Transcript INIMESE PÕLVNEMINE Koostas Kersti Veskimets

INIMESE PÕLVNEMINE
Koostas Kersti Veskimets
Svante Pääbo - molekulaar-paleoantropoloog
Director, Department of Genetics
Max Planck Institute for Evolutionary
Anthropology
1984 tõestas, et 2400 a vanustes muumiates
on DNA säilinud.
1997 kaardistas 40 000 a vanuse neandertaallase luudest DNA.
2010 neadndertaali genoomi esialgne visand.
Kuula ja vaata Svante Pääbo loengut
Me kuulume primaatide seltsi, kelle tunnusteks
on liikuvad, lamedate küüntega varbad (sõrmed),
pöial, väga hea ruumiline nägemine, suur aju,
aeglane täiskasvanuks saamine ehk neoteenia.
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.conservation.org/SiteCollectionImages/primates_tree.jpg
5 milj.a.tagasi
7 miljonit a. tagasi
7 milj. a. tagasi
14 miljonit a.tagasi
14 milj. a. tagasi
Meie lähimad
sugulased ei
olegi
lahknenud
meist väga
ammu.
Orangutanid (inimahvid) ei ole meie esivanemad
http://www.zimbio.com/pictures/aPEP3aThKhs/Rare+Bornean+Orangutan+Born+Chicago+Brookfield/rqCKX70u64
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://kotaku.com/assets/resources/2007/04/477803-
Meie suurim lähisugulane, inimahv
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://izismile.com/img/img2/20090325/bonus//3/gorilla_03.jp
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://izismile.com/img/img2/20090325/bonus//3/gorilla_03.jp
Lähima sugulase - šimpansiga - oleme üsna sarnased ...
Valkude primaarstruktuuri keskmine erinevus on 1%.
http://thundafunda.com/393/?level=picture&id=2541
http://www.freakingnews.com/Chimpanzee-Pictures-33414.asp
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.digg.ee/resize/i.dailymail.co.uk/i/pix/2009/08/30/article-0063B2773000005DC-285_634x766.jpg
…geneetiliselt erineme vaid 1,6 %!
Suurimad erinevused on immuunsüsteemi , apoptoosi
ja spermatogeneesi suunavates geenides
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.digg.ee/resize/i.dailymail.co.uk/i/pix/2009/08/30/article-0http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://c1.ac063B2773000005DC-285_634x766.jpg
images.myspacecdn.com/images01/43/m_17d200d61d716b229849833dbb326a30.gif
Ainult meil kõrgelt
arenenud
primaatidel on
võimalus oma
emotsioone
väljendada
miimikaga
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://cas.bellarmine.edu/tietjen/RootWeb/Primates.jpg
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://cas.bellarmine.edu/tietjen/RootWeb/Primates.jpg
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://cas.bellarmine.edu/tietjen/RootWeb/Primates.jpg
See paneb mõtlema…
... miks mul autot ja maja ei ole...
http://www.freakingnews.com/Chimpanzee-Pictures-33414.asp
Siiski täna ei viitsi ...
Aju arengut määravates geenides on erinevused
peamiselt seotud vanusega (arenguga).
http://images.mirror.co.uk/upl/m3/apr2008/2/4/5265FFD9-BD69-A59B-15E58D54AE1E2BD4.jpg
Primaatide hulgas on olnud ka väga suuri.
Nad ei olnud meie esivanemad
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://laweekly.blogs.com/joshuah_bearman/images/giganto.jpg
Gigantopithecus suri
välja 100 000 a.
tagasi.
500 kg, taimtoiduline
Aasia metsades,
ainsaks vaenlaseks
tiiger ja Homo
sapiens.
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://ancientstandard.com/images2/giantape1.jpg
Viimasel ajal on väga palju uut saadud
teada inimese evolutsioonist
Leitud on tuhandeid fossiile, tööriistu, välja-heiteid.
