hominin-släktträdet revideras ofta, men forskare är oense om var många fossiler ska placeras på trädet. Kredit: K. Cantner, AGI.av Mary Caperton Morton
som den enda överlevande arten av släktet Homo är vi Homo sapiens en av de mest taxonomiskt ensamma arterna som lever på jorden idag., Men gräva tillbaka några tusen år eller mer och vi befinner oss med gott om företag: många nu utdöda arter delade släktet Homo, allt från den robusta Homo neanderthalensis, till hobbit-liknande Homo floresiensis till mer primitiva Homo habilis och Homo erectus. Men hör alla dessa arter, med sin breda mångfald av fysiska och kulturella drag, faktiskt i samma släkt?
traditionellt har homininfossil klassificerats i antingen släktet Homo eller Australopithecus, med Homo som går tillbaka till ca 2.,8 miljoner år och de äldsta Australopiterna som går tillbaka till cirka 4 miljoner år sedan. Men vissa antropologer tror att vi behöver fler alternativ. ”Just nu är vi fast i en falsk dikotomi, där om det inte är en Australopith, det måste vara Homo och om det inte är Homo, det måste vara en Australopith, säger Ian Tattersall, en paleoanthropologist på American Museum of Natural History i New York. ”Vi behöver uppenbarligen mer släkte om vår klassificering av homininer ska återspegla mångfalden inom vår familj på ett meningsfullt sätt.”
men att reparera hominin-släktträdet är lättare sagt än gjort., ”Detta problem är lika mycket filosofiskt som taxonomiskt”, säger Tattersall. ”Vi brottas med inget mindre än mänsklig exceptionalism” — tanken att människor är så skilda från andra organismer att reglerna för taxonomi inte gäller för oss, ett problem som har plågat paleoantropologi från sina tidigaste upptäckter. ”Homo har blivit en ödebasket av namn med mycket liten mening”, säger Tattersall. ”Och ändå är vi så känslomässigt knutna till dessa namn att även personer som tycker att de ska ändras inte kan komma överens om hur man ska gå tillväga.”Icke desto mindre försöker vissa.,
Vad finns i ett namn?
i mitten av 1700-talet föreslog svenska botanisten Carl Linné ett binomialnamnssystem för att klassificera organismer enligt släktskap och delade egenskaper. Detta organisatoriska system utvecklades till de välbekanta leden av Rike, Stam, Klass, Ordning, familj, släkt och arter.
en art är löst definierad som en population av organismer som framgångsrikt kan föröka sig. Men det blir lite mer krystat på genusnivån, som är mindre rotad i biologi och mer i den vetenskapliga enheten för organisation., ”Arter har en rimligt objektiv biologisk verklighet som är grundad i den dynamik som finns bland sina medlemmar”, skrev Tattersall i tidskriften Inference i februari 2016. ”Släkten, å andra sidan, är rent historiska konstruktioner,” skrev han.
”ett släkte är som en biltillverkning”, säger Bernard Wood, en paleoantropolog vid George Washington University i Washington, D. C. Alla Toyotas är närmare relaterade till varandra än till någon annan biltillverkning och de är alla härledda från den ursprungliga Toyota, som gjordes på 1930-talet, tillägger han., En gruppering som består av ”alla fyrhjulsdrivna bilar gjorda av Toyota skulle göra ett förnuftigt släkt”, säger Wood. ”Men en gruppering av fyrhjulsdrivna bilar gjorda av olika företag skulle inte kvalificera sig, även om de ser likadana ut och kör lika, eftersom de inte delar en gemensam förfader.”
