הפאזל של מוצא האדם

ב-1856 פועלים בעמק ניאנדר בגרמניה שחצבו אבני גיר לבנייה נתקלו בעצמות וסברו כי מדובר בעצמות דוב. מנהלי העבודה הזמינו חוקר ומורה מקומי, יוהן קרל פוהלרוט (Fuhlrott), לבחון אותן, והוא זיהה מיד שמדובר בעצמות אדם. אך ככל שהן נחקרו יותר, כך היה ברור יותר שהעצמות אינן זהות לאלו של בני אדם מודרניים. האנשים שחיו בעמק היו שייכים לאוכלוסייה נפרדת, ואולי מין אחר – קרוב מאוד לאדם המודרני אך שונה ממנו. במשך הזמן התגלו עוד ועוד עצמות של בני מין זה, באירופה, במזרח התיכון ובאסיה. כולם נקראו על שם אותן עצמות ראשונות: אנשי עמק הניאנדר, או ניאנדרטלים (Neanderthals). כך החל המחקר על מיני אדם קדומים ועל התפתחות האדם המודרני, הומו ספיינס (Homo sapiens), רק שנתיים לפני הפרסום הראשון של תיאורית האבולוציה על ידי ברירה טבעית.

הממצא המשמעותי הבא התגלה כ-35 שנה לאחר מכן באי ג'אווה שבאינדונזיה. התיאוריה של דרווין כבר הייתה ידועה ומקובלת בעולם המדעי, והחוקר ההולנדי יוג'ין דובואה (Dubois) יצא לאסיה במטרה מוצהרת למצוא מאובנים של מיני אדם מוקדמים, שהתיאוריה חזתה את קיומם. למה דווקא שם? הוא סבר שהאורנגוטנים והגיבונים החיים בדרום מזרח אסיה הם בעלי החיים הקרובים ביותר לאדם, ולכן שהאבולוציה של האדם התרחשה באזור זה. דובואה אכן מצא חלק מגולגולת, שהייתה גדולה מזו של שימפנזה וקטנה משל אדם מודרני, ושנתיים לאחר מכן גם עצם ירך שהעידה על הליכה זקופה, על שתיים. כך קיבל המין את שמו: Pithecanthropus erectus, קוף-אדם זקוף. מאוחר יותר הוא צורף לסוג שלנו, הומו, וסווג מחדש כהומו ארקטוס, האדם הזקוף. כיום אנו יודעים שהומו ארקטוס הופיע לפני כ-1.9 מיליון שנה ונכחד לפני כ-140 אלף שנה, ושהוא לא היה המין הזקוף הראשון, אלא רק המין הזקוף הראשון שהתגלה.

דובואה מצא את העצמות שחיפש, אבל טעה בהנחת היסוד שלו: האדם לא התפתח בדרום אסיה. קופי האדם הקרובים אלינו ביותר, כפי שהציע דרווין כבר לפני 150 שנה והגנטיקה המודרנית אישרה מאז, הם דווקא המינים האפריקאים: השימפנזה, הבונובו והגורילה. במאה ה-20 נמצאו מאובנים רבים של מיני אדם מוקדמים עוד יותר מהומו ארקטוס ביבשת זו, והתיאוריה המקובלת כיום רואה באפריקה את ערש האנושות. כיצד התפתח האדם מאבותיו דמויי הקוף? מתי החל ללכת על שתיים ולייצר כלים? השאלות האלו, ורבות אחרות, עדיין פתוחות. 

ממצאים מרתקים, מסקנות שגויות. דובואה (עומד במרכז) עם חוקרים באוניברסיטת קיימברידג' | צילום: Science Photo Library

תמונה משפחתית

כדי להבין את ההיסטוריה המבלבלת של המין האנושי נצטרך קודם כל להבין מה חסר בה. אין, למרבה הצער, שרשרת מסודרת של מין אחד שמתקיים זמן מה, נכחד ומפנה מקומו למין מתקדם יותר, "אנושי" יותר, שנכחד בתורו וחוזר חלילה. התמונה המוכרת, שבה רואים מצד אחד יצור דמוי שימפנזה ובצד השני אדם מודרני וביניהם סדרה של יצורים, כל אחד מהם זקוף קצת יותר ושעיר קצת פחות, היא הפשטה שאינה מתארת כראוי מצב מורכב ועשיר.