Nende alusel saab teada liikumisviisist, kõnevõimest,
toitumisest jne.
Geneetiliselt - mitokondri DNA (16 000 bp), Y-kromosoom (200 000 bp) on võimalik mitmete tunnuste
väljakujunemise aega kindlaks määrata.
Nt. 23 milj. a. tagasi tekkis mutatsioon, mille tulemusel
primaatide haistmismeel nõrgenes ja tekkis
värvinägemine.
Lõhestav valik primaatide hulgas toimus
kliimamuutuse tagajärjel.
Ligi 12 milj.a. tagasi Aafrika mandrilaam lõhenes
kaheks osaks ja tekkis Ida-Aafrika alang. Ida pool
kadusid vihmametsad, tekkisid puisrohtlad, rohtlad,
vähem õlirikkaid seemneid.
7 - 8 milj. a. tagasi asusid mõned primaadid rohtlasse.
Kujunes kahel jalal kõndimine - vähenes
ülekuumenemine.
Kas orienteerusid vetikatele, karpidele, tigudele?
Molluskites palju rasvhappeid - aju arenes.
Film 13 00 - 21 40;
34 00 - 40 00; 42 30 - 58 20; Australopiteegid
Australopiteekide (4 -1 milj.a.t.) ajumaht 350500 ml, tugevad lõuad, hambad laiad,
taimtoidulised, väikesed (1,1 - 1,3m), pikad käed,
elasid gruppides, magasid puu otsas
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.etsu.edu/physics/plntrm/dino/arobustus.
gif
Kahel jalal käimine
vabastas käed, et
toitu korjata ja tuua,
et vähearenenud
last hoida...
mis võimaldas
neoteenia
süvenemist,
mis omakorda
võimaldas aju
arengut.
Australopiteekuse 3,6 miljoni aasta vanused
jalajäljed, mis nagu vaagnaluude ehituski
tõendavad, et nad kõndisid täiesti püsti asendis
http://www.unscrewingtheinscrutable.com/node/54
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.crystalinks.com/lucypaleon2.jpg
Australopieegid ei osanud rääkida, ei teinud
tööriistu, ei kasutanud tuld, olid karvased
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.archaeologyinfo.com/images/afarensis.JPG
http://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Special:Search&search=australopithecus+afarensis
Meie varaseimad esindajad olid
lõunaahvid ehk australopiteegid Aafrikas
2 milj. a. tagasi elas Aaafriaks mitmeid inimeste eelkäijaid
miljonid
aastad:
Au - australopiteegid
H. - homo ehk inimene
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Humanoid_dated_ages_comparison_01.jpg
Robustsed australopiteegid
(boisei ja robustus) - väga
vintske taimtoit, suuremad.
Siredad australopieegid olid väiksemad ja
väiksemate hammastega
Kumb võis olla meie
esivanemaks?
http://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Special:Search&search=australopithecus+robustus
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://hominid.renecanales.com/Hominids/Paranthropus%2520Boisei.jpg
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Map_of_the_fossil_sites_of_the_early_hominids_(4.4-1M_BP).svg
Aafrikas jätkus kliima kuivenemine
Puuvilju oli järjest vähem, taimed olid sunnitud
kasvatama oma seemne ümber järjest paksema
kesta ... Tekkisid rohttaimed ja rohusööjad sõralised, kabjalised.
Eelise andis kiire vahemaade ületamine lagendikel ja
lihatoidule üleminek.
Selleks oli vaja kiiremini joosta, paremini higistada,
teha tööriistu.
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.addingup.org/wpcontent/uploads/2009/05/brain_evo.jpg
Homo rudolfensis (2,4 - 1,6 milj.a) - esimene
perekonna inimene esindaja ja tööriista tegija.
Soolestik muutus lühemaks ning säästis energiat
aju ülevalpidamiseks.
http://tolweb.org/Homo/16418
http://www.boneclones.com/BH-013.htm
Homo habilis - osav inimene 2,1…1,6 milj.a.