tredimensionella skallegjutningar av tidiga homininer( vänster till höger): Australopithecus africanus, 2,5 miljoner år gamla från Sterkfontein i Sydafrika; Homo rudolfensis, 1.,9 miljoner år gammal från Koobi Fora, Kenya; Homo erectus, 1 miljon år gammal från Java, Indonesia; Homo heidelbergensis, 350,000 år gammal från Thessalonika, Greece; and Homo sapiens, 4,800 år gammal från Fish Hoek, South Africa. Kredit: Smithsonian Institution.Släkten är inte lika lätta att definiera när det gäller levande organismer, men särskilt de som komplicerade och dåligt representerade i fossila rekordet så tidigt homininer., Före mitten av 1900-talet använde paleoantropologer taxonomiska namn för att hänvisa till vissa fossila exemplar, och i mitten av 1900-talet hade de rackat upp mer än ett dussin olika släkten, varav de flesta var faktiskt samma art: Homo neanderthalensis. ”De första paleontologerna var experter på anatomi, inte taxonomi”, säger Tattersall. ”De var inställda på dessa mindre skillnader mellan exemplar och kallade dem inte bara som separata arter, utan helt olika släkten.,”
1963 försökte taxonomisten och ornitologen Ernst Mayr ställa alla rakt genom att dra fältet i motsatt riktning. ”Mayr var den ursprungliga lumper”, säger Jeff Schwartz, en fysisk antropolog vid University of Pittsburgh. Mayr var känd som den ledande arkitekten av den nya evolutionära syntesen, som ansåg att evolutionen var en gradvis process där arter gav upphov till nästa genom naturligt urval på ett snyggt linjärt sätt.,
trots att Mayr aldrig sett en homin fossil, förklarade Mayr att det bara fanns ett släkte i familjen hominin — Homo-och att det bara fanns tre arter, som var och en gav väg till nästa på ett ordnat sätt: Homo transvaalensis (ungefär motsvarar vad vi kallar Australopiths idag) gav upphov till Homo erectus, vilket banade väg för Homo sapiens att befolka planeten.
”Mayr grupperade medlemmar helt enkelt på grundval av bipedalism: allt bipedal var automatiskt Homo. Han tittade aldrig på fossiler och tittade aldrig på litteraturen, säger Schwartz., ”Det är häpnadsväckande att paleoantropologins område fortfarande påverkas till denna dag av en icke-paleoantropolog. Vi har faktiskt varit fast i Mayrs missförstånd sedan 1963.”
Hur definierar du Homo?
när Carl Linnaeaus föreslog ett binomialnamnningssystem gav han varje växt och djur minst en kvalificerande egenskap som skiljer dem åt, men för människor skrev han ”Know thyself.”Och till denna dag har” Homo sapiens ” inte definierats korrekt, säger forskare., I 1769, anatom Johann Friedrich Blumenbach sammanställt en lista med en haka, små käkar, små hundar anliggande små framtänder, en stor braincase balanserad ovanpå en vertikal ryggraden, upprätt hållning, bipedalism, en skålformad bäcken gördel, skinkor och en lång tumme. År 1963 knöt Ernst Mayr alla homininer i samma släkte: Homo. Mer nyligen tenderar paleoantropologer att använda ett eller flera av fyra kriterier för att inkludera homininer som medlemmar av Homo, som visas ovan. Kredit: K. Cantner, AGI.,När Linné lade ut sitt fall för ett binomialt namngivningssystem, skänkte han latinska släkte och artnamn på ett antal växter och djur, inklusive människor. För varje växt och djur gav han minst en kvalificerande egenskap som skiljer dem åt, men för människor skrev han helt enkelt ”Nosce te ipsum ”eller” känner dig själv.”
”till denna dag har Homo sapiens inte definierats korrekt”, säger Tattersall, trots att den är typen fossil för Homo. Försök att göra det resulterar vanligtvis i en grab väska med funktioner som skiljer oss från andra däggdjur., I 1795, anatom Johann Friedrich Blumenbach sammanställt en lista med en haka, små käkar, små hundar anliggande små framtänder, en stor braincase balanserad ovanpå en vertikal ryggraden, upprätt hållning, bipedalism, en skålformad bäcken gördel, skinkor och en lång tumme.
utan en formell definition för även Homo sapiens, bestämma vilka fossiler ska passa in i släktet är knepigt, säger Wood. ”Vi letar efter fossila arter som inte är identiska med moderna människor men inte så annorlunda än moderna människor som du vill sätta dem i en annan adaptiv grupp.,”Adaptiva grupper består av relaterade organismer som delar liknande anpassningar och livsstilar — som marina däggdjur. ”Argument uppstår när man talar om hur långt bort från moderna människor du kan få när det gäller morfologi samtidigt som man behåller ett argument om adaptiv samstämmighet”, säger han.,
paleoantropologer har traditionellt använt ett eller flera av fyra kriterier för att inkludera homininer som medlemmar av Homo: en vuxen hjärnstorlek på mer än 600 kubikcentimeter; lem -, hand-och fotproportioner som liknar moderna människor; förmågan att kommunicera via Språk; och förmågan att tillverka stenverktyg. ”Men inget av dessa kriterier är mycket tillfredsställande”, säger Tattersall, särskilt eftersom de var och en har sträckts och förvrängts upprepade gånger under åren för att rymma nyupptäckta fossiler.,
hjärnstorlek var den ursprungliga föredragna definierande funktionen för Homo, säger paleoantropologen Rick Potts, chef för Smithsonian ’s Human Origins-programmet på National Museum of Natural History i Washington, D. C.” hjärnstorleken var ganska lätt att mäta, även om det bara gavs fragment av skallen, och det presenterade en fin linjär trend: eftersom Homo blev mer sofistikerad blev hjärnstorleken större.”Men medan hjärnans storlek är användbar för att definiera de senare medlemmarna i Homo, är det svårt att dra linjen mellan Australopiths och de tidigaste medlemmarna i Homo., ”Tidiga medlemmar av släktet Homo hade ganska små hjärnor som överlappade med Australopithecus hjärnstorlek”, säger Potts. ”Om du ska definiera släktet Homo vid dess förgreningspunkt från Australopiths, är hjärnstorlek inte det bästa sättet att göra det.”