במקום זאת, מה שיש בידינו הם עצמות וחלקי עצמות השייכים לכ-20 מינים שונים, ואפילו על המספר המדויק אין הסכמה: חוקרים מסוימים עשויים לחשוב ששלושה מאובנים מאזור קרוב שייכים לאותו מין, וחוקרים אחרים יטענו שכל אחד מהם מייצג מין נפרד. עוד מאובנים ועוד מינים מתגלים כל העת: האחרון שבהם, הומו נאלדי, (Homo naledi) תואר לראשונה בספרות המדעית רק בסוף 2015. רבים מהמינים התקיימו זה לצד זה במשך עשרות ומאות אלפי שנים: נראה שהמצב שלנו כרגע, בו יש רק מין אדם אחד בכדור הארץ, הוא יוצא הדופן.

חלק מהמינים האלו היו דומים למדי לנו, וחלק נראו יותר כמו שימפנזה. יש ביניהם בעלי מוח קטן או גדול יותר, מינים שהלכו על שתיים ומינים שנראה שבילו חלק גדול מזמנם על העצים. אנחנו יכולים לקבץ אותם לקבוצות לפי המאפיינים שלהם, ולקבוע בעזרת שיטות תיארוך שונות מי הופיע מוקדם יותר ומי אחריו, אך אין לנו דרך לדעת מי מהם היו אבותינו הישירים, ומי מייצג "ענף צדדי" בעץ המשפחה שלנו.

הירידה מהעצים

הקבוצה העתיקה ביותר היא זו של המאובנים שגילם קרוב לתקופה שבה השושלת שהובילה אלינו נפרדה מהשושלת שהובילה אל השימפנזה והבונובו, לפני 8-6 מיליון שנה. הסוג הראשון שהתגלה בקבוצה זו הוא ארדיפיתקוס (Ardipithecus) ששרידו נמצאו לראשונה ב-1994 באתיופיה, וחי לפני כ-4.4 מיליוני שנה. הרבה ממה שאנחנו יודעים עליו למדנו משלד מאובן אחד, שממנו השתמרו הגולגולת, האגן, הידיים והרגליים – ממצא נדיר במאובנים בני מיליוני שנים. ארדי, כפי שהוא מכונה, היה בעל חיים קטן בגובה מטר עשרים עם מוח בגודל דומה לזה של שימפנזה. פירוש השם ארדיפיתקוס הוא "קוף אדם החי על האדמה", בשל ההנחה שארדי הלך על שתיים, אך נקודה זו שנויה עדיין במחלוקת: האגן היחיד שברשותנו שבור לחלקים ואי אפשר לקבוע בוודאות כיצד הוא הלך.

הסוגים האחרים בקבוצה – אורורין (Orrorin) וסהלנתרופוס (Sahelanthropus) הם בני כשישה מיליון שנה, ואנחנו יודעים עליהם עוד פחות. מסהלנתרופוס יש לנו גולגולת חלקית, אבל מאורורין רק כמה עצמות שבורות וכמה שיניים, שבשל חוזקן מחזיקות מעמד יותר מכל חלק אחר של הגוף.

אחריהם בתור מגיע האוסטרלופיתקוס (Australopithecus, "קוף-אדם דרומי") סוג הכולל כמה וכמה מינים, שחיו מלפני כמעט ארבעה מיליוני שנה ועד לפני כשני מיליון שנה. המאובן השלם ביותר, והמפורסם ביותר, בקבוצה זו הוא שלד של נקבה צעירה המכונה "לוסי", על שם השיר שהתנגן במחנה של החוקרים ביום גילוי השלד: "לוסי ברקיע היהלומים" של הביטלס. כ-40 אחוז מהשלד נמצאו, ובעזרתו, ובעזרת מאובנים נוספים, אנחנו יודעים לא מעט על לוסי ובני מינה. המאפיינים שלהם היו, כפי שהיינו מצפים, שילוב של מאפיינים אנושיים וקופיים. הם הלכו על שתיים, אך מוחם לא היה גדול משמעותית מזה של שימפנזה, ופניהם נראו קופיות למדי, עם לסת בולטת וללא סנטר. הם היו קטני קומה, לא גבוהים בהרבה מהארדיפיתקוסים שבאו לפניהם. אוסטרלופיתקוסים ממינים שונים נמצאו במזרח אפריקה וגם בדרומה.

הפרנתרופוסים (Paranthropus, "לצד האדם"), הופיעו לפני כ-2.7 מיליוני שנה ואולי התפתחו מאחד ממיני האוסטרלופיתקוס. הם היו בעלי לסת חזקה ושרירית ושיניים רחבות, ככל הנראה מותאמות לאכילת צמחים סיביים וגרעינים. כפי ששמם מעיד עליהם, אנחנו יודעים בוודאות גדולה למדי שהפרנתרופוסים לא היו בשושלת הישירה שהובילה אלינו אלא הם מייצגים ענף צדדי. המינים המאוחרים יותר לא הראו את המאפיינים המיוחדים של סוג זה, ונראה שהם נעלמו בלי להותיר זכר.

