Największa małpa w naszej rodzinie
W liczącej kilkadziesiąt milionów lat historii ssaków naczelnych nie było stworzenia większego niż Gigantopithecus blacki. Ta potężna małpa człekokształtna ważyła ponad pół tony, a gdy stawała na tylnych łapach, jej głowa znajdowała się na wysokości 3 m. Rozmiarami dorównywała zatem największym współczesnym drapieżnikom lądowym – niedźwiedziowi polarnemu oraz równie masywnemu niedźwiedziowi brunatnemu z wyspy Kodiak. Dla porównania, największym przedstawicielem naczelnych jest dziś goryl wschodni, który waży ok. 200 kg i dorasta średnio do 1,7 m.
Wiemy, jak duży mógł być Gigantopithecus blacki, ale nie mamy najmniejszego pojęcia, jak wyglądał. Cała wiedza na jego temat pochodzi z kilku potężnych żuchw i ponad tysiąca wielkich zębów trzonowych znalezionych przez naukowców w ciągu ostatnich ośmiu dekad. Pierwszy taki trzonowiec został odkryty w… aptece w Hongkongu. W 1935 r. młody niemiecki arystokrata – i doskonale zapowiadający się paleontolog – Ralph von Koenigswald otrzymał w prezencie od chińskiego aptekarza dwa potężne zęby trzonowe. Od razu zorientował się, że musiały należeć do jakiejś olbrzymiej małpy. Od aptekarza dowiedział się, że pochodziły z jednej z licznych jaskiń, jakimi podziurawione są wapienne wzgórza ciągnące się dziesiątkami kilometrów na południowych krańcach Chin w dawnej prowincji Guangxi, a obecnie Autonomicznym Regionie Guangxi-Zhuang, sąsiadującym z Wietnamem. Jaskinie powstały w ciągu kilku ostatnich milionów lat. Panujący tu wilgotny i gorący klimat monsunowy sprzyjał rozwojowi takiej krasowej rzeźby.
Aptekarz z Hongkongu wszedł w posiadanie zębów nieprzypadkowo. Wygrzebywane z ziemi fragmenty kości pradawnych zwierząt od dawna znajdowały zastosowanie w tradycyjnej medycynie chińskiej. Mielono je na proszek i sprzedawano w aptekach jako lek na rozmaite choroby i dolegliwości. Znaleziska te zwano smoczymi zębami lub też smoczymi kośćmi. Pod koniec XIX w. pojawiający się w Chinach naukowcy europejscy zorientowali się, że w ten sposób w żołądkach Chińczyków mogą lądować cenne okazy paleontologiczne. Zaczęli więc penetrować apteki w Hongkongu, Szanghaju i innych chińskich miastach w poszukiwaniu wartościowych okazów. Spora kolekcja takich „smoczych zębów” trafiła w 1900 r. do muzeum w Monachium, w którym trzy dekady później zaczął pracować von Koenigswald. W 1930 r. pojechał do Azji Południowo-Wschodniej, by przez wiele lat szukać tam szczątków przedstawicieli Homo erectus, a przy okazji odwiedzał chińskie apteki z nadzieją upolowania jakiejś cennej antropologicznej zdobyczy. W ten właśnie sposób wpadły mu w ręce dwa olbrzymie zęby pradawnej małpy, którą nazwał Gigantopithecus blacki, czyli „wielką małpą Blacka” – na cześć swojego przyjaciela, kanadyjskiego paleontologa Davidsona Blacka, także poszukującego w Azji szczątków pradawnych ludzi.
W poszukiwaniu brakującego ogniwa
Dla von Koenigswalda było od początku oczywiste, że oba trzonowce – z czasem zdobył ich jeszcze kilka – należały do zwierzęcia dość blisko spokrewnionego z ludźmi. Cóż to jednak znaczy „dość blisko”? Przed II wojną światową paleontolodzy prowadzili bardzo ostre spory na temat przeszłości ludzi i ich wymarłych krewniaków. Gorączkowo poszukiwano „brakującego ogniwa” pomiędzy ludźmi a małpami. Kilka dekad wcześniej, pod koniec XIX w., holenderski lekarz i antropolog Eugène Dubois znalazł na wyspie Jawa skamieniałość, którą nazwał Pithecanthropus erectus, czyli „małpolud wyprostowany”. Ów osobnik nie miał wydatnych kłów właściwych małpom, a budowa jego kości udowej wskazywała na postawę pionową. Dubois był przekonany, że znalazł „brakujące ogniwo”, ale potem osobnik z Jawy został zidentyfikowany jako przedstawiciel rodzaju ludzkiego – nie był już pitekantropem, ale stał się Homo erectus. Zdecydowanie więcej małpich cech, ale też sporo ludzkich, miała odnaleziona w 1925 r. w Afryce Południowej przez Raymonda Darta czaszka innego „brakującego ogniwa”. Tej skamieniałości nadano nazwę Australopithecus africanus, czyli „południowa małpa z Afryki”.