ett av de traditionella sätten att skilja Homo från andra genus är av hjärnstorlek. Homo har en vuxen hjärnstorlek på mer än 600 kubikcentimeter. Kredit: K. Cantner, AGI, efter george Shultz och Mason, 2013.,proportioner av lemmar, händer och fötter erbjuder mer tydliga mätningar för att skilja tidig Homo från Australopiths, som var mindre i storlek och hade lemmar, händer och fötter som fortfarande var inriktade mot en arboreal livsstil i träden. ”För Australopiths var det en riktig definierande funktion att bli bipedal”, säger Fred Spoor, en paleoantropolog vid University College London i England. Men lem proportioner är ganska lika mellan arter av Homo, vilket gör det svårt att skilja arter baserat på deras proportioner., ”När vi börjar se den moderna kroppsplanen i början av Homo är det svårt att dra linjen mellan en Art och en annan baserad helt enkelt på lemmarnas proportioner.”
talat språk är ett annat kriterium som kan användas för att skilja Homo, men medan endocranial casts kan erbjuda några ledtrådar för utvecklingen av hjärnans språkcenter är definitiva fysiska bevis för ursprunget till komplext talat språk tunt., ”Allt vi kan göra är att titta på den arkeologiska skivan och dra slutsatser om huruvida tal skulle ha varit nödvändigt för deras kultur och samhälle”, säger Wood. ”Det är en lång kedja av inferens så jag är ovillig att använda komplext talat språk som ett kriterium för Homo.”
möjligheten att tillverka stenverktyg är ett vanligt sätt att skilja Homo från andra homininer. Dessa handax är från tidiga homininer. Vänster till höger: Afrika (1,6 miljoner år gammal), Asien (1,1 miljoner år gammal) och Europa (250 000 år gammal)., Kredit: Chip Clark, Smithsonian Institution.på 1960-talet var tanken på att definiera Homo enligt verktygsanvändning väldigt mycket på modet. ”Man The toolmaker” var ett intressant begrepp vid den tiden, men som många intressanta begrepp är det en hypotes som förmodligen har motbevisats”, säger Wood. ”Kriteriet för verktygsanvändning är inte särskilt användbart eftersom det är ganska troligt att Australopithecus också använde verktyg., Även schimpanser använder verktyg, även om de är mindre skickliga på att faktiskt göra verktyg, men det verkar som den kognitiva grunden för verktygsanvändning var närvarande i den gemensamma förfader till schimpanser och moderna människor.”
genom åren har människor föreslagit alternativa kriterier för att definiera Homo, några mer användbara än andra. Tandstorlek är ganska användbar, särskilt eftersom tänderna är några av de vanligaste bevarade delarna av skelettet. ”Tidiga homininer hade mycket större tänder än vi gör i förhållande till vår kroppsstorlek”, säger Wood., Paranthropus är till exempel ett släkte av tidiga homininer som utmärks av deras signifikant större tänder — så stor var det första exemplaret av Paranthropus boisei, upptäckt 1959, smeknamnet ”Nötknäpparen Man.”Så tidigt som homininer utvecklade stenverktyg kunde de bearbeta mat utanför munnen och urvalet för stora tänder minskade.
andra har föreslagit att man använder utvecklingstillväxt som ett kriterium, eftersom människor och apor har mycket olika tillväxtmönster., ”Moderna människor har en barndom och en långvarig tillväxtperiod, men om man tittar på schimpanser går de från att vara spädbarn till unga vuxna om ett antal veckor”, säger Wood.
kanske är den mest radikala idén att gruppera arter i släkten på grundval av tid, med linjer som dras mellan arter baserat på när de utvecklades och hur länge de överlevde. ”Det är en helt logisk lösning på problemet,” säger Mark Collard, en antropolog vid Simon Fraser University i Burnaby, British Columbia. ”Men en av konsekvenserna är att vi slutar med att moderna schimpanser och gorillor klassificeras som Homo., Jag tror inte att många människor på fältet känner sig bekväma med det, men jag är inte säker på att de är villiga eller kan formulera varför.”
