Dominacja ssaków na Ziemi wynika z dobrego przystosowania do ochłodzenia klimatu Ziemi trwającego od 165 mln lat.Stała ciepłota organizmu ułatwiała przetrwanie chłodnego klimatu
Uwagi o ewolucji ssaków na tle zmian klimatu
Moje tezy powstały na podstawie wieloletnich studiów i artykułu Wojciecha Mikołuszko pt. Rodzina Człowiecza, zamieszczonego w National Geographic Polska nr 4 (175), kwiecień 2014, a także przy wykorzystaniu artykułu pt. Antropogeneza w Wikipedii.
Powstanie linii ewolucyjnej człowiekowatych Hominidae.
Podczas ewolucji środowisk naszej planety trwała ewolucja życia biologicznego. Gromada ssaków pojawiła się w łańcuchu ewolucyjnym około 200 mln lat temu, w okresie jury, który charakteryzował się globalnie ciepłym klimatem. Od kredy, około 165 mln lat temu, klimat zaczął się globalnie oziębiać i trwa to do czasów współczesnych narastając stopniowo. Ok. 1.8 mln lat temu w północnej hemisferze pojawiły się lodowce. Okresy narastania lądolodów trwały zwykle ok.100 tysięcy lat i były przedzielane interglacjałami-okresami ciepłymi trwającymi ok.10 tysięcy lat, kiedy temperatury na ziemi były zbliżone do obecnych. W okresach zlodowaceń występowały krótsze zimne epizody –stadiały oraz fazy ruchu lodowca, a także interstadiały i interfazy okresów ocieplenia o czym mówi geologia czwartorzędu. Wahania klimatu Ziemi dzielą się na jeszcze krótsze odcinki.
Gromada ssaków pomyślnie ewoluowała powiększając swoją liczebność od jury min. dzięki stałocieplności ciała, która pozwalała zasiedlić i opanować prawie wszystkie ziemskie środowiska.
Zmiany klimatu na Ziemi charakteryzowane są głównie przez temperaturę powietrza i powierzchniowych wód morskich oraz wielkość opadów atmosferycznych.
Ocieplenie klimatu charakteryzuje się wzrostem temperatur i zmniejszeniem opadów w strefie międzyzwrotnikowej, a oziębienie przynosi zwiększenie opadów w strefie międzyzwrotnikowej (i prawdopodobnie na reszcie globu) oraz zmniejszenie temperatur wody morskiej i powietrza na Ziemi. Zmiany ciepłoty wód oceanicznych powodowały regionalne przesuwanie się stref opadów atmosferycznych na globie ziemskim wywołujące ruch stref wegetacji roślin ku równikowi (podczas ochłodzenia klimatu) lub ku strefom podbiegunowym podczas ocieplenia klimatu. Za ruchem stref roślinnych, zmiennym również w kierunku wschód-zachód, podążały zwierzęta, które karmią się głównie roślinami.
Wędrówki stałocieplnych ssaków i ich równoczesna ewolucja spowodowały od wczesnego oligocenu 35-31 mln lat temu pojawienie się ssaków naczelnych człekokształtnych Hominoidea, których rozwój opisuje artykuł pt. Antropogeneza w Wikipedii. Mechanizm ewolucyjny w wyniku którego pojawiła się linia ewolucyjna człowiekowatych Hominidae -hominidów,był prawdopodobnie oparty na ciągłej migracji, w rytm zmian klimatu, grup hominidów po całym globie ziemskim. Opisuję to poniżej.
Odpowiedź na pytanie jak się zmieniał klimat (i hominidzi wraz z nim) przyniesie stratygrafia kredy, trzeciorzędu, czwartorzędu przedstawiająca ewolucję środowiska naszej planety, a w jej wyniku następstwa kolejnych fal ocieplenia i oziębienia klimatu, z której odczytamy, kiedy w Afryce powstawały warunki (gwałtowne ocieplenie i osuszenie klimatu) wymuszające wędrówki biosfery na północ-południe. Wędrówki na północ i powroty na południe populacji hominidów ( ocieplenie i osuszenie klimatu w Afryce skutkuje zmniejszeniem ilości pokarmu i wywołuje stres zmuszający do wędrówki za pokarmem) szukających pokarmu spowodowały zmiany genetyczne (pozycja wyprostowana w dobrze nawodnionym trawiastym stepie zapewnia większą widoczność i ułatwia przeżycie) w kośćcu i mózgu, bo większa ilość bodźców wzrokowych i nowe środowiska wymusiły konieczność przetworzenia większej ilości informacji i przystosowaniem był rozwój mózgu przetwarzającego te informacje.
Ochłodzenia klimatu powodowały w większych szerokościach geograficznych gorsze warunki życiowe co skłaniało ku wędrówce na południe. W znajdowanych kolejno coraz młodszych szczątkach hominidów zaznacza się stopniowe zwiększenie rozmiarów puszki mózgowej. Populacje hominidów pozostające na miejscu mutowały genetycznie bardzo wolno i prawdopodobnie wymierały, a te wędrujące mutowały bardzo szybko co spowodowało w końcu powstanie osobnej linii genetycznej człowiekowatych.
Wędrówki na północ-południe sprzyjały też wytwarzaniu otoczki kulturowej ułatwiającej przeżycie -języka ułatwiającego przekazywanie nowych informacji o środowisku i etyki cementującej grupę co umożliwiało przeżycie osobnikowi w nowych środowiskach interglacjalnej kontynentu euroazjatyckiego i glacjalnej Afryki.
