Umat manusia telah hidup di Bumi selama sekitar 300 juta tahun, terus berubah sepanjang periode keberadaannya. Orang yang hidup di Bumi saat ini, perwakilan dari spesies Homo sapiens, muncul relatif baru - antara 200 dan 50 ribu tahun yang lalu. Mereka, tidak seperti primata humanoid lainnya, berjalan keluar dari hutan Afrika ke sabana dengan dua kaki, belajar berbicara, memproduksi peralatan, dan mengatur kehidupan mereka.
Tentang mengapa dalam proses evolusi manusia menjadi tegak, terlepas dari kenyataan bahwa kondisi planet kita tidak wajar, bagaimana tubuh manusia akan berubah dalam kondisi kehidupan di Mars, transformasi apa yang menantinya di masa depan dan mengapa planet lain tidak lagi dijajah oleh manusia, dalam sebuah wawancara Koresponden RIA Novosti Irina Alshaeva pada malam peringatan seratus tahun Departemen Antropologi, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow. Lomonosov diberitahu oleh Associate Professor dari Departemen Antropologi, Calon Ilmu Biologi Stanislav Drobyshevsky. - Fakta ilmiah apa yang mengkonfirmasi kebenaran ketetapan karya "On the Origin of Species" oleh pendiri teori evolusi, Charles Darwin? Apakah komunitas ilmiah modern setuju dengan kesimpulannya, atau adakah penentang tesis yang diajukan oleh Darwin?
- Tidak ada ilmuwan yang membantah teori Darwin. Namun, teori Darwin dan teori evolusi modern bukanlah hal yang sama. Darwin menyuarakan asumsinya tentang perkembangan evolusioner spesies di pertengahan abad ke-19; pada pertengahan abad ke-20, teorinya telah berubah menjadi teori sintetik. 70 tahun telah berlalu sejak pertengahan abad kedua puluh, teori Darwinian berkembang, seiring para ilmuwan membuat penemuan baru.
Prinsip dasar teori Darwin adalah konsep seleksi alam. Kemudian dia menambahkan teori seleksi seksual ke dalamnya. Seleksi dalam pemahaman Darwin adalah perpindahan karakteristik individu yang dibedakan ke generasi berikutnya. Dia tidak mengatakan apa-apa tentang gen, karena belum ada yang namanya.
Pada 30-an abad ke-20, genetika populasi muncul, kemudian genetika molekuler. Pada tahun 50-an dan 60-an abad terakhir, para ilmuwan telah menemukan cara kerja gen. Kemudian menjadi jelas apa sebenarnya yang diwariskan dari generasi ke generasi - varian struktur DNA diturunkan.
Selanjutnya, konsep ini menjadi lebih rumit, tetapi esensinya tetap sama - semua makhluk hidup memiliki informasi turun-temurun, ia berubah dan ditularkan ke generasi berikutnya dengan probabilitas yang lebih besar atau lebih kecil, tergantung pada kecukupan lingkungan, dan terkadang secara tidak sengaja. Akibatnya, setelah jangka waktu yang lama, keturunannya secara fundamental berbeda dari nenek moyang sehingga kita menyebutnya spesies, marga, dan famili lain.
Tidak ada seorang ahli biologi pun yang memperdebatkan salah satu langkah dalam rantai ini. Kontroversi menyangkut bagian super. Para ilmuwan, misalnya, berdebat tentang apa yang lebih penting dalam evolusi - kebetulan atau pola. Tetapi perselisihan ini bukan tentang konsep secara umum, tetapi tentang situasi tertentu.
Pada tahun 60-an abad yang lalu, ahli genetika Theodosius Dobrzhansky mengatakan bahwa "tidak ada dalam biologi yang masuk akal di luar teori evolusi." Memang, tanpa kekuatan pengikatnya, semua fakta biologis berubah menjadi sekumpulan fakta, dan tidak lebih. Hanya teori evolusi yang menjelaskan logika dan alasan perubahan berkelanjutan dalam perkembangan spesies.
Dengan latar belakang ini, apakah nilai prediksi dari teori evolusi? Bagaimana pengetahuan tentang prosesnya dapat diterapkan oleh para ilmuwan di masa depan?
