Den hominin family tree er ofte revidert, men forskere er uenige om hvor mange fossiler bør plasseres på treet. Kreditt: K. Cantner, AGI.Av Mary Caperton Morton
Som den eneste overlevende arter av slekten Homo, vi Homo sapiens er en av de mest taxonomically ensom arter som lever på Jorden i dag., Men grave tilbake noen tusen år eller mer, og vi finner oss selv med massevis av selskapet: Mange nå utdødde arter felles slekten Homo, alt fra robuste Homo neanderthalensis, til hobbiten-som Homo floresiensis til de mer primitive Homo habilis og Homo erectus. Men ikke alle disse artene, med sitt mangfold av fysiske og kulturelle trekk, egentlig hører hjemme i den samme slekten?
Tradisjonelt, hominin fossiler har blitt klassifisert i enten slekten Homo eller Australopithecus, med Homo dateres tilbake til rundt 2.,8 millioner år, og den eldste Australopiths dateres tilbake til ca 4 millioner år siden. Men noen antropologer mener vi trenger flere alternativer. «Akkurat nå, vi står fast i en falsk dikotomi, der hvis det ikke er en Australopith, må det være Homo og hvis det ikke er Homo, det må være en Australopith,» sier Ian Tattersall, en paleoanthropologist på American Museum of Natural History i New York. «Vi trenger flere slekter hvis vår klassifisering av hominins er å meningsfull gjenspeile mangfoldet i vår familie.»
Men reparsing den hominin family tree er lettere sagt enn gjort., «Dette problemet er like mye et filosofisk som taksonomiske,» Tattersall sier. «Vi er bryting med intet mindre enn menneskelig exceptionalism» — ideen om at mennesker er så forskjellige fra andre organismer at reglene i taksonomi ikke gjelder for oss, et problem som har plaget paleoanthropology fra sin tidligste funn. «Homo har blitt en wastebasket av navn med svært liten betydning,» Tattersall sier. «Og likevel, vi er så følelsesmessig knyttet til de navnene som selv folk som tror de bør endres ikke klarer å bli enige om hvordan du skal gå om det.»Likevel, noen prøver.,
Hva ligger i et Navn?
I midten av 1700-tallet, svenske botanikeren Carl Linné foreslått en binomial naming system for å klassifisere organismer i henhold til relatedness og felles kjennetegn. Denne organisatoriske systemet utviklet seg til kjenne rekkene av storbritannia, phylum, klasse, orden, familie, slekt og art.
En art er løst definert som en befolkning på organismer som kan lykkes med å avle. Men ting blir litt mer klar i slekten nivå, som er mindre forankret i biologi og mer i vitenskapelig stasjon for organisasjonen., «Arter har et rimelig mål biologiske virkelighet som er forankret i den dynamikken som eksisterer blant sine medlemmer,» Tattersall skrev i tidsskriftet Inferens i februar 2016. «Slektene, på den annen side, er rent historiske konstruksjoner,» skrev han.
«En slekten er som et bilmerke, sier Bernard Tre, en paleoanthropologist ved George Washington University i Washington, D.C. Alle Toyotas er mer nært knyttet til hverandre enn til noen andre gjøre av bilen, og de er alle hentet fra den originale Toyota, som ble gjort i 1930-årene, legger han til., En gruppering-består av «alle de fire-wheel-drive biler Toyota ville gjøre en fornuftig slekten,» Tre sier. «Men en gruppering av fire-wheel-drive biler laget av forskjellige selskaper ville ikke kvalifisere seg, selv om de ser like ut og drive like, siden de ikke har en felles stamfar.»