Kiedy i jak hominidzi wyprostowali się i stanęli na dwóch nogach?
Pozycja wyprostowana jest bardziej ergonomiczna podczas długich wędrówek po dobrze nawodnionych strefach trawiastego stepu i zapewnia lepszą widoczność w wysokich trawach stepów i tundr, a takich nie brakowało w wędrujących wilgotnych strefach klimatycznych Euroazji i Afryki. Ułatwia ona komunikację wzrokową wędrującej grupie, poszukiwania bądź polowania na pokarm oraz obronę przed drapieżnikami.
Wędrówka na północ-południe (w okresach ocieplenia bądź oziębienia klimatu) grup hominidów sprzyjała przyjmowaniu pozycji wyprostowanej i zaowocowała mutacjami genetycznymi ułatwiającymi przystosowanie do nowego środowiska życia stepu z wysokimi trawami – utrwalenie genetyczne wyprostowanej postawy.
Dlaczego w linii ewolucyjnej hominidów powiększał się mózg?
Narząd wzroku dostarcza nam ogromnej ilości informacji o otaczającym środowisku.
Kiedy w wędrująca na północ-południe grupa hominidów natrafia na nowe środowiska pojawiają się nowe informacje wzrokowe. Współcześnie ludzie mówią, że podróże kształcą. W tym nowym środowisku przeżywają częściej te osobniki, które potrafią lepiej przetwarzać i wykorzystywać informacje mając lepiej rozwinięte mózgi. Mutacje z większymi mózgami przeżywają i mają potomstwo co zapewnia premiowanie takich cech w populacji i rozwój pojemności mózgoczaszki w kolejnych pokoleniach hominidów.
W wędrującej grupie potrzebna jest komunikacja dla obrony przed drapieżnikami i zdobywania pokarmu. Bardziej sprawny mózg zapewnia częściej przeżycie osobnikowi i premiuje potomstwem te cechy intelektu, które ułatwiają przeżycie w grupie co sprzyja mutacjom genetycznym rozwijającym mózg hominidów. Rozwija się otoczka kulturowa, a w niej technologie przeżycia wędrującej grupy, co sprzyja ewolucji osobników obdarzonych lepiej rozwiniętym mózgiem, który potrafi korzystać aktywnie z tej ułatwiającej przeżycie otoczki.
Jakie były początki języka?
Rozwiązanie tej zagadki zawierają poprzednie wyjaśnienia. Zmieniające się środowisko w wędrującej na północ-południe w poszukiwaniu pokarmu grupie hominidów wymusza zachowania ułatwiające przeżycie grupie chroniącej osobnika. Nowe bodźce środowiskowe wymuszają rozwój komunikacji ułatwiającej wymianę informacji o nowym środowisku w którym trzeba przeżyć. Pojawiają się nowe sytuacje i nowe pojęcia, które trzeba wyrazić aby umożliwić przeżycie grupie i osobnikowi. Mutacje genotypu lepiej komunikujące się częściej zachowują życie i wydają potomstwo co sprzyja ewolucyjnemu rozwojowi cech mózgu ułatwiających komunikację i rozwój języka wewnątrz wędrującej grupy hominidów.
Co wymuszało wędrówki populacji człowiekowatych i człowieka?
Ochładzający się stopniowo od okresu kredy klimat ziemski oscylował. Oscylacje klimatu i ich amplituda stopniowo zwiększały się co wymuszało zmiany szaty roślinnej naszej planety.
Kolejne ocieplenia klimatu przynosiły jego osuszenie i pogarszanie się środowiska życia w okolicach równika i zwrotników, a polepszenie się warunków życia biologicznego (cieplej i więcej opadów) w większych szerokościach geograficznych. Następujące po ociepleniach ochłodzenia klimatu, cechujące się wzrostem opadów deszczu w rejonach międzyzwrotnikowych, powodowały pojawienie się lepszych dla życia biologicznego warunków w rejonach bliższych równikowi. Regionalne zmiany klimatyczne wymuszone
zmianami ciepłoty oceanów powodowały zmiany klimatu również na kierunku wschód –zachód. Wszystko to powodowało cykliczne zmiany rozmieszczenia stref wegetacji roślin na kuli ziemskiej, a w ślad za ruchami tych stref przemieszczała się zwierzyna karmiąca się nimi.
Przemieszczały się też wielokrotnie, szczególnie w okresie czwartorzędu, grupy człowiekowatych podlegających ewolucji podczas kolejnych wędrówek po zmieniającym się w rytm zmian klimatu globie ziemskim.
Co spowodowało dominację homo sapiens nad neandertalczykiem?
Moim zdaniem populacje homo sapiens były bardziej liczne niż populacje neandertalczyków
i ich cechy dominują liczebnie w ludzkiej populacji. Jednak w wyniku mieszania się obu linii ewolucyjnych doszło do utrwalenia i przechowania cech neandertalczyków we współczesnej ludzkiej populacji. Jest to widoczne w odmianach kultury naszej cywilizacji wyraźnie zróżnicowanej na męską kulturę neandertalczyków i żeńską kulturę homo sapiens co omawiam w odpowiednim rozdziale moje książki pt. Człowiek i klimat dostępnej w internecie w Repozytorium CEON lub jej wcześniejszej wersji pt. Mechanizm klimatyczny Ziemi i społeczne skutki zmian klimatu dostępnej w Jagiellońskiej Bibliotece Cyfrowej.
Warszawa, dnia 16-21 listopada 2014 roku. Bogdan Góralski