inte alla paleoantropologer är överens om att släktet Homo behöver ändras eller omdefinieras. Vissa ser skapandet av mer genera som bara överkomplicera ett godtyckligt namngivningssystem. ”När vi pratar om hur arter ska vara i ett släkte eller en familj, är det ungefär som att fråga:” hur högt är det?'”, säger Brian Villmoare, en paleoanthropologist vid University of Nevada, Las Vegas. ”Naturen gör sin sak. Den finner nya nischer och lineages split., Vi har uppfunnit detta system av taxonomi för organisatoriska ändamål och det är i huvudsak godtyckligt, säger Villmoare. Att skapa nya släkten lägger inte till ny information; Det lägger bara till avgränsningar ”någonstans på ett kontinuum”, säger han. ”Jag ser inte värdet i det.”
Rebranding Homo
jämförelse av skallen funktioner av repliker av Homo habilis (1,8 miljoner år gammal, från Koobi Fora, Kenya), Homo erectus (1.,8 miljoner år gammal, från Dmanisi, Georgia), Homo floresiensis (från Liang Bua, Flores, Indonesien, kanske 20 000 år gammal) och Homo naledi (ålder okänd, från Sydafrika). Faktiska fragment av Homo Naledi-material överlagrades på en virtuell rekonstruktion. Kredit: Chris Stringer, eLIFE, September 2015, CC BY 4.0.om forskare skulle rebrand Homo, vem skulle vara ”i” och vem skulle vara ”ut”? ”Jag skulle tillåta Homo erectus in, men jag skulle rita linjen på Homo habilis,” säger Wood. Homo habilis är det ursprungliga problemet barn paleoantropologiska samhället., Beskrivs i 1964 av Louis Leakey och kollegor, laget heter deras hitta ”handy man” med hänvisning till en samling av sten verktyg som finns i samband med fossilerna, som dateras till cirka 1,75 miljoner år sedan. Vid den tiden var hypotesen ”man The toolmaker” på modet, med många paleoantropologer enthralled med tanken att verktygsanvändning borde vara den definierande egenskapen hos släktet Homo.
Homo sapiens skull funktioner, som jämförelse. Kredit: K. Cantner, AGI; skalle: ©.kom/Chinnasorn Pangcharoen.,men Homo habilis är mer lika i storlek och kroppstyp som Australopithecus. Den ursprungliga fossil som beskrivs av Leakey hade en hjärna något större än den genomsnittliga Australopith, men hjärnan hos efterföljande exemplar har varit mindre, mellan 340 och 500 kubikcentimeter. ”Om du inkluderar Homo habilis i Homo, du sluta inklusive en art som hade lem proportioner som är närmare Australopithecus, liksom tänder och en käke vars skalning i förhållande till kroppsmassa är närmare Australopithecus och en hjärnstorlek närmare Australopithecus,” Wood säger., ”Ett bra ställe att rita linjen” är mellan Australopiths och Homo, säger han och tillägger att Homo rudolfensis, en art som är känd från en handfull fossiler som finns i Kenya, också bör lämnas ut ur släktet Homo.
men bara för att Homo habilis inte hör hemma i Homo betyder det inte att det är en Australopith, säger Tattersall. ”Min känsla är att Homo habilis ska tillhöra sitt eget släkte, varken Australopith eller människa”, säger han. ”Chucking ut Homo habilis vettigt eftersom det gör Homo en morfologisk röra., Det städar verkligen upp släktet, men fyller det i Australopithecus förstärker bara denna uppfattning att om något inte är en Australopith måste det vara Homo och vice versa. Vi behöver lite mer taxonomiskt armbågsrum för att uttrycka den enkla variationen av morfologi vi ser i hominin fossil record.”
men det här problemet kommer inte nödvändigtvis att lösas helt enkelt genom att mynta ett nytt namn. ”Vi behöver ett helt nytt tillvägagångssätt”, säger Schwartz. ”Jag säger att vi börjar från början. Glöm namnen. När du ger något ett namn, är du och provet fast med det., Istället för att bestämma hur många nya släkten vi behöver från början, låt oss börja med fossilerna, som du skulle med någon annan art, säger Schwartz.