Ajumaht 600-700
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Homo_habilis-2.JPG
Esimesed pihukirved 2,6 milj.a.,
et rebida nahka, purustada
luid, süüa ajusid.
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.d.umn.edu/cla/faculty/troufs/anth1602/images/homo_habilis_img5
.jpg
Homo habilised elasid
nagu hüäänid, võttes
viimast, mis kiskjatest
üle jäi.
Üleminek lihatoidule
andis aju arengule
energiat.
Tööriista valmistamine
nõudis ajutegevust.
Film 1.00.26 - 1.04.40;
1.07.00 - 1.26.36; H.ergaster ja erctus
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect20/homo_habilis_003.jpg
Mis võisid olla
ajumahu kasvu
peamised
põhjused?
http://www.google.ee/imgres?
imgurl=http://www.bordalierinstitute.
com/images/brainEvolution.jpg
Homo erectus - püstine inimene 1,8 – 0,1 milj.a.
oli kohastunud metsavaesel alal küttima.
http://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Special:Search&search=homo+erectus
Homo erectus
Ajumaht 800-1000,
ruumiline nägemine,
hambad näitavad
lihatoidulisust,
hea termoregulatsioon,
karvkate vähenenud,
suur kopsumaht.
Muutused inimese nahas:
Imetajate nahas on 3 tüüpi näärmeid:
• rasunäärmed
• higinäärmed (inimesel 2 -5 miljonit, kuni 12 liitrit lahjat higi
päevas)
• apokriinsed (lõhna) näärmed - meil on neid vähe - toodavad
õlist segu (hobune läheb vahtu).
Loomade jahutusvõime on halvem, sest karvad saavad
märjaks ja aurustumine ei toimu karval vaid naha pinnal.
Antiikajal saadeti tähtsaid teated viima inimene, mitte ratsanik.
1,2 milj. a. tagasi geen MC1R, mis määrab tumeda värvi.
(shimpansil on roosa nahk).
Inimese nahas valgud, mis teevad veekindlaks ja
kulumiskindlaks (erinevus geenides).
Miks karvad peas? kubemes? kaenla all?
Homo erectus
oli sihvakas,
kiire jooksja,
suutis kaua
aega josta,
sest ei
kuumenenud
üle
http://www.unscrewingtheinscrutable.com/node/54
Kasutasid tuld, küttisid suuri loomi.
Algeline sõnavara, kuid pikki lauseid ei
saanud moodustada - kopsumaht väike
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://sdominko.tripod.com/Pictures/Homo_erectus_learns_how_to_use_fire_
2.jpg
Homo erectuse arvukus kasvas, levis
Aafrikast välja: Aasiasse 1,8 milj.a. tagasi
Euroopasse 1 milj.a. tagasi
Homo erectuse levik, isegi Jaava saarele jõudsid.
Kas oskasid teha paate?
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.athenapub.com/13erectmp.GIF
Paate polnud vajagi ...
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.athenapub.com/13tethmp.GIF
Homo erectus Aafrikas
ja
Jaava saarel
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.talkorigins.org/faqs/homs/sangiran17.jpg
Suurte territooriumide hõivamine põhjustas
divergentsi, tulemuseks uued inimlaste populatsioone:
Homo heidelbergensis ajumaht 1400 ml
Film 1.33.20 - 1.40.40; 1.45.40 - 1.55.50 Heidelb.,
neandert., sapiens
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.bbc.co.uk/science/cavemen/images/factfiles/homo_heidelbergens
is_img1.jpg
Homo heidelbergensise levik.
Inimesed viimasel aastamiljonil
Heidelberglased 400 000 a. tagasi Saksamaal
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://brent.kearneys.ca/wpcontent/uploads/2006/07/homo_heidelbergensis_img2.jpg
Heidelberglased tegid onne.
Siin on esimene
kunstiteos?
Elevandi sääreluu.
Viimistletud odad.
Küttisid hobuseid, ninasarvikuid.