הולכים על שתיים, אך בעלי מוח דומה לשל שימפנזה. איור של אוסטרלופיתקוס אפריקאי | מקור: Science Photo Library 

ראשוני האדם

עכשיו אנחנו מגיעים חזרה אל הסוג שלנו – הומו. המאפיין העיקרי של מיני הומו הוא המוח הגדול יותר שלהם. המין המוקדם מביניהם הוא הומו הביליס (Homo habilis), שהופיע לפני יותר משני מיליון שנה. פירוש שמו הוא "האדם המוכשר", משום שלצד המאובנים שלו נמצאו כלי אבן מסותתים. עם זאת, בשנים האחרונות הולכות ומתחזקות העדויות שהביליס לא היה הראשון להשתמש בכלים, ושחלק ממיני האוסטרלופיתקוסים, למרות מוחם הקטן, השתמשו בהם גם הם. בהתחשב בעובדה שגם שימפנזים וקופים אחרים משתמשים בכלים פשוטים, אולי אין זה כל כך מפתיע.

גודל מוחו של הביליס היה פחות ממחצית מגודל מוחו של אדם מודרני, אך עדיין היה גדול מזה של האוסטרלופיתקוסים. הומו ארקטוס, שהגיע אחריו, היה בעל מוח גדול אפילו יותר. ארקטוס הוא המין הראשון עליו אנחנו יודעים בוודאות שעזב את אפריקה והתיישב במזרח התיכון וברחבי אסיה, שם גם מצא דובואה את העצמות הראשונות של בני מין זה. אחד האתרים המוקדמים והנחקרים ביותר בהם חיה אוכלוסיה של הומו ארקטוס הוא גשר בנות יעקב בישראל. מאתר זה אנחנו יודעים גם שארקטוס השתמשו באש, כבר לפני 780 אלף שנה. הכלים שלהם היו מורכבים ומגוונים יותר מאלו של הומו הביליס, וכללו אבנים שסותתו לכדי להב משונן משני צדיהם.

בניגוד לארקטוס, שהתפתח מאפריקה ויצא ממנה, הניאנדרטלים, עד כמה שאנחנו יכולים לקבוע, לא היו מעולם ביבשת זו. הם התפתחו מחוצה לה, אולי מתוך אוכלוסייה של הומו ארקטוס, וחיו באירופה ואסיה. מלבד עמק הניאנדר שנתן להם את שמם, מאובנים של בני המין הזה נמצאו באתרים רבים מפורטוגל ועד סיביר, כולל כמה אתרים בישראל: מערת התנור בכרמל, נחל עמוד ועוד. הם הופיעו לראשונה לפני כ-400 אלף שנה, ונעלמו לפני שלושים או ארבעים אלף שנה, לא הרבה לאחר שהאדם המודרני יצא מאפריקה. שפע המאובנים שבידינו הפכו את הניאנדרטלים למין האנושי שעליו יש לנו את הידע הרב ביותר, מלבד כמובן המין שלנו עצמנו.

במראה, הניאנדרטלים לא היו שונים עד כדי כך מאתנו. מבנה הגוף שלהם היה גוצי למדי, עם ידיים ורגליים קצרות, וההבדלים המשמעותיים ביותר ביננו לבינם היו באזור הפנים: ממצחם הזדקר רכס גבות מודגש, היה להם אף גדול שישב גבוה יותר על הפנים בהשוואה אלינו, ולעומת זאת הסנטר שלהם היה קטן במיוחד. נראה שהם היו חזקים יותר מבני האדם המודרניים, ובניגוד לתפיסה הרואה בהם פרימיטיבים וטיפשים, היה להם גם מוח גדול במקצת מזה שלנו.

לניאנדרטלים הייתה תרבות מפותחת. הם לבשו בגדים, אם כי ככל הנראה לא ידעו לתפור ממש אלא קשרו עורות ופרוות סביב גופם, וגם יצרו תכשיטים. הם בנו מבנים מורכבים, שחלקם אולי שימשו לעריכת טקסים, ונראה שקברו את מתיהם. מחקר חדש אפילו טען שהניאנדרטלים הקדימו את בני האדם המודרניים והגיעו לפניהם ליבשת אמריקה, אך טענה זו אינה מקובלת לפי שעה על רוב הקהילה המדעית. 