Jak w tym gronie odnajdywał się Gigantopithecus blacki? Garść zębów trzonowych to stanowczo za mało, aby poważyć się na rozstrzygający sąd, jednak von Koenigswald uznał, że jego olbrzymowi jest raczej bliżej do australopiteka niż do pitekantropa. Zębów wielkiej małpy zaczęło stopniowo przybywać w zbiorach naukowych – zdobywano je w aptekach, ale też coraz częściej w jaskiniach na południu Chin. Najpierw były to dziesiątki, potem setki, aż w końcu tysiące okazów. Badania prowadzone w terenie pozwoliły wreszcie na umiejscowienie w czasie gigantopiteka. Materiał trafiający do aptek był bowiem pod tym względem bezwartościowy – nie wiedziano, skąd dokładnie pochodzi i jak został wykopany, a oczyszczenie go przez aptekarza oznaczało zatarcie wielu cennych śladów. Tymczasem badania w jaskiniach szybko pozwoliły ustalić, że pozostałości olbrzymiej małpy zachowały się w tych samych warstwach, w których znajdowane są skamieniałości przedstawicieli lokalnej fauny z pierwszej fazy epoki lodowcowej: przodków pandy wielkiej, hien należących do wymarłego rodzaju Pachycrocuta, wielkich stegodonów, będących krewniakami mamutów, a także innych trąbowców – mastodontów chińskich.
Gigantopithecus blacki żył zatem w doborowym towarzystwie wspaniałych plejstoceńskich zwierząt, z których żadne nie dotrwało do naszych czasów. On sam także przeszedł do historii – datowania wskazywały, że pojawił się jakieś 2 mln lat temu, a zniknął przed 200–300 tys. lat. W kolejnych dekadach kolekcję zębów uzupełniły cztery żuchwy. Odnalezienie każdej z nich przyjmowano z wielkim entuzjazmem. Radość była autentyczna, ale też przyprawiona nutką rezygnacji. Mimo wielu poszukiwań do dziś nie udało się natrafić choćby na jedną czaszkę największego przedstawiciela rzędu naczelnych. Badacze wciąż mają nadzieję, że pewnego dnia znajdą taki skarb, ale szansa jest mała. W klimacie gorącym i wilgotnym kości rozkładają się bardzo szybko. Pozostają tylko odłamki i okruchy, w najlepszym razie zęby i żuchwy. Dobre i to, bo wnikliwy badacz, wyposażony w coraz lepsze narzędzia diagnostyczne, potrafi z tych resztek wyczytać naprawdę dużo, np. relacje pokrewieństwa z innymi naczelnymi, w tym z ludźmi.
Rodzinna fotografia
Pogląd na temat tego, jak blisko jest ludziom do małp człekokształtnych, zmieniał się w miarę dokonywania nowych odkryć. Przez długie dekady większość antropologów uważała, że choć ludzie i małpy człekokształtne mają bez wątpienia wspólny rodowód, to ich drogi rozeszły się bardzo dawno temu i w efekcie dzisiaj nie tworzymy już jednej wspólnej rodziny, ale dwie odrębne. Pierwszą rodzinę stanowili zatem Homo sapiens, wszyscy jego wymarli poprzednicy z rodzaju Homo oraz najbliżsi krewni, np. australopiteki. Grupę tę nazwano Hominidae, czyli hominidami, a po polsku – człowiekowatymi. Z kolei do drugiej rodziny, nazwanej Pongidae, trafiły goryle, szympansy, orangutany i gibony, czyli małpy człekokształtne. Aby mimo wszystko podkreślić, że coś jednak, choćby brak ogona, odróżnia te dwa rody od koczkodanów, makaków, pawianów, mandryli i innych małp wąskonosych, wymyślono kategorię systematyczną zwaną nadrodziną człekokształtnych (Hominoidea). Szympans czy goryl były zatem człekokształtne, ale nie człowiekowate. One to małpy, my to ludzie (czyli niemałpy).