Video promosi:
- Nilai prediksi teori evolusi adalah bahwa jika kita mengetahui bagaimana proses biologis terjadi di masa lalu dan apa yang menyebabkannya, kita dapat memprediksi apa yang akan terjadi di masa depan. Contoh yang baik adalah penggunaan pengetahuan ini dalam proses menumbuhkan varietas baru tanaman pertanian. Tetapi terutama pengetahuan ini diperlukan untuk bekerja di bidang rekayasa genetika, yang merupakan masa depan umat manusia. Rekayasa genetika memungkinkan kita untuk "menggeser" gen yang diperlukan dan memperoleh sifat individu yang kita butuhkan, dan bukan di masa depan, tetapi jauh lebih cepat.
Ilmuwan telah belajar memodifikasi tanaman dan makanan pada tingkat genetik. Langkah selanjutnya adalah modifikasi genetik orang itu sendiri. Sekarang di seluruh dunia eksperimen semacam itu dilarang, tetapi para ilmuwan China telah mengumumkan kelahiran seorang anak yang genomnya telah dimodifikasi sedemikian rupa sehingga ia tidak bisa terkena AIDS.
Ini jelas merupakan terobosan ilmiah. Tetapi masalah manipulasi genom manusia seperti itu adalah bahwa organisasi publik, terutama organisasi keagamaan, menolak eksperimen ini. Namun terlepas dari protes ini, rekayasa genetika akan menjadi bagian dari kehidupan kita dalam waktu dekat. Bagaimanapun, umat manusia menetapkan tujuan untuk bertahan hidup, dan dengan reproduksi yang tidak terkendali dan menipisnya sumber daya alam, ini tidak mungkin.
Antropolog Stanislav Drobyshevsky mendemonstrasikan cetakan tengkorak Homo naledi dibandingkan dengan tengkorak manusia. Foto arsip. RIA Novosti / Sergei Pyatakov.
Kita sudah berada dalam keadaan hampir punah, sumber daya bumi yang berguna akan turun, puncak produksi batu bara dan minyak telah berlalu. Masalah populasi dunia dapat diselesaikan dengan berbagai cara, termasuk melalui rekayasa genetika. Jelas itu akan digunakan.
Jika tidak, umat manusia akan menemukan dirinya lagi di Abad Pertengahan. Selama 300 tahun ke depan, umat manusia akan membakar semua batu bara dan minyak serta merusaknya. Dalam mode Abad Pertengahan, ia akan bisa ada tanpa batas waktu, tetapi harapan hidup akan berkurang menjadi 30 tahun dan levelnya akan turun tajam. Tetapi, misalnya, hanya sedikit orang yang akan memiliki masalah dengan sistem kardiovaskular, karena orang tidak akan mampu bertahan sampai usia penyakit yang terkait dengannya.
Jenis makhluk hidup apa yang beralih dari organisme sederhana ke manusia? Seberapa banyak rantai evolusinya telah dipelajari?
- Bentuk transisi ini semuanya paleontologi. Semua makhluk fosil adalah cabang buntu - jika mereka punah, atau mereka melahirkan keturunan yang hidup sekarang. Fosil makhluk apapun adalah penghubung antara nenek moyang kita dengan kita. Saat ini, semua bentuk transisi dari chordata pertama ke manusia telah ditemukan.
Tentu saja, ada periode waktu di mana tidak ada atau hanya sedikit penemuan paleontologis, karena tidak semua lapisan geologi bertahan, dan tidak semua hewan, tetapi tahapan utamanya telah ditemukan.
Evolusi manusia telah dipelajari lebih baik daripada evolusi makhluk lain. Ada satu hal yang tidak kentara - para ilmuwan secara umum memahami dari kelompok mana primata mamalia Mesozoikum muncul, tetapi dari spesies mana tidak jelas. Ada kelompok nenek moyang manusia modern yang diketahui - ini adalah plasenta primitif.
Misalnya, dari pikaya (hewan primitif chordate, fosilnya ditemukan di sedimen Kambrium Pertengahan berusia 530 juta tahun di serpih Burgess (Kanada) - red.) Bagi kami ada urutan langsung. Ada sejuta cabang di sepanjang jalan, termasuk urutan burung desman atau burung gayung. Ternyata gayung, misalnya, lebih dekat ke cicak, dan pria lebih dekat ke desman, tetapi pria dan gayung memiliki banyak leluhur dari lanset ini.