Keel, abstraktne mõtlemine
Kannibalism
Tõenäolislt on heidelberglastest kujunenud
neandertaallased.
Leviku kaart
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://anthro.palomar.edu/homo2/images/map_of_Neandertal_range.gif
Homo neanderthalensis 230 000 – 30 000 a.
tagasi, ajumaht 1400-1500ml
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.knihy-a.cz/wp-content/uploads/2010/03/homo-neanderthalensis.jp
Neandertaallased
Kehaehitus jässakam, lühemad jalad, suurem
kolju, esileulatuv nina.
• Kasutasid tuld, nahast riideid, peitleid,
nuge, naaskleid, odasid.
• Jahti pidasid grupis põtradele, mammutitele, piisonitele jt.
• Ehitasid onne
• Matsid oma surnuid lillede ja ehetega,
millest järeldatakse, et oli kõne ja
abstraktne mõtlemine.
Neandertaallane ei ole
meie otsene
esivanem, tõestas S.
Pääbo 10 a. tagasi.
Kuid viimati tõestas, et
ristumine
pärisinimesega oli
võimalik: väljaspool
Aafrikat elavatel
rahvastel on 2-4%
neandertaallaste
geneetilist materjali.
Homo sapiens - pärisinimene
…on tekkinud Saharast lõuna pool umbes
200 000 a. tagasi. 100 000 a. tagasi levisid
Aafrikast välja: Aasiasse, Indoneesiasse ja
jõudsid
50 000 a. tagasi Austraaliasse.
Teine väljaränne 60 000 a. tagasi Aasiasse ja sealt
ka 40 000 a. tagasi Euroopasse ja 20 000 a?
tagasi Ameerikasse.
Vanimad kaljumaalingud Austraalias - 50 000 a.
20 000 a. tagasi osati teha nahast ja puust paate.
Ameerikasse levis inimene juba 30 000 a. tagasi?
Cro-Magnonist on leitud esimene pärisinimese
kolju: 40 000 a. vanune
Kalapüügioskust
peetakse
kromanjoonlaste
eeliseks
neandertaallaste ees.
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://3.bp.blogspot.com/_i0XEcrzxuhw/THPC9YFkWGI/AAAAAAAAAE0/gC
1QmwC3okM/s1600/scene_cro_magnon_big.jpg
Koopamaalinguid on teinud ainult pärisinimesed
Lascaux koopamaalid
Prantsusmaal
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://static1.album.ee/files/772/95/orig_19323895_R8Iu.jpg
Miks neandertaallased välja surid?
Kromanjoonlased ja neandertaallased elasid
Euroopas kõrvuti 10 000 a, - samal arengutasemel.
Haigused?
Segunemine?
Väljatõrjumine?
Miks kromanjoonlased olid võimekamad?
Neoteenia?
Homo floresiensis - 1m pikkused
inimesed, elasid veel 12 000 a. tagasi
Indoneesias Florese
saarel. Hävisid ilmselt
vulkaanipurske
tagajärjel.
Kasutasid pihukirvest.
Avastati 2004.a.
http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.donsmaps.com/images5/hobbitflores2.jpg
Inimese evolutsiooni suunavad tegurid
Looduslik valik suunas eelkõige:
2-jalal kõndimisele
loomtoidulisusele
infovahetusele
aju arengule.
Põhjusteks:
Metsade vähenemine: rohttaimede laiem
levik: rohusööjate laiem levik
Neoteenia – arengu aeglustumine
Tööriistade kasutuselevõtt
Neoteenia - arengu aeglustumine ja osaline
pidurdumine.
Nt.: Inimese lõualuid määravate geenide
avaldumine peatub varem kui simpansil.
http://www.newscientist.com/data/images/archive/2208/22087504.jpg
Lisalugemine
Inimese arengus on üldise aeglustumise foonil ka üks oluline
erandnähtus - emakasisese arengu suhteline lühidus.