Tre-dimensjonale skull avstøpninger av tidlig hominins (venstre til høyre): Australopithecus africanus, 2,5 millioner år gammel fra Sterkfontein i Sør-Afrika; Homo rudolfensis, 1.,9 millioner år gamle fra Koobi Fora, Kenya; Homo erectus, 1 millioner år gamle fra Java, Indonesia; Homo heidelbergensis, 350,000 år fra Thessalonika, Hellas, og Homo sapiens, 4,800 år fra Fish Hoek sentrum, Sør-Afrika. Kreditt: Smithsonian Institution.Typene er ikke så lett å definere når det kommer til levende organismer, men spesielt de som komplisert og dårlig representert i de fossile ta opp så tidlig hominins., Før midten av 1900-tallet, paleoanthropologists brukt taksonomisk navn for å referere til bestemte fossile eksemplarer, og ved midten av det 20. århundre hadde de plaget opp mer enn et dusin forskjellige arter, hvorav de fleste var faktisk de samme art: Homo neanderthalensis. «Den første paleontologists var eksperter i anatomi, ikke taksonomi,» Tattersall sier. «De var innstilt på å disse små forskjeller mellom prøvene og kalte dem, ikke bare som separate arter, men helt forskjellige slekter.,»
I 1963, taxonomist og ornitolog Ernst Mayr prøvd å sette alle direkte ved å dra feltet i motsatt retning. «Mayr var den opprinnelige lumper,» sier Jeff Schwartz, en fysisk sosialantropolog ved Universitetet i Pittsburgh. Mayr var kjent som den ledende arkitekt av den nye evolusjonær syntese, som mente at evolusjon var en gradvis prosess der arter som ga opphav til den neste gjennom naturlig utvalg i pent lineært.,
til Tross for aldri å ha sett en hominin fossil, Mayr erklærte at det var bare en slekten i hominin familie — Homo — og at det var bare tre arter, som hver gir vei til den neste på en ryddig måte: Homo transvaalensis (omtrent tilsvarende det vi kaller Australopiths i dag) ga opphav til Homo erectus, som banet vei for Homo sapiens til å befolke planeten.
«Mayr gruppert medlemmer bare på grunnlag av bipedalism: alt bipedal automatisk ble Homo. Han har aldri sett på fossiler og har aldri sett på litteratur,» Schwartz sier., «Det er ufattelige at feltet av paleoanthropology fortsatt blir påvirket til denne dag, av en nonpaleoanthropologist. Vi har faktisk vært fast i Mayr er misforståelse siden 1963.»
Hvordan Definerer Du Homo?
Når Carl Linnaeaus foreslått en binomial naming system, ga han hver plante og dyr minst en kvalifiserende kjennetegn som skiller dem fra hverandre, men for mennesker, skrev han: «kjenn deg selv.»Og til denne dag, «Homo sapiens» ikke har vært riktig definert, sier forskerne., I 1769, anatomi Johann Friedrich Blumenbach utarbeidet en liste som inkluderer en hake, liten kjefter, små hjørnetenner tilstøtende små fortenner, en stor braincase balanserte på toppen av en vertikal ryggsøylen, oppreist, bipedalism, en bolle-formet bekkenet, rumpe og en lang tommelfinger. I 1963, Ernst Mayr samlet alle hominins i den samme slekten: Homo. Mer nylig, paleoanthropologists har en tendens til å bruke ett eller flere av fire kriterier for å inkludere hominins som medlemmer av Homo, som vist ovenfor. Kreditt: K. Cantner, AGI.,Når Han skulle legge frem sin sak for en binomial naming system, som han skjenket Latin-slekten og arten navn på en rekke planter og dyr, inkludert mennesker. For hver plante og dyr, ga han minst en kvalifiserende kjennetegn som skiller dem fra hverandre, men for mennesker, han bare skrev, «Nosce te ipsum,» eller «kjenn deg selv.»
«Til denne dagen, Homo sapiens har ikke vært riktig definert,» Tattersall sier, til tross for at den type fossilt for Homo. Forsøk på å gjøre dette resulterer vanligvis i en grab bag av funksjoner som skiller oss fra andre pattedyr., I 1795, anatomi Johann Friedrich Blumenbach utarbeidet en liste som inkluderer en hake, liten kjefter, små hjørnetenner tilstøtende små fortenner, en stor braincase balanserte på toppen av en vertikal ryggsøylen, oppreist, bipedalism, en bolle-formet bekkenet, rumpe og en lang tommelfinger.