אין לנו תשובה עדיין לשאלה מדוע הם נכחדו. סמיכות הזמנים בין היציאה של הומו ספיינס, האדם המודרני, מאפריקה והעלמות הניאנדרטלים רק כמה אלפי שנים מאוחר יותר מעוררת חשד, ובעבר חשבו חוקרים רבים שאבותינו הרגו את קרוביהם והביאו להכחדתם. היום, עם זאת, הסברה המקובלת היא שבני הומו ספיינס אולי דחקו את רגליהם של הניאנדרטלים, התחרו בהם על מזון והשתלטו על שטחים שבהם חיו, אך לחימה של ממש בין האוכלוסיות לא הייתה נפוצה.

החוקרים חושבים כך בשל העובדה שלמרות ריבוי המאובנים לא התגלו עדויות למאבק כזה בשום אתר מהתקופה המדוברת. בשנים האחרונות, כאשר לתחום האבולוציה של האדם נכנס הכלי החדש והמשוכלל של הניתוח הגנטי, התברר שאמנם היה מגע בין האוכלוסיות, אך לפחות במקרים מסוימים הוא לא הוביל למוות, אלא לחיים חדשים.

בעלי מוח גדול מעט משל האדם המודרני וחזקים יותר, אך נכחדו. איור של האדם הניאנדרטלי | מקור: Science Photo Library

גנטיקה מתקופת האבן

במשך השנים חקר האבולוציה של האדם הלך והשתכלל: המאובנים נבדקו בכלים מתוחכמים, מצילומי רנטגן ועד למיקרו-טומוגרפיה ממוחשבת. עדיין, בסופו של דבר, היה מדובר בבחינה מדוקדקת של עצמות והשוואתן לעצמות אחרות, מאובנות או מודרניות. ואז הגיע ה-DNA.

בשנים האחרונות פותחו שיטות מתוחכמות להוצאת חומר גנטי מדגימות בנות מאות, אלפי ואפילו עשרות אלפי שנים. תחום מחקר חדש נולד: חקר DNA עתיק. יש גבול, כמובן, לכמה עתיק המאובן יכול להיות, לפני שהחומר הגנטי שלו יתפרק לחלוטין. מחקר הראה שזמן מחצית החיים של ה-DNA הוא כ-521 שנים (כלומר לאחר זמן זה נהרסת מחצית ה-DNA), ולאחר כמיליון וחצי שנים הוא יהפוך לבלתי קריא לחלוטין. גם הרבה לפני כן, החומר הגנטי יהיה פחות שימושי ככל שהדגימה תהיה עתיקה יותר.

פרק הזמן הזה מתיר בידינו לא מעט מאובנים שאת ה-DNA שלהם אפשר להפיק ולחקור. כיום יש בידינו בעיקר DNA של ניאנדרטלים, שחשף עובדה מרעישה למדי: רוב בני האדם החיים כיום נושאים בגופם חומר גנטי שמקורו באנשים קדומים אלו. בדיקות הראו שהגנום של כמעט כל אדם שאינו אפריקאי מכיל בין אחוז אחד לחמישה אחוזים של DNA ניאנדדרטלי.

אצל האפריקאים, לעומת זאת, כמעט ולא ניתן למצוא חומר גנטי שמקורו בניאנדרטלים, והסיבה לכך, ככל הנראה, היא שחילופי הגנים בין המינים נעשו לאחר ההגירה של חלק מבני המין שלנו מתוך היבשת שבה התפתחו אבותינו אל אסיה ואירופה. שם הם פגשו את הניאנדרטלים, שכאמור לא חיו מעולם באפריקה, וחלק מאותם מפגשים הסתיימו בצאצאים משותפים. מעבר הגנים, מתברר, לא היה חד צדדי: לפי מחקר חדש, גם הניאנדרטלים קיבלו חלקים מה-DNA שלהם מהומו ספיינס.

האפשרות לנתח את ה-DNA במאובנים מאפשר לנו ללמוד גם על מנהגים שונים של הניאנדרטלים, כמו למשל מה הם אכלו. לאחרונה התפרסם מחקר ובו חוקרים הפיקו חומר גנטי מהפלאק הדנטלי, אותה שכבה לבנה המצויה על השיניים, של ניאנדרטלים מבלגיה ומספרד. אצל הבלגים הם גילו DNA של קרנף צמרירי, כבש בר, ופטריות, ואילו הניאנדרטלים הספרדים, כך נראה, אכלו בעיקר מזון צמחי, ועל שיניהם נמצאו עדויות לצנוברים וטחב.