Pada tahap evolusi manakah perkembangan manusia sebagai spesies biologis saat ini? Organ dan sistem apa dari tubuh manusia yang hilang dalam proses evolusi, apa yang tampak?
- Manusia baru pada tahap evolusi berikutnya, itu akan berakhir dengan kepergiannya. Sekarang kita adalah sejenis tahap spesies, sebagai contoh, Australopithecus ada empat juta tahun yang lalu. Kemudian mereka adalah mahkota penciptaan hominid, tetapi sekarang mereka adalah tahap peralihan. Kami juga berada di panggung antara manusia Heidelberg, yang tinggal di Eropa 700-345 ribu tahun lalu, dan orang-orang di masa depan.
Kita, dibandingkan dengan nenek moyang kita, telah kehilangan banyak hal dalam struktur anatomi kita, tetapi pertanyaannya adalah - dibandingkan dengan nenek moyang yang mana? Pada ikan, manusia telah kehilangan insangnya, meskipun otot trapezius kita adalah otot branchial. Dibandingkan dengan primata pertama, manusia telah kehilangan ekornya, tetapi kita masih memiliki tulang ekor - setiap orang memiliki empat tulang belakang yang berujung pada tulang belakang. Ada juga otot ekor, secara teori Anda bahkan bisa menggoyangkannya.
Tengkorak manusia Heidelberg, yang tinggal di Eropa 700-345 ribu tahun yang lalu, disimpan di Departemen Antropologi, Fakultas Biologi, Universitas Negeri Moskow. Lomonosov.
Akuisisi utama kita adalah otak besar, yang sekarang kita miliki lebih banyak daripada nenek moyang kita, kecuali Neanderthal dan Cro-Magnons. Selama tujuh juta tahun terakhir, ukuran otak manusia telah tumbuh 4,5 kali lipat - dari 300 menjadi 13500 sentimeter kubik. Tapi selama 25 ribu tahun terakhir, itu menurun 5%. Otak berubah dengan kecepatan 1 kilogram dalam tujuh juta tahun, yaitu 140 gram dalam satu juta tahun. Selama keberadaan sapiens, otak mengering - 3 gram per seribu tahun, yang 20 kali lebih cepat dari peningkatan sebelumnya.
Kami telah memperoleh ukuran tubuh yang besar - tidak ada yang lebih besar dari kami dari primata di masa lalu. Selama tujuh juta tahun terakhir, ukuran tubuh manusia telah meningkat kira-kira satu setengah menjadi dua kali lipat - dari 1 menjadi 1,7 meter. Kami juga mendapatkan tangan yang mencengkeram, tetapi kehilangan kaki yang mencengkeram seperti pada primata. Orang tersebut memperoleh kompleksitas berjalan tegak dengan masalah yang menyertainya dengan tulang belakang dan rongga perut - karena tubuh tiba-tiba berubah dari posisi horizontal ke vertikal, otot dan tulang diatur ulang dengan tidak baik.
Lalu apa alasan dari kebutuhan manusia yang tidak logis untuk berjalan tegak?
- Manusia berdiri tegak selama tiga juta tahun. Antara 15 dan 10 juta tahun yang lalu, nenek moyang kita beralih ke pemanjat pohon vertikal. Mereka mulai berpindah-pindah dahan dalam posisi tegak, karena sebelumnya ada kucing besar yang merusak kehidupan nenek moyangnya.
Monyet, yang melarikan diri dari mereka, mulai melompat lebih cepat, dan ekor mereka memanjang. Dan kera besar bertambah besar. Mereka menjadi lebih berat, dan mereka tidak bisa melompat - inilah mengapa mereka kehilangan ekor mereka. Dengan bobot tubuh yang besar, tidak nyaman untuk bergerak di sepanjang cabang dengan merangkak. Nyaman - dalam hal ini, letakkan tungkai bawah Anda di cabang, dan rekatkan dengan tungkai atas Anda. Dengan demikian, tubuh nenek moyang kita diformat ulang ke posisi tegak saat masih di atas pepohonan.