Uten en formell definisjon for selv Homo sapiens, å bestemme hvilke fossiler skal passe inn i slekten er vanskelig, Tre sier. «Vi leter etter fossile arter som ikke er identisk til moderne mennesker, men er ikke så forskjellig fra moderne mennesker som du ønsker å sette dem på et annet adaptive gruppe.,»Adaptive grupper som består av beslektede organismer som deler samme tilpasninger og livsstil — for eksempel marine pattedyr. «Argumenter fremkomme når du snakker om hvor langt bort fra moderne mennesker du kan komme i form av morfologi mens de fortsatt å opprettholde et argument av adaptive sammenheng, sier han.,
Paleoanthropologists har tradisjonelt brukt ett eller flere av fire kriterier for å inkludere hominins som medlemmer av Homo: en voksen hjerne størrelse på mer enn 600 kubikk centimeter; lem, hånd og fot proporsjoner lignende til moderne mennesker, evnen til å kommunisere gjennom språket; og evne til å produsere stein verktøy. «Men, ingen av disse kriteriene er svært tilfredsstillende,» Tattersall sier, spesielt siden de har blitt strukket og forvrengt gjentatte ganger over flere år for å imøtekomme nylig oppdaget fossiler.,
Hjernen størrelse var den opprinnelige foretrukne å definere funksjonen for Homo, sier paleoanthropologist Rick Potts, direktør i Smithsonian Menneskelig Opprinnelse Program på National Museum of Natural History i Washington, D.C. «Hjernen størrelse var det ganske enkelt å måle, selv gitt bare fragmenter av skallen, og det presentert en fin, lineær trend: Som Homo fikk mer sofistikerte, hjernen størrelse ble større.»Men mens hjernen størrelse er nyttige i å definere senere medlemmer av Homo, å trekke grensen mellom Australopiths og den tidligste medlemmer av Homo er vanskelig., «Tidlig medlemmer av slekten Homo hadde ganske små hjerner som overlappes med hjernen størrelse av Australopithecus,» Potts sier. «Hvis du har tenkt å definere slekten Homo på dens forgreninger i punkt fra Australopiths, hjernen størrelse er ikke den beste måten å gjøre det på.»
En av de tradisjonelle måtene å skille Homo fra andre genuses er av hjernen størrelse. Homo har en voksen hjerne størrelse på mer enn 600 kubikk centimeter. Kreditt: K. Cantner, AGI, etter Shultz og Mason, 2013.,Proporsjoner av armer, hender og føtter tilbyr mer tydelig målinger for å skille tidlig Homo fra Australopiths, som var mindre av vekst og hadde lemmer, hender og føtter som fortsatt var rettet mot en trefylt livsstil i trærne. «For Australopiths, blir bipedal var en ekte definerende trekk,» sier Fred Spoor, en paleoanthropologist ved University College London i England. Men lem andelen er ganske lik mellom arter av Homo, noe som gjør det vanskelig å skille arter basert på sine proporsjoner., «Når vi begynner å se den moderne kroppen plan i begynnelsen av Homo, det er vanskelig å trekke en linje mellom en art og en annen basert bare på lem proporsjoner.»
språket er et annet kriterium som kan brukes til å skille Homo, men mens endocranial kaster kan gi noen ledetråder for utvikling av språk sentre i hjernen, definitive fysiske bevis for opprinnelsen av komplekse språket er tynn., «Alt vi kan gjøre er å se på arkeologiske funn og gjøre slutninger om hvorvidt tale ville ha vært nødvendig for deres nivå av kultur og samfunn,» Tre sier. «Det er en lang kjede av inferens så jeg er motvillige til å bruke komplekse språket som et kriterium for Homo.»