en stor del av problemet är att paleoantropologer är ovilliga att rebranda fossiler som redan har blivit namngivna, säger Tattersall. ”Den som har försökt att byta namn på en befintlig fossil som redan har beskrivits har haft mycket svårt att tas på allvar”, säger han., Den enda person som har föreslagit ett nytt släkte nyligen för en fossil mellan Australopiths och Homo är Meave Leakey, som myntade släktet Kenyanthropus för en ny art att hon upptäckt i norra Kenya 1999. ”Hon visste att det inte var Homo och det var inte heller en Australopith så hon kom till den logiska slutsatsen att det var något annat. Hon kom undan med det eftersom hon hade en ny fossil, men hon blev dumpad på betydligt för det.”
yngre fossiler är också fångade i en dikotomi, där om det inte är en Neanderthal, måste det vara en Homo sapiens, säger Schwartz., ”Fram till omkring 20 000 år sedan fanns det Neanderthals och Homo sapiens och efter det fanns det bara Homo sapiens. Men vi hittar många varianter i Asien, särskilt Kina och Indonesien, och vi klassificerar allt som Homo, oavsett hur de ser ut, säger han. ”En annan bild växer fram av en mycket mer mångfald i Asien på senare tid än vi ser i Europa och Afrika. Och vi måste sluta sätta allt på Homo sapiens om vi ska utforska den mångfalden ordentligt.,”
problemet belyses av de så kallade hobbits som hittades på den indonesiska ön Flores 2003. Står strax över en meter lång med små hjärnor och stora tänder, hober trotsar den klassiska definitionen av Homo, och ändå har de klassificerats som Homo floresiensis. ”Det är verkligen problematiskt att tilldela dessa hobbits till Homo, när vi pratar om något som är en meter högt, med en liten hjärna enligt hominin-standarder”, säger Collard. ”Det är väldigt svårt att se hur det inte sträcker sig gränserna för släktet Homo utöver vad som borde vara rimligt.,”
slå runt busken
paleoantropologer argumenterar om Homo floresiensis, som stod ungefär en meter lång och hade en mycket mindre hjärna än modern Homo sapiens, men levde väldigt nyligen, bör klassificeras som Homo. Homo floresiensis rester har hittats i Liang Bua grottan på den indonesiska ön Flores. Kredit: Liang Bua Team.På 1700-talet, när Linné döpte mänskligheten som släktet Homo, trodde folk inte att människor hade en fossil rekord., Historien om vår art var rotad i skapelsehistorien, inte evolutionen. Men nästan 300 år senare är paleoantropologin fortfarande spetsad kring den imaginära gränsen mellan människor och djur. ”Denna fråga spelar in i flera stora, djupa och filosofiska frågor som paleoantropologer ofta omedvetet slaktas upp mot”, säger Collard. ”Det är något vi har kämpat med i hundratals år. Inte bara i paleoantropologi utan även västerländsk vetenskap och filosofi.,”
problemet kastas i ett hårdare ljus när man jämför klassificeringen av Homo med någon annan djurgrupp, säger Spoor. ”För en paleontolog som studerar någon annan djurgrupp, skulle det inte vara tveksamt att ge nya släkten namn till grupper av arter för att följa reglerna för taxonomi. Inom mänsklig utveckling bryts dessa regler ständigt.”
till exempel, före molekylär testning, kunde paleontologer bara spekulera om valar och delfiner skulle passa in i däggdjursfamiljen., ”Då genetik kom och visade att de är mest nära besläktade med flodhästar och jämn toed hovdjur, och hela ordern omklassificerades för att återspegla det radikala skiftet med mycket liten kontrovers eller motstånd”, säger Spoor. ”Men i mänsklig utveckling är vi så känsliga för att skapa skandal och till och med mindre förvirring att det finns stor motvilja, även i papper som vackert tar itu med detta problem, att erbjuda lösningar.,”
i framtiden kan genetiken ge djupare insikter om hominins släkting, men för närvarande är tekniken begränsad, särskilt vid analys av äldre fossiler. ”För ett decennium sedan trodde vi inte att det kunde finnas ett Neanderthal genomprojekt och nu finns det,” säger Potts. ”Vem vet var den tekniken kommer att ta vårt släkte i framtiden.”
fram till dess kommer paleoantropologer att fortsätta arbeta med att hitta nya fossiler och placera dem inom grenarna på det mänskliga släktträdet, vilket blir mer buskliknande med varje ny upptäckt., ”Ibland ger nya fossiler mer klarhet och ibland ger de mer förvirring”, säger Wood. ”Vi måste fortsätta att bli smartare om hur vi tolkar dessa fossiler, hur vi ser på våra förfäder och hur vi ser oss själva.”