Kemudian, antara sepuluh dan tujuh juta tahun yang lalu, ketika hutan di Afrika berubah menjadi sabana, kera besar hampir punah, dan mereka yang tersisa pergi ke sabana. Tetapi di sini, sekali lagi, kita tidak berbicara tentang monyet tertentu - kita berbicara tentang rantai spesies yang keluar ke wilayah terbuka selama tiga juta tahun.
Ngomong-ngomong, seseorang berjalan dengan dua kaki selama sekitar empat juta tahun, berjalan sendiri dan beradaptasi dengannya adalah hal yang berbeda. Kami masih berjalan tidak pasti dengan dua kaki. Kita jatuh, tetapi di alam - pada spesies lain - tidak demikian. Tetapi memanjat vertikal telah membentuk kembali tubuh kita sehingga kembali ke horizontal akan menjadi masalah yang lebih besar daripada tetap dengan dua kaki. Ini merupakan nilai tambah bagi nenek moyang kita yang tinggal di Afrika. Area pemanasan tubuh mereka berkurang, keuntungan psikologis muncul dibandingkan predator, dan mereka dapat mulai terlibat dalam aktivitas alat - membuat alat.
Jika nenek moyang manusia mulai membuat perkakas, artinya mereka memiliki aktivitas mental yang melibatkan perkembangan tutur kata. Bagaimana otak berevolusi, misalnya, pusat bicaranya?
- Pusat bicara kami memiliki heritabilitas, gen-gen ini telah diisolasi hari ini, tetapi setengahnya tidak diketahui sains. Alat bicara tidak hanya terhubung dengan otak, tetapi juga mencakup laring, tulang belakang, rahang bawah, dan tulang temporal. Selain itu, berbicara tidak cukup - perlu mendengar ucapan, oleh karena itu perkembangan pusat bicara pada manusia memerlukan perkembangan organ pendengaran. Perubahan ini diamati pada sisa-sisa fosil. Alat bicara mulai terbentuk dalam habilis - orang yang terampil (Homo habilis - red.). Ada masalah besar dalam mempelajari otak nenek moyang kita, karena otak, tentu saja, tidak diawetkan. Namun, studi tentang organ ini sedang dilakukan pada gips dari permukaan bagian dalam tengkorak. Mereka menunjukkan kelegaan di tempat pusat pidato berada pada orang modern. Australopithecus tidak memilikinya, Habilis memilikinya,sapiens menjadi halus, karena lobus frontal mereka bertambah - artinya, mereka mulai tidak hanya berbicara, tetapi juga untuk berpikir. Kesimpulannya tidak ambigu - baik otak maupun kemampuan berbicara tentang nenek moyang kita telah berevolusi secara jelas.
Bagaimana seseorang akan berubah dalam kondisi kolonisasi, misalnya Mars?
- Tergantung pada kondisi awal tempat tinggal mereka yang dapat diciptakan orang di sana. Jika dengan suatu keajaiban mereka berhasil mereproduksi persis seperti yang terestrial di Mars, maka orang tersebut tidak akan banyak berubah. Namun, mutasi tidak bisa dihindari. Dalam kondisi isolasi total dari Bumi, orang yang akan membuat koloni di Mars akan dapat berubah menjadi spesies baru - Mars. Tetapi, kemungkinan besar, tidak mungkin mereproduksi kondisi kehidupan terestrial sepenuhnya di planet lain. Kemudian perubahan dalam tubuh manusia akan bergantung pada kondisi planet - radiasi, gravitasi, medan magnet.
Tetapi agar penduduk bumi benar-benar berubah menjadi Mars, perubahan genetik harus terakumulasi dari generasi ke generasi, dan untuk itu orang harus tinggal di sana untuk waktu yang sangat lama. Kami memiliki panjang generasi 25 tahun, dan karenanya, diperlukan ribuan tahun kehidupan populasi di Mars. Diketahui bahwa ras terbentuk dalam empat ribu tahun - yaitu, seberapa banyak yang dibutuhkan nenek moyang untuk berbeda dari keturunannya. Pada tingkat spesies, ini akan memakan waktu 50.000 hingga 200.000 tahun. Jadi, orang-orang ini perlu hidup di Mars selama 50 ribu tahun tanpa kontak dengan penduduk bumi.
Sulit membayangkan bahwa selama ribuan tahun orang di planet lain hidup dalam isolasi total dari Bumi dan berhasil menggandakan diri. Adapun jumlah awal penjajah Mars, beberapa lusin saja sudah cukup.