evnen til å produsere stein verktøy er en vanlig måte å skille Homo fra andre hominins. Disse handaxes er fra tidlig hominins. Venstre til høyre: Afrika (1,6 millioner år gamle), Asia (1,1 millioner år gammel) og Europa (250,000 år gamle)., Kreditt: Chip Clark, Smithsonian Institution.I 1960-årene, ideen om å definere Homo i henhold til verktøyet var svært mye i moten. «‘Mann verktøymaker’ var en interessant forestilling på den tiden, men som en masse interessant begrep, det er en hypotese som trolig har blitt motbevist,» Tre sier. «Verktøyet bruker kriteriet er ikke veldig nyttig, fordi det er ganske sannsynlig at Australopithecus også brukt verktøy., Selv sjimpanser bruke verktøy, selv om de er mindre flinke til å faktisk lage verktøy, men det virker som den kognitive grunnlag for å bruke verktøyet var til stede i den felles stamfar av sjimpanser og moderne mennesker.»
gjennom årene, folk har foreslått alternative kriterier for å definere Homo, noen mer nyttige enn andre. Tann størrelse er ganske nyttig, spesielt siden tenner er noen av de mest bevarte delene av skjelettet. «Tidlig hominins hadde mye større tenner enn vi gjør i forhold til kroppen vår størrelse,» Tre sier., Paranthropus, for eksempel, er en slekt av tidlig hominins preget av sin betydelig større tennene — så stort den første prøven av Paranthropus boisei, oppdaget i 1959, ble kalt «Nøtteknekkeren Mann.»Så tidlig hominins utviklet stein verktøy, de var i stand til å behandle matvarer utenfor munnen og utvalget for store tenner redusert.
Andre har foreslått å bruke utviklingsmessige vekst som et kriterium, som mennesker og aper har svært forskjellig vekst mønstre., «Moderne mennesker har en barndom og en langvarig vekst i perioden, men hvis du ser på sjimpansene, de går fra å være spedbarn til unge voksne i en rekke uker,» Tre sier.
Kanskje den mest radikale ideen til å gruppere artene i slektene er på grunnlag av gangen, med linjer trukket mellom arter basert på når de utviklet seg og hvor lenge de overlevde. «Det er en helt logisk løsning på problemet,» sier Mark Collard, en antropolog ved Simon Fraser University, Burnaby, British Columbia. «Men en av konsekvensene er at vi ender opp med moderne sjimpanser og gorillaer blir klassifisert som Homo., Jeg tror ikke mange i feltet føler deg komfortabel med det, men jeg er ikke sikker på at de er villige eller i stand til å sette ord på hvorfor.»
Ikke alle paleoanthropologists enig i at slekten Homo trenger å bli endret eller omdefineres. Noen ser på etablering av flere arter som bare overcomplicating en vilkårlig naming system. «Når vi snakker om hvordan arter bør være i en slekt eller en familie, det er litt som å spørre» Hvor høy er opp?», sier Brian Villmoare, en paleoanthropologist ved University of Nevada, Las Vegas. «Naturen gjør sin ting. Det finner nye nisjer og linjene split., Vi har oppfunnet dette systemet av taksonomi for organisatoriske formål, og det er i hovedsak tilfeldig,» Villmoare sier. Å skape nye slekter ikke legge til ny informasjon, heller, det bare legger demarcations «et sted på et kontinuum,» sier han. «Jeg ser ikke verdien i det.»