יחד עם ה-DNA הצמחי מצאו החוקרים DNA של ארכיאה, יצור חד תאי הדומה לחיידק, שחי גם בפה של בני אדם מודרניים. השוואה בין החומר הגנטי של הארכיאה שחי אצלנו לזה שחי אצל הניאנדרטלים הראה שהשושלות שלהם נפרדו רק לאחרונה, הרבה אחרי שהשושלות שהובילו אלינו ואל הניאנדרטלים נפרדו. פירושו של דבר הוא שבשלב מסוים הארכיאה עבר מפיו של אדם מודרני לפיו של ניאנדרטל, או להפך. איננו יודעים כמובן איך זה קרה, אך נחמד להעלות השערות רומנטיות על אוהבים צעירים ממינים שונים החולקים ביניהם נשיקות, מעין רומיאו ויוליה של תקופת האבן.

ההפתעה הגדולה ביותר שחשף ה-DNA שנמצא במאובנים הוא מין אדם חדש שלא היה מתגלה בצורה אחרת. ב-2010 נערכה בדיקה גנטית לשבר של עצם שנמצא במערה בסיביר, וכך התגלה האדם הדניסובי: אוכלוסייה בעלת חומר גנטי שונה מזה של הניאנדרטלים, שחיו גם הם באזור זה. מאז נמצאו עוד שלוש שיניים שהיו שייכות לאנשים קדומים אלו, האחרונה מהם רק לפני מספר חודשים.

שלוש שיניים ופיסת עצם לא מספקות לנו כמות גדולה של נתונים, וכך למעשה כל מה שאנחנו יודעים על האדם הדניסובי למדנו מניתוח ה-DNA שלהם. אחד הדברים הראשונים שהתגלו היה שבני האדם המודרניים העמידו צאצאים גם עם בני אוכלוסייה זו: אצל בני אדם מודרניים ממזרח אסיה ומאמריקה נמצאו גנים שמקורם באדם הדניסובי. נראה שאחד מהגנים האלו נפוץ במיוחד אצל האינואיטים, ועוזר להם לפתח עמידות לקור.

שיניים בודדות ופיסת עצם. בחינת ממצאים ממערת דניסובה בסיביר | צילום: Science Photo Library

להשלים את הפאזל

חקר מוצא האדם, כמו כל תחום המסתמך על מאובנים, נתון במידה רבה לחסדי הגורל: רוב רובם של בעלי החיים מתים ונעלמים מבלי להשאיר זכר, ואנו נאלצים לנסות ולשחזר מינים, סוגים ומשפחות על פי כמה עצמות שבורות שהשתמרו בכל במשך הזמן הרב שעבר וגם להתגלות על ידי החוקרים. התוצאה היא פאזל שבו אזורים נרחבים חסרים, והמדענים חלוקים לעיתים קרובות בשאלה היכן לשבץ את החלקים המעטים שכן נמצאים בידינו.

בכתבה התמקדנו בקבוצות העיקריות של האדם הקדמון, אך יש מינים רבים נוספים שאיננו בטוחים איך בדיוק הם משתלבים בתמונה. לא הזכרנו, למשל, את הומו פלורסיינסיס, מין אדם קטן במיוחד שזכה לכינוי "ההוביט" וחי באי באינדונזיה, למרות שאבותיו, כך טוען מחקר חדש, היו מהמין הומו הביליס, שלפי כל העדויות חי באפריקה בלבד.

התיאוריות המדעיות מתעדכנות ומשתנות כל הזמן בהתאם לממצאים החדשים. רק בשנה האחרונה התפרסם מאמר הטוען שהפיצול בין השושלת שהובילה לשימפנזה לשושלת שהובילה אלינו התרחש באירופה, ולא באפריקה. טביעות רגל קדומות מאוד בעלות מאפיינים אנושיים שנמצאו בכרתים עשויות לתמוך בטענה זו, שבינתיים לפחות נדחית על ידי כמעט כל הקהילה המדעית.

כל מאובן חדש שנמצא, כל מחקר גנטי וכל שיטה חדשה לבחינת המאובנים מספקים עוד חלק בפאזל של מוצא האדם, ולעיתים גם מאירים חלקים קיימים באור חדש. התמונה אמנם עדיין רחוקה מלהיות שלמה, אך כבר ניתן לראות את קווי המתאר שלה, פרי מאמציהם של חוקרים רבים במשך יותר ממאה שנה. אין זה פלא שתחום מחקר זה מושך אנשים רבים כל כך, חוקרים מקצועיים וחובבים כאחד. השאלה עליה הוא מנסה לענות היא אחת מהשאלות המדעיות העמוקות ביותר: מאין באנו, ואיך הגענו למקום בו אנו נמצאים היום.

צפו בסרטון קצר על התגליות האחרונות הקשורות באדם הניאנדרטלי (באנגלית):