Raseduse kestus on inimesel vaid pisut pikem kui
inimahvidel (inimese 40 nädalat šimpansi 34 ja gorilla 37
nädala vastu). Kui aga see arenguperiood pikenenuks
proportsionaalselt arengu üldise aeglustumisega, siis peaks
inimese raseduse pikkus olema u. 21 kuud. Inimlaps
sünnib enneaegsena; tema areng terve esimese eluaasta
jooksul vastab inimahvide lootele, ta on täiesti abitu ja
nõuab äärmist vanemhoolt.
Sellist enneaegsust peetakse inimese ontogeneesile võib-olla
kõige pöördelisemaks. Inimlaps tuleb väga varasel
arengutasemel pimedast ja stiimulitevaesest üsast valguse,
helide, lõhnade, puudutuste ja suhtluse maailma. Tema
väga ebaküps aju hakkab arenema selles erutusterikkas
keskkonnas. See teebki inimesest üliõppiva looma.
Miks võib öelda, et aafriklased on ainsad tõelised
Homo sapiens liigi rassipuhtad esindajad?
Eurooplased ja asiaadid seda ei ole.
Viimased teadusuuringud on näidanud, et
nüüdisinimesed Euraasia mandril on siiski
segunenud neandertaallastega, mille tulemusena
on üks kuni neli protsenti euraaslaste geenidest
pärit viimastelt.
• “Inimese genoom kümme aastat hiljem”, Ülo Maiväli, Horisont 3/2011, lk
11 – 17
Inimene on kui primaadi loode.
Inimese primaadijuveniilsust tõestavad:
•
•
•
•
•
lame nägu,
keha karvkatte puudumine või nõrk areng,
silmade ja karvade nõrk pigmentatsioon,
väliskõrva kuju,
suure kuklamulgu keskne asend koljupõhimikus
(primaatide ontogeneesis nihkub see tahapoole),
• suhteliselt suur ajukolju võrreldes näokoljuga,
• käte ja jalgade ehitus,
• hammaste lõigustumise järjekord.
Ühiskondade teke tulenes otseselt:
1.Taimedest ja loomadest, keda oli võimalik
kodustada
Kus algas põllumajandus?
2. Kliimaoludest
3. Reljeefist, maavaradest
Ühiskondade erinevad tasemed on kujunenud
eelkõige taimede, loomade erineva levila ja
maavarade kättesaadavuse tõttu.
Mis toimub ja miks toimub?
Koopainimese jälgedes 115 min
prof.Robert Winston.
Avan: Filmi näitamine
13.00 - 21.40
34.00 - 40.00
42.30 - 58.20
1.00.26 - 1.04.40
1.07.00 - 1.26.36
1.33.20 - 140.40
1.45.40 - 1.55.50
Kokku näitan 64 minutit
Siim Veski:
minu kodulehel on paar eestikeelset artiklit,
mis käsitlevad muuhulgas
näiteks: http://gaia.gi.ee/~veski/10064.pdf
Selle veaks on nn "vale ajaskaala" e 14C
ajaskaala kasutamine mis ei
ühti kalendriaastatega,
on: http://gaia.gi.ee/~veski/Veski_Poska_L
US.pdf
mis käsitleb inimese osa taimestikus
Eestis
Lisa: Võrreldes hiire, roti , kana, simpansi ja inimese DNAjärjestust, on ilmnenud, et on 47 mittekodeerivat ja 2 valke
kodeerivat piirkonda, mis erinevad inimesel märgatavalt.
Üks nendest punktidest - HAR1 erineb kanal ja simpansil vaid
2 aluspaari osas, kuigi nende liikide arengutee lahknes 300
milj. a. tagasi; inimese ja simpansi vahel on aga erinevus 18
aluspaari, kuigi lahknemine on toimunud 7 milj.a. tagasi.
Seega peab HAR1 olema 300 miljoni aasta jooksul olnud
evolutsiooni poolt väga hästi hoitud. Siis aga inimese
kujunemisega kogunes väga kiireti 18 mutatsiooni.