Omprofilering Homo
Sammenligning av skallen funksjoner av kopier av Homo habilis (1.8 millioner år gamle, fra Koobi Fora, Kenya), Homo erectus (1.,8 millioner år gamle, fra Dmanisi, Georgia), Homo floresiensis (fra Liang Bua, Flores, Indonesia, kanskje 20.000 år gamle) og Homo naledi (alder ukjent, fra Sør-Afrika). Selve fragmenter av Homo naledi materiale var kledde på en virtuell rekonstruksjon. Kreditt: Chris Stringer, liv, September 2015, CC-BY-4.0.Hvis forskerne skulle rebrand Homo, som ville være «i» og som ville være «ut»? «Jeg ville tillate Homo erectus i, men jeg ville trekke linjen på Homo habilis,» Tre sier. Homo habilis er det opprinnelige problemet barn av paleoanthropological samfunnet., Beskrevet i 1964 av Louis Leakey og kolleger, team kalte finne «handy man» i referanse til en samling av stein tools funnet i forbindelse med fossiler, som er datert til ca 1.75 millioner år siden. På den tiden, «mannen verktøymaker» hypotese var på moten, med mange paleoanthropologists fengslet med ideen om at verktøyet skal være den avgjørende funksjon i slekten Homo.
Homo sapiens skull funksjoner, for sammenligning. Kreditt: K. Cantner, AGI; skalle: ©.com/Chinnasorn Pangcharoen.,Men Homo habilis er mer lik i størrelse og type kropp å Australopithecus. Den opprinnelige fossilt beskrevet av Leakey hadde en hjerne litt større enn gjennomsnittet Australopith, men hjernen til etterfølgende prøver har blitt mindre, mellom 340 og 500 kubikk centimeter. «Hvis du inkluderer Homo habilis i Homo, du ender opp med blant annet en art som hadde lem proporsjoner som er nærmere Australopithecus, så vel som av tenner og kjeve som har skalering i forhold til kroppsmassen er nærmere Australopithecus og en hjerne størrelse nærmere Australopithecus,» Tre sier., «Et godt sted å tegne linjen» er mellom Australopiths og Homo, sier han, og legger til at Homo rudolfensis, en art som er kjent fra en håndfull av fossiler som er funnet i Kenya, bør også bli tatt ut av slekten Homo.
Likevel, bare fordi Homo habilis som ikke hører hjemme i Homo betyr ikke at det er en Australopith, Tattersall sier. «Min mening er at Homo habilis som skal tilhøre sin egen slekt, verken Australopith eller menneske,» sier han. «Hiver ut Homo habilis gir mening fordi det gjør Homo en morfologisk rot., Det er sikkert selv rydder opp slekten, men å stappe den inn Australopithecus bare forsterker oppfatningen om at hvis noe er ikke en Australopith det er å være Homo, og vice versa. Vi trenger litt mer taksonomisk fritt spillerom til å uttrykke enkle utvalg av morfologi vi ser i hominin fossilt spille inn.»
Men dette problemet vil ikke nødvendigvis løses ganske enkelt ved å coining et nytt navn. «Vi trenger en helt ny tilnærming,» Schwartz sier. «Jeg si vi begynner fra scratch. Glem navn. Når du gir noe et navn, og prøven er fast med det., I stedet for å bestemme hvor mange nye slekter vi trenger fra begynnelsen, la oss starte med fossiler, som du ville gjort med noen annen art,» Schwartz sier.
En stor del av problemet er at paleoanthropologists er uvillige til å rebrand fossiler som allerede er navngitt, Tattersall sier. «Hvem som helst som har prøvd å gi nytt navn til en eksisterende fossilt brensel, som allerede er beskrevet har hatt en svært vanskelig tid å bli tatt på alvor, sier han., Den eneste personen som har foreslått en ny slekt i det siste for en fossil mellom Australopiths og Homo er Meave Leakey, som er opphavet til slekten Kenyanthropus for en nye arter oppdaget hun i det nordlige Kenya i 1999. «Hun visste at det ikke var Homo, og det var ikke en Australopith enten så kom hun til den logiske konklusjonen at det var noe annet. Hun kom seg unna med det fordi hun hadde fått en ny fossil, men hun ble dumpet på mye for det.»