Pogląd ten runął za sprawą biologii molekularnej. Okazało się, że ludzkie DNA w znikomym stopniu różni się od DNA szympansa czy goryla. Jak zauważył paleontolog Richard Fortey: „Jesteśmy do siebie podobni bardziej niż dwa gatunki małży należące do tego samego rodzaju”. Analizy wykazały, że DNA szympansa jest w 99%, a DNA goryla w 98% identyczne z naszym. Za pomocą techniki zegara molekularnego, opierającej się na założeniu, że zmiany w DNA zachodzą w mniej więcej stałym tempie, stwierdzono, że ostatni wspólny przodek człowieka i dwóch wielkich małp afrykańskich, czyli szympansa i goryla, żył na Ziemi 5–8 mln lat temu. Najpierw swoją drogą poszły goryle, potem szympansy. Jeszcze wcześniej, 10–12 mln lat temu, oddzieliły się azjatyckie orangutany, których DNA jest jednak wciąż w 97% identyczne z naszym. Stało się oczywiste, że człowiek i trzy wielkie małpy człekokształtne tworzą jedną biologiczną rodzinę. Współczesne goryle, szympansy i orangutany oraz ich wymarłe formy stały się tak jak my hominidami. Jedynie mniejsze gibony, które podążyły własną drogą już 15–20 mln lat temu, wydały się biologom nie dość człowiekowate. Stworzono dla nich odrębną rodzinę – gibonowatych.
Jak w każdej dużej rodzinie również wśród hominidów są oczywiście bliżsi i dalsi krewni. Jeśli chodzi o żyjące gatunki, to ludzi najsilniejsze więzi łączą z szympansami i gorylami, a cała trójka jest ze sobą związana mocniej niż z orangutanami. A gdzie na takim zdjęciu rodzinnym, obejmującym zarówno żyjących, jak i wymarłych członków rodu, znalazłby się Gigantopithecus blacki? Jak pozostali przyjąłby zapewne, przynajmniej do zdjęcia, postawę pionową i górowałby nad resztą rozmiarami ciała, zasięgiem ramion i oczywiście potężnym uzębieniem. Czy jednak bliżej byłoby mu do współczesnego orangutana, goryla albo szympansa, czy też powinien ustawić się niedaleko wymarłych kuzynów australopiteków, a może nawet ludzi? Niełatwo odpowiedzieć na to pytanie, mając do dyspozycji tylko fragmenty uzębienia.
Von Koenigswald wahał się pomiędzy australopitekiem a żyjącym znacznie wcześniej siwapitekiem (Sivapithecus) – człekopodobną małpą, której kości sprzed 8–10 mln lat znajdowano głównie w Azji Południowej. Przez pewien czas sądzono nawet, że potrafiące przyjmować pionową postawę siwapiteki mogły być praprzodkami zarówno australopiteków, jak i ludzi, ale w końcu po analizach kolejnych skamieniałości wskazano im inne miejsce w rodzie, też zaszczytne: prawdopodobnych założycieli linii orangutanów.
Co jednak z naszym olbrzymem? Debata nad jego korzeniami i znaczeniem trwała nieustannie. W czasach, gdy obowiązywał jeszcze tradycyjny podział na ludzi i małpy człekokształtne, jedni antropolodzy przyjmowali go do rodziny człowiekowatych, a drudzy go z niej wyrzucali. Punkt zwrotny nastąpił w latach 60. XX w., gdy okazało się, że Azję zamieszkiwały też inne gigantopiteki, trochę mniejsze od naszego bohatera i żyjące o wiele wcześniej niż on. Żuchwę takiego właśnie osobnika, liczącą aż 8,5 mln lat, znaleziono w Indiach na północ do New Delhi, w paśmie górskim Siwalik wchodzącym w skład Himalajów. Ów starszy, mniejszy i prymitywniejszy gigantopitek miał sporo cech żyjących siwapiteków, które też upodobały sobie wzgórza Siwalik. To był poważny argument za tym, by uznać gigantopiteka za bliskiego krewnego współczesnych orangutanów oraz wymarłych siwapiteków. Dodatkowo wskazywały na to niektóre cechy budowy ich zębów, w tym grube szkliwo. I tak Gigantopithecus blacki odnalazł swoje miejsce w rodzinie hominidów. Nadal jednak nie wiadomo było, kiedy poszedł własną drogą, równoległą do orangutanów. Na rozstrzygnięcie tej zagadki musieliśmy czekać aż do listopada 2019 r.