On leitud, et HAR1 on aktiivne ainult seitsmendal kuni
kümnendal rasedusnädalal ja määrab inimese suuraju kuue
kihi kujunemise.
Selle abil loodetakse leida inimese evolutsiooni käigus
toimunud aju plahvatusliku suurenemise põhjused.
J. Grolle „Inimeste ja loomade kujunemise lugu“ 2009/4, Tarkade Klubi aprill, lk 24 –
35
Selgita, kuidas mõjutas inimeste eellaste arengut:
1. kliima
2. kahel jalal käimine
3. üleminek loomtoidulisusele
4. infovahendite muutumine
5. neoteenia
6. tööriistade valmistamine
7. ajumahu suurenemine
8. karvkatte vähenemine
Koosta ajagraafik ajumahu suurenemisest.
Australopiteekus 500, H.habilis 700, H.erectus 1000, H.
heidelbergensis 1400, H. neanderthalensis 1500, H.
sapiens 1500.
Inimeseks saamine
Millised tegurid ja kuidas, on mõjutanud
viimase 6 miljoni aasta jooksul inimese
eellaste arengut? Tooge välja maksimaalselt
selgitusi, kuidas on kujunenud nii suured
erinevused meie ja inimahvide vahel?
Arutlev essee esitada põhjendustega,
selgitustega, tegureid analüüsida ajalises
järgnevuses.
Ei ole vaja konkreetsete eellaste liigiomaseid
tunnuseid, ega aastaarve.
Allikad
1. http://commons.wikimedia.org
2. Bioloogia gümnaasiumile II osa 4. kursus. T. Sarapuu,
M.Viikmaa, I. Puura, Eesti Loodusfoto, 2006.a. Tartu
3. Bioloogia gümnaasiumile 3 osa, A. Tenhunen jt. 2008,
kirjastus Avita
4. M. Viikmaa "Inimese evolutsiooni mõistatusi: neoteenia"
Eesti loodus, 2008
1. Keda peetakse inimese eellastest esimeseks püstikõndijaks? Mitu miljonit aastat
tagasi ta elas?
2. Millised andmed viitavad tema püstisele liikumisviisile?
3. Tooge välja võimalikult palju eeliseid ja muutusi ( lisaks ammutuntud
kehaehituse muutustele, mille võrra primaadid erinevad inimestest), mille meie
esivanematele tõi kaasa kahel jalal kõndimine.
1. Sahelanthropus tchadensis, umbes 7 – 6,5 miljonit a. tagasi.
2. Tema lülisamba algus paikneb koljust allpool.
3. – kehaehituse muutused
- energiasäästlikum liikumine maa pinnal
- hakkama saamine ka metsatul alal
- püstises asendis kuumeneb keha päikeses vähem
- karvkatte hõrenemine, mis tõi kaasa higinäärmete võrgust laienemise üle keha
- intensiivne higistamine annab võimaluse kiiresti ja kestvalt joosta
- kuna metsa jäi vähemaks, siis avanesid uued toiduotsingu piirkonnad
- saab liikuda jões ja järves, mis andis uued toiduallikad: limused
- limustes olevad rohked rasvhapped on ajurakkude moodutsamiseks kasulikud
- käed jäid vabaks, et liiga nõrkadena sündinud lapsed said ellu jääda, sest liiga vara sündinutel saab aju kiiremini väliskeskkonnast ärritajaid, mille tulemusel
aju kujuneb võimekamaks – inimeste areng on neoteeniline.
- käed jäid vabaks, et teha tööriista, mis võimaldab rohkem ja väärtuslikumat toitu
- keerukas käeline tegevus (tööriista tegemine) arendab veelgi aju
- nutikama ajuga inimesed said suuri eelised keskkonnas toime tulla
“Esimeste inimeste maailmas”, Geo5/2011, lk 21 - 49