Yngre fossiler er også fanget i en dikotomi, der hvis det ikke er en Neandertaler, det må være en Homo sapiens, Schwartz sier., «Frem til ca 20.000 år siden, det var Neandertalerne og Homo sapiens og etter det var det bare Homo sapiens. Men vi jobber med å finne en rekke varianter i Asia, spesielt Kina og Indonesia, og vi holder klassifisere alt som Homo, uavhengig av hva de ser ut som,» sier han. «Et annet bilde er nye av mye mer mangfold i Asia i nyere tid enn vi ser i Europa og Afrika. Og vi må slutte å lumping alt til Homo sapiens om vi kommer til å utforske det mangfold riktig.,»
problemet er markert ved den såkalte hobbiter funnet på den Indonesiske øya Flores i 2003. Står bare over en meter høy, med små hoder og store tenner, den hobbiter trosse den klassiske definisjonen av Homo, men de har blitt klassifisert som Homo floresiensis. «Det er veldig problematisk, tilordne disse hobbiter til Homo, når vi snakker om noe som er en meter høy, med en liten hjerne ved hominin standarder,» Grønne sier. «Det er veldig vanskelig å se hvordan de som ikke strekke grensene av slekten Homo utover hva som bør være rimelig.,»
å Slå Rundt Busken
Paleoanthropologists krangle om Homo floresiensis, som stod omtrent en meter høy og hadde en mye mindre hjerne enn moderne Homo sapiens, men levde veldig nylig, bør være klassifisert som Homo. Homo floresiensis forblir har blitt funnet i Liang Bua Hulen på den Indonesiske øya Flores. Kreditt: Liang Bua Team.I det 18. århundre, da Han døpt menneskeheten som slekten Homo, folk trodde ikke at mennesker hadde en fossil-posten., Historien til våre arter var forankret i skapelsesberetning, ikke evolusjon. Men nesten 300 år senere, paleoanthropology er fortsatt tiptoeing rundt den imaginære grensen mellom mennesker og dyr. «Dette problemet spiller i flere store bildet, dyp og filosofisk spørsmål som paleoanthropologists er ofte ubevisst stanget opp mot,» Grønne sier. «Det er noe vi har slitt med i hundrevis av år. Ikke bare i paleoanthropology men også Vestlig vitenskap og filosofi.,»
problemet er kastet inn i en strengere lys når man sammenligner klassifisering av Homo med noen andre dyr gruppe, Spoor sier. «For en paleontologist som studerer noen andre dyr gruppe, ville det ikke være noe å nøle med å gi nye slekten navn til grupper av arter å være i samsvar med reglene i taksonomi. Innen menneskelig utvikling, disse reglene er i stadig blir brutt.»
For eksempel, før molekylær testing, paleontologists kan bare spekulere i hvor hval og delfiner bør passe inn hos pattedyr familie tre., «Da genetikken kom og viste at de er nært beslektet med flodhester og selv-toed hovdyr, og hele ordren ble reklassifisert til å reflektere at radikale skift med svært lite uenighet eller motstand,» Spoor sier. «Men i menneskets evolusjon, vi er så følsom til å skape skandale, og enda mindre forvirring at det er stor uvilje mot, selv i avisene, som vakkert løse dette problemet ved å tilby løsninger.,»
I fremtiden, genetikk kan gi dypere innsikt i relatedness av hominin arter, men foreløpig teknologi er begrenset, spesielt ved å analysere eldre fossiler. «Et tiår siden, hadde vi ikke tror det kan være en Neandertaler-genom-prosjektet og nå er det,» Potts sier. «Hvem vet hvor som teknologi vil ta vår slekten i fremtiden.»
Inntil da, paleoanthropologists vil fortsette arbeidet med å finne nye fossiler og plassere dem innenfor grenene i det menneskelige familietreet, som blir mer bush-som med hver ny oppdagelse., «Noen ganger nye fossiler bringe mer klarhet og noen ganger kan de føre til mer forvirring,» Tre sier. «Vi vil trenge for å bli smartere om hvordan vi tolker disse fossiler, hvordan vi ser på våre forfedre og hvordan vi ser på oss selv.”