Jeśli nie DNA, to białka
Biologia molekularna, jak już wiemy, zrewolucjonizowała wiedzę o korzeniach naszego gatunku. Dzięki analizom DNA dowiedzieliśmy się, że człowiek rozumny, szympansy, goryle i orangutany tworzą jedną biologiczną rodzinę. Jej członkami byli też wszyscy przodkowie współczesnych człowiekowatych. Jak jednak precyzyjnie ustalić relacje pokrewieństwa pomiędzy tymi wymarłymi gatunkami? Najlepiej byłoby pobrać z ich kości próbki DNA i wykonać stosowne analizy. Niestety, sprawa nie jest taka prosta. Naukowcom udało się wyizolować tzw. archaiczne DNA (aDNA) ze szczątków organizmów liczących dziesiątki, a nawet setki tysięcy lat. Dzięki temu dowiedzieliśmy się, że neandertalczycy krzyżowali się ze współczesnymi ludźmi, że pierwsi przedstawiciele Homo sapiens, którzy dotarli do Europy, wyginęli, a przetrwali w niej dopiero ci, którzy przybyli podczas kolejnej fali migracyjnej przed 37 tys. lat, że istnieli denisowianie, zamieszkujący jakieś 40 tys. lat temu góry Ałtaj i reprezentujący nieznany wcześniej typ człowieka. Dowiedzieliśmy się wielu ważnych rzeczy, w tym i tego, że metoda ta ma swoje granice.
Wbrew temu, co można zobaczyć na filmie „Park Jurajski”, cząsteczki DNA są dość delikatne i nie potrafią przetrwać wielu milionów lat (nie mówiąc o dziesiątkach milionów, jak w przypadku dinozaurów). Większość dotychczasowych analiz wykonano na próbkach liczących poniżej 50 tys. lat i pochodzących z chłodniejszych regionów globu, gdzie destrukcja DNA następuje wolniej. Teoretycznie w optymalnych warunkach (niska temperatura i wilgotność, znaczne zasolenie, niewiele mikroorganizmów) zagrzebany w ziemi materiał genetyczny mógłby przetrwać nawet milion lat. Najstarszy do tej pory organizm, z którego wyizolowano DNA i zsekwencjonowano cały genom, to koń sprzed 580–780 tys. lat wykopany w kanadyjskiej Arktyce.
Tyle że ssaki naczelne wywodzą się z ciepłych i wilgotnych rejonów globu, gdzie wielkim sukcesem jest wyizolowanie i zsekwencjonowanie DNA starszego niż 10 tys. lat. Naukowcy muszą liczyć na łut szczęścia, np. taki jak pozyskanie w 2016 r. materiału genetycznego ze szczątków ludzkich sprzed 430 tys. lat, znalezionych w jaskini Sima de los Huesos w północnej Hiszpanii, w której temperatura nie przekracza 10°C. Analizy wykazały, że DNA należało do neandertalczyka. Niestety, Gigantopithecus blacki mieszkał w klimacie gorącym i wilgotnym, a jaskinie, gdzie znajduje się jego zęby, to wąskie klitki, które nie zapewniają chłodu. W takich warunkach szansa na przetrwanie DNA jest bliska zera.
Na szczęście na DNA świat się nie kończy. Są jeszcze białka. Okazuje się, że niektóre z nich mogą przetrwać w kościach naprawdę długo. Badaniem białek zajmuje się proteomika – dziedzina, która narodziła się zaledwie dwie dekady temu. Przedmiotem jej zainteresowania jest proteom, czyli zestaw białek obecnych w danym momencie w komórce organizmu. To taki proteinowy odpowiednik genomu. Już w zeszłej dekadzie podjęto pierwsze próby odzyskania takich proteomów z kopalnych organizmów. Były udane. Na przykład dzięki analizie kolagenu, powszechnie występującego białka, zidentyfikowano szczątki neandertalczyka. W styczniu 2019 r. wyłuskano kolagen ze skamieniałości dinozaura sprzed 195 mln lat.
Właśnie po proteomikę sięgnęli antropolodzy z Københavns Universitet – Frido Welker i Enrico Cappellini – by dowiedzieć się, skąd wziął się Gigantopithecus blacki. Pobrali próbkę szkliwa z zęba trzonowego sprzed 1,9 mln lat, zidentyfikowali w niej sześć białek, które rozbili na krótkie odcinki zwane peptydami, a uzyskaną strukturę porównali z identycznymi białkami wydobytymi ze szkliwa zębów orangutana, goryla, szympansa i człowieka. Stwierdzili, że proteom G. blacki jest bardzo podobny do proteomu orangutana. Co więcej, ustalili, że wspólny przodek obu małp żył 10–12 mln lat temu, a zatem ich drogi rozeszły się bardzo wcześnie, wkrótce po uformowaniu się całej azjatyckiej frakcji w rodzinie hominidów.
