INIMESE PÕLVNEMINE Koostas Kersti Veskimets

Svante Pääbo - molekulaar-paleoantropoloogDirector, 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 neandertaal-lase 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

14 miljonit a.tagasi

7 miljonit a. tagasi

14 milj. a. tagasi

7 milj. a. tagasi

5 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/r-qCKX70u64 http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://kotaku.com/assets/resources/2007/04/477803-

orangutan.gif

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://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.digg.ee/resize/i.dailymail.co.uk/i/pix/2009/08/30/article-0-063B2773000005DC-285_634x766.jpg

http://www.freakingnews.com/Chimpanzee-Pictures-33414.asp http://thundafunda.com/393/?level=picture&id=2541

…geneetiliselt erineme vaid 1,6 %!Suurimad erinevused on immuunsüsteemi , apoptoosi

ja spermatogeneesi suunavates geenides

http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://c1.ac-images.myspacecdn.com/images01/43/m_17d200d61d716b229849833dbb326a30.gif

http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.digg.ee/resize/i.dailymail.co.uk/i/pix/2009/08/30/article-0-063B2773000005DC-285_634x766.jpg

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…

http://www.freakingnews.com/Chimpanzee-Pictures-33414.asp

... miks mul autot ja maja ei ole...

Siiski täna ei viitsi ...

http://images.mirror.co.uk/upl/m3/apr2008/2/4/5265FFD9-BD69-A59B-15E58D54AE1E2BD4.jpg

Aju arengut määravates geenides on erinevused peamiselt seotud vanusega (arenguga).

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, taimtoidulineAasia 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-kromo-

soom (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 350- 500 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.google.ee/imgres?imgurl=http://www.crystalinks.com/lucypaleon2.jpg http://www.unscrewingtheinscrutable.com/node/54

Australopieegid ei osanud rääkida, ei teinud tööriistu, ei kasutanud tuld, olid karvased

http://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Special:Search&search=australopithecus+afarensis http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.archaeologyinfo.com/images/afarensis.JPG

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Humanoid_dated_ages_comparison_01.jpg

Meie varaseimad esindajad olid lõunaahvid ehk australopiteegid Aafrikas

2 milj. a. tagasi elas Aaafriaks mitmeid inimeste eelkäijaid

Au - australopiteegidH. - homo ehk inimene

miljonid aastad:

Robustsed australopiteegid (boisei ja robustus) - väga vintske taimtoit, suuremad.

Kumb võis olla meie esivanemaks?

http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://hominid.renecanales.com/Hominids/Paranthropus%2520Boisei.jpg

Siredad australopieegid - olid väiksemad ja väiksemate hammastega

http://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=Special:Search&search=australopithecus+robustus

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Map_of_the_fossil_sites_of_the_early_hominids_(4.4-1M_BP).svg

Aafrikas jätkus kliima kuiveneminePuuvilju 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/wp-content/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://www.boneclones.com/BH-013.htm http://tolweb.org/Homo/16418

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 lihatoiduleandis aju arengule

energiat.Tööriista valmistamine

nõudis ajutegevust.

http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://rst.gsfc.nasa.gov/Sect20/homo_habilis_003.jpg

Film 1.00.26 - 1.04.40; 1.07.00 - 1.26.36; H.ergaster ja erctus

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 erectusAjumaht 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., sapienshttp://www.google.ee/imgres?imgurl=http://www.bbc.co.uk/science/cavemen/images/factfiles/

homo_heidelbergensis_img1.jpg

Homo heidelbergensise levik.

Inimesed viimasel aastamiljonil

Heidelberglased 400 000 a. tagasi Saksamaal

http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://brent.kearneys.ca/wp-content/uploads/2006/07/homo_heidelbergensis_img2.jpg

Heidelberglased tegid onne. Siin on esimene

kunstiteos?

Elevandi sääreluu.Viimistletud odad.Küttisid hobuseid, ninasarvikuid.Keel, abstraktne mõtlemineKannibalism

Tõenäolislt on heidelberglastest kujunenud neandertaallased.

http://www.google.ee/imgres?imgurl=http://anthro.palomar.edu/homo2/images/map_of_Neandertal_range.gif

Leviku kaart

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, mammuti-tele, 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/gC1QmwC3okM/s1600/scene_cro_magnon_big.jpg

Lascaux koopamaalid Prantsusmaalhttp://www.google.ee/imgres?imgurl=http://static1.album.ee/files/772/95/orig_19323895_R8Iu.jpg

Koopamaalinguid on teinud ainult pärisinimesed

Miks neandertaallased välja surid?

Kromanjoonlased ja neandertaallased elasid Euroopas kõrvuti 10 000 a, - samal arengu-tasemel.

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 teguridLooduslik 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

LisalugemineInimese 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. Kliimaoludest3. Reljeefist, maavaradestÜhiskondade 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 - 1.55.50Kokku näitan 64 minutit

Siim Veski:minu kodulehel on paar eestikeelset artiklit, mis

käsitlevad muuhulgas näiteks: http://gaia.gi.ee/~veski/10064.pdfSelle veaks on nn "vale ajaskaala" e 14C ajaskaala kasutamine mis ei ühti kalendriaastatega, on: http://gaia.gi.ee/~veski/Veski_Poska_LUS.pdfmis käsitleb inimese osa taimestikus Eestis

Lisa: Võrreldes hiire, roti , kana, simpansi ja inimese DNA-järjestust, 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. kliima2. kahel jalal käimine3. üleminek loomtoidulisusele4. infovahendite muutumine5. neoteenia6. tööriistade valmistamine7. ajumahu suurenemine8. karvkatte vähenemineKoosta ajagraafik ajumahu suurenemisest.

Australopiteekus 500, H.habilis 700, H.erectus 1000, H. heidelbergensis 1400, H. neanderthalensis 1500, H. sapiens 1500.

Inimeseks saamineMillised 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. Tartu3. Bioloogia gümnaasiumile 3 osa, A. Tenhunen jt. 2008,

kirjastus Avita4. 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