Ada suku di bumi yang hidup dalam jumlah kecil. Ini adalah suku Aborigin Andaman yang tinggal di Kepulauan Andaman di Samudera Hindia yang berjumlah 200 orang, dan suku Sentinel yang tinggal di pulau Sentinel Utara. Suku-suku ini menghindari kontak dengan orang asing, tetapi ini tidak menyebabkan kemerosotan mereka.
Apakah inses menyakiti mereka juga?
- Inses tidak menyebabkan konsekuensi yang tidak diinginkan pada keturunan, jika orang tua tidak memiliki mutasi resesif yang berbahaya. Bahaya inses adalah gen resesif menjadi homozigot. Tetapi jika gen resesif ini tidak ada atau tidak berbahaya, maka individu terkait dapat kawin silang.
Peran apa yang dimainkan rekayasa genetika dalam menjajah planet lain?
- Kunci. Saat ini, orang memiliki pengetahuan tentang genetika dan mutasi populasi. Dengan bantuan teknologi rekayasa genetika, orang akan dapat secara harfiah memperbaiki kekurangan mereka - dengan “mengacaukan” gen yang diperlukan, berdasarkan kebutuhan lingkungan mereka, mereka akan dapat memperbaiki sifat mereka ke arah yang mereka butuhkan. Sekarang rekayasa genetika berkembang jauh lebih cepat daripada teknologi yang memungkinkan Anda terbang ke Mars. Kita bisa mengedit genomnya, tapi kita belum sampai ke Mars. Oleh karena itu, pada saat pesawat luar angkasa yang mampu mengantarkan manusia ke Mars dibuat, rekayasa genetika akan berkembang pesat.
Jika seseorang pergi ke dunia lain untuk bertahan hidup di dalamnya, dia harus mengubah dirinya sendiri. Misalnya, di Mars, dalam cangkang tubuh modern kita, kita tidak akan bisa eksis, karena organ eksternal dan internal lain dibutuhkan di sana, jadi manusia akan menciptakan dirinya sendiri sesuai kebutuhan. Kemungkinan besar, planet lain tidak lagi dijajah oleh manusia.
Bagaimana proses ilmiah dan teknis mempengaruhi evolusi manusia?
- Sebagai hasil dari kenyataan bahwa manusia kuno mulai membuat perkakas, ia membentuk apa yang disebut kompleks kerja sikat. Sebenarnya disinilah perubahan biologis seseorang yang terkait dengan perkembangan kemajuan berakhir. Tetapi sikat telah berubah karena kelangsungan hidup spesies secara langsung bergantung pada pembuatan dan penggunaan alat.
Kemajuan ilmiah dan teknologi yang terlambat hampir tidak mempengaruhi anatomi kita. Sebaliknya, dia memengaruhi fisiologi. Misalnya, sejumlah besar makanan nabati yang telah dikonsumsi manusia sejak zaman Neanderthal telah menyebabkan mutasi yang membantu tubuh kita memecah pati dengan lebih baik. Tapi ini kemajuan kecil.
Faktanya adalah proses ilmiah dan teknologi sangat cepat, dan kemajuan biologis membutuhkan waktu ratusan juta tahun. Agar proses ilmiah dan teknologi dapat mempengaruhi biologi kita, pencapaiannya harus tidak meninggalkan kehidupan kita selama ratusan tahun berturut-turut. Tapi itu berubah dengan cepat.
Kita dapat mengatakan bahwa saat ini kita - jika kita berbicara tentang penduduk kota besar - hidup dalam kondisi yang tidak wajar bagi kita. Setiap penduduk metropolis, yang keluar ke jalan, mengalami stres, karena seseorang pada dasarnya harus hidup dikelilingi oleh keluarga yang terdiri dari lima hingga dua puluh orang dan mengenal semua orang sepanjang hidupnya. Jika dia melihat orang asing, maka pada tingkat naluri, ada dua pilihan yang mungkin - menikah dengannya atau membunuhnya. Masa-masa liar telah berlalu, dan kami belum beradaptasi dengan yang baru.
Bagaimana, mungkin, seseorang dapat melihat dalam waktu dekat - menurut standar biologis - masa depan?