Czy założycielami tej frakcji były, jak uważa część badaczy, siwapiteki – wyprostowane małpy rozmiarów szympansa? Czy to od nich następnie oddzieliły się gigantopiteki, które z każdym milionem lat stawały się coraz masywniejsze, aż w końcu zostały największymi małpami w historii? Niewiele wiadomo o tych odległych, lecz zarazem kluczowych momentach w dziejach człowiekowatych. Kości z tamtych czasów są jednak nieliczne i zbyt stare, aby mogło w nich przetrwać DNA. – Cała nadzieja w proteomice. To, czego nie może ujawnić DNA, bo już nie istnieje, zdradzą nam białka. Proteomika przyniesie rewolucję w wiedzy na temat przeszłości rodziny hominidów, jej początków i ewolucji, w tym wyłonienia się wewnątrz niej rodzaju Homo – stwierdził Cappellini, komentując wyniki badań swoich i Welkera.
Wołanie do Yeti
Jednak nawet z białek nie da się wyczytać, dlaczego Gigantopithecus blacki, choć taki był z niego gigant, wymarł. Jego zęby znajdowano do tej pory wyłącznie w południowych Chinach w małych jaskiniach rozrzuconych na obszarze ok. 600 tys. km2. Należy zatem założyć, że to była jego ojczyzna, choć oczywiście nowe odkrycia mogą zrewidować ten pogląd – istnieją niepewne doniesienia o znalezieniu zębów największego gigantopiteka w Wietnamie i Tajlandii. Olbrzym był mieszkańcem gęstych podzwrotnikowych lasów monsunowych, a dzięki analizom jego uzębienia wiemy, że uwielbiał owoce. Poza tym jego dieta składała się też z liści, łodyg i być może bulw (czy używał narzędzi do ich wygrzebywania z ziemi? Teoretycznie mógł, ale raczej nigdy się tego nie dowiemy). Ze względu na swoją dużą masę większość czasu spędzał zapewne na ziemi, co teoretycznie narażało go na ataki dużych drapieżników. Dorosłym osobnikom raczej nic nie groziło, ale dzieciom już tak.
Czy z tego powodu wyginął? Według jednej z wcześniejszych hipotez zgubiło go uzależnienie od diety składającej się z bambusów. Powierzchnia, na której występowały, kurczyła się okresowo w wyniku wahań klimatu, a na dodatek w regionie zameldował się nowy ekspansywny ich konsument: panda wielka. Pogląd ten trzeba było jednak zrewidować, gdy okazało się, że to nie bambus, ale mięsiste soczyste owoce były podstawą diety gigantopiteka. Wtedy na plan pierwszy wysunęła się inna teoria: przyczyną wymarcia była rosnąca presja ze strony ludzi.
Pierwsi przedstawiciele gatunku Homo erectus mogli pojawić się w Chinach nawet 2 mln lat temu – tak postulowali w 2018 r. w „Nature” chińscy badacze. Homo erectus używał narzędzi, kontrolował ogień, był sprawnym zbieraczem i łowcą. Gdy przybył w większych grupach na tereny zamieszkane przez Gigantopithecus blacki, mógł polować na swoich krewniaków dla mięsa. Roślinożerne olbrzymy były dla niego łatwym celem. Mógł też w inny sposób przyczynić się do ich zagłady – pozbawiać je podstawowego pokarmu, czyli owoców, które sam zjadał. Wymuszone przez klimat zmiany środowiskowe zapewne nasilały taką konkurencję. Czy tak było? Do tej pory nie znaleziono żadnego dowodu archeologicznego mogącego to potwierdzić, więc są to jedynie spekulacje.
Zresztą są tacy, którzy uważają, że Gigantopithecus blacki wcale nie wymarł, ale wycofał się przed ludźmi w niedostępne góry i przeobraził w yeti, a część jego populacji udała się w długą wędrówkę na północ kontynentu i mostem lądowym dotarła do Ameryki Północnej, gdzie zamieszkała w Górach Skalistych. Ludzie, którzy przywędrowali tam znacznie później, ponoć widywali od czasu do czasu te olbrzymy, które nazywali sasquatch, czyli „wielka stopa”. Oczywiście, że są to tylko legendy, ale czy może w nich istnieć ziarno prawdy? Czy w zakamarkach ludzkiej pamięci przetrwało w ten sposób wspomnienie o wielkim jak niedźwiedź polarny hominidzie z Azji?
Andrzej Hołdys
dziennikarz popularyzujący nauki o Ziemi, współpracownik „Wiedzy i Życia”