa e in Africa. E dobbiamo smettere di raggruppare tutto in Homo sapiens se vogliamo esplorare quella diversità correttamente.,”
Il problema è evidenziato dai cosiddetti hobbit trovati sull’isola indonesiana di Flores nel 2003. In piedi poco più di un metro di altezza con piccoli cervelli e grandi denti, gli hobbit sfidano la definizione classica di Homo, eppure sono stati classificati come Homo floresiensis. ” È davvero problematico assegnare quegli hobbit all’Homo, quando stiamo parlando di qualcosa che è alto un metro, con un cervello minuscolo secondo gli standard ominidi”, dice Collard. “È molto difficile vedere come ciò non allunghi i confini del genere Homo oltre ciò che dovrebbe essere ragionevole.,”
Battere intorno al cespuglio
I paleoantropologi discutono sul fatto che l’Homo floresiensis, che era alto quasi un metro e aveva un cervello molto più piccolo del moderno Homo sapiens, ma vissuto molto di recente, debba essere classificato come Homo. Resti di Homo floresiensis sono stati trovati nella grotta di Liang Bua sull’isola indonesiana di Flores. Credito: Liang Bua Squadra.Nel xviii secolo, quando Linneo battezzò l’umanità come il genere Homo, la gente non pensava che gli umani avessero una documentazione fossile., La storia della nostra specie era radicata nella storia della creazione, non nell’evoluzione. Ma quasi 300 anni dopo, la paleoantropologia è ancora in punta di piedi intorno al confine immaginario tra esseri umani e animali. ” Questo problema gioca in diverse domande grandi, profonde e filosofiche che i paleoantropologi sono spesso inconsciamente scontrati”, dice Collard. “È qualcosa con cui abbiamo lottato per centinaia di anni. Non solo nella paleoantropologia ma anche nella scienza e nella filosofia occidentali.,”
Il problema viene gettato in una luce più dura quando si confronta la classificazione di Homo con qualsiasi altro gruppo animale, Spoor dice. “Per un paleontologo che studia qualsiasi altro gruppo animale, non ci sarebbe alcuna esitazione a dare nuovi nomi di genere a gruppi di specie per rispettare le regole della tassonomia. All’interno dell’evoluzione umana, queste regole vengono costantemente violate.”
Ad esempio, prima dei test molecolari, i paleontologi potevano solo speculare su dove balene e delfini dovrebbero inserirsi nell’albero genealogico dei mammiferi., “Poi la genetica è arrivata e ha mostrato che sono più strettamente correlati agli ippopotami e agli ungulati a punta uniforme, e l’intero ordine è stato riclassificato per riflettere quel cambiamento radicale con pochissime polemiche o resistenze”, dice Spoor. “Tuttavia, nell’evoluzione umana, siamo così sensibili a creare scandalo e persino confusione minore che c’è una grande riluttanza, anche nei giornali che affrontano magnificamente questo problema, a offrire soluzioni.,”
In futuro, la genetica potrebbe offrire approfondimenti sulla parentela delle specie di ominidi, ma attualmente la tecnologia è limitata, specialmente quando si analizzano fossili più vecchi. “Un decennio fa, non pensavamo ci potesse essere un progetto genoma di Neanderthal e ora c’è,” Potts dice. “Chissà dove quella tecnologia porterà il nostro genere in futuro.”
Fino ad allora, i paleoantropologi continueranno a lavorare sulla ricerca di nuovi fossili e collocandoli all’interno dei rami dell’albero genealogico umano, che diventa più simile a un cespuglio ad ogni nuova scoperta., ” A volte i nuovi fossili portano più chiarezza e talvolta portano più confusione”, dice Wood. “Dovremo continuare a diventare più intelligenti su come interpretiamo questi fossili, su come vediamo i nostri antenati e su come vediamo noi stessi.”