- Prospek langsung dari perubahan penampilan kita bisa dimengerti. Jika kita menganalisis apa yang terjadi pada nenek moyang kita, menjadi jelas bahwa gigi geraham ketiga kita - gigi bungsu, serta beberapa gigi lainnya - akan hilang - anak-anak sudah lahir tanpa gigi seri kedua dan tanpa gigi taring.
Pada orang modern, gigi bungsu biasanya berukuran kecil, tumbuh di antara geraham kedua dan cabang naik dari rahang bawah, yang menyebabkan banyak masalah bagi pemiliknya. Sering kali, molar ketiga atas dan bawah tidak bersentuhan satu sama lain. Mereka tidak membersihkan diri dari ini, oleh karena itu mereka cepat rusak.
Tetapi bagi banyak orang kuno, molar ketiga adalah gigi terbesar dan terpenting, dan di belakangnya, ke cabang yang menanjak, ada celah yang sangat luas. Oleh karena itu nenek moyang kita tidak hanya tidak mengalami masalah karena gigi-gigi tersebut, tetapi juga bergantung pada mereka. Dengan peralihan ke makanan daging berkalori tinggi dan munculnya peralatan, ukuran gigi menjadi kurang relevan. Gigi-gigi ini mulai mengecil ukurannya, dan dua juta tahun yang lalu, proses hilangnya gigi dimulai.
Jadi, di antara Homo awal, ditemukan sisa-sisa individu yang tidak memiliki gigi molar tiga kanan bawah, dan di rahang Chenjiao, yang berusia setengah juta tahun, tidak ada lagi dua gigi bungsu. Sekarang opsi ini ditemukan di hampir kebanyakan orang. Namun, bagi sebagian orang, gigi molar tiga masih merupakan gigi terbesar. Sekarang manusia sebagai spesies berada dalam keadaan transisi evolusioner aktif. Beberapa ratus ribu tahun akan berlalu, dan gigi geraham kedua akan disebut gigi bungsu.
Kepala orang menjadi lebih bulat dan lebih kecil. Namun, tren ini bisa berhenti dan kembali, seperti yang terjadi sekarang di Inggris. Asthenization telah berlangsung selama 150 tahun terakhir - orang-orang semakin kurus dan tinggi. Tipe tubuh Asthenic alami untuk spesies kita. Ini terkait dengan fakta bahwa kita telah belajar hidup seperti di daerah tropis - dengan bantuan pemanas dan hal-hal hangat, dengan latar belakang yang tidak diperlukan tubuh kita untuk menambah berat badan untuk melindungi diri dari dingin.
Dari organ dalam, usus buntu adalah kandidat pertama yang hilang. Itu akan hilang sama sekali di masa depan, atau akan berubah menjadi kelenjar. Sedangkan untuk tungkai, metamorfosis pada kaki tidak dapat dihindari - ia mengalami transformasi yang jelas, karena tidak dapat beradaptasi dengan baik untuk berjalan tegak. Sulit untuk mengatakan dengan tepat bagaimana tampilannya, karena di masa lalu tidak ada makhluk tegak berkaki dua, oleh karena itu, kami tidak memiliki preseden untuk perbandingan. Kemungkinan besar, otot-otot kaki akan diganti dengan alat ligamen, dan kaki itu sendiri akan terlihat seperti gajah. Kaki akan menjadi lebih kecil, memperoleh bantalan lemak, dan lengkungannya akan hilang, karena tidak diperlukan. Untuk alasan yang sama, fibula dan indra penciuman akan hilang.
Potret keturunan kita tidak terlalu menarik
- Dari sudut pandang Australopithecus, Anda dan saya juga tidak terlalu menarik. Daya tarik adalah konsep subjektif. Dari sudut pandang amfibi, misalnya, kita pada umumnya adalah sesuatu yang tidak terbayangkan. Bayangkan bagaimana, dalam pemahamannya, rambut terlihat. Itu satu hal ketika kulit halus, lembab, berkilau dan dengan kelenjar berbisa, dan satu hal lagi ketika sesuatu kasar menonjol darinya.
Keadaan kita bagi kita dalam persepsi kita tentang satu-satunya yang menarik, sementara pilihan lain untuk penampilan - nenek moyang atau keturunan kita - tampaknya bagi kita menjadi sesuatu yang tidak terpikirkan.
