4.7: Mwanzo wa na Uainishaji wa Primates

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Eleza dhana ya muda wa kina.
• Eleza fossils na kueleza baadhi ya mbinu dating kutumika kwenye fossils.
• Kutambua baadhi ya sifa muhimu ya fossils mapema nyani, ikiwa ni pamoja na vipindi yao wakati husika.

Kuelewa Dhana za Muda

Wanajiolojia hugawanya historia ya kina katika vipindi vya wakati vinavyojulikana kama eras. Eras kwa ujumla kulingana na aina ya maisha ya kisukuku aliona. Kongwe zaidi ya zama za kijiolojia ni Eoarchean, ambayo ilianza takriban miaka bilioni nne iliyopita. Wengi wa ushahidi wa kisukuku ambao tuna kwa mageuzi ya nyani hutoka zama za Cenozoic - zama za sasa za kijiolojia, zinazoanzia miaka milioni 65 iliyopita (MYA) hadi sasa. Wakati wa Cenozoic umegawanywa katika mfululizo wa nyakati. Kila wakati unahusishwa na aina maalum za primates ambazo zilibadilika wakati huo.

Fossils na Mbinu za Dating

Wananthropolojia wa kibaiolojia hasa, ingawa sio pekee, wanasoma mabaki ya mafuta Kisukuku ni salio lolote la mmea au mnyama aliyehifadhiwa duniani. Baada ya kifo cha kiumbe, mwili wake hupungua polepole mpaka yote yaliyobaki ni meno na mifupa au hisia tu ya fomu ya awali ya viumbe. Chini ya hali nyingi, meno na mifupa na hisia hatimaye huharibika, pia. Hata hivyo, mara kwa mara hali ni nzuri kwa ajili ya kuhifadhi. Mifano ya vifaa vyema kwa ajili ya malezi ya mafuta ni pamoja na majivu ya volkeno, chokaa, na maji ya chini ya madini. Wanasayansi hawana fossils ya kila kitu kilichoishi katika siku za nyuma, na wakati mwingine, bado kutoka kwa watu wachache tu wa aina wamepatikana. Rekodi ya mafuta haijakamilika sana. Robert Martin, mtunza katika Makumbusho ya Field of Asili Historia huko Chicago, anakadiria kuwa kumekuwa na spishi zaidi ya 6,000 za nyani, huku mabaki ya asilimia 3 pekee yamepatikana. Fossils ni nadra sana, lakini ni taarifa sana kuhusu mageuzi ya kibaiolojia ya binadamu.

Kufanya maana ya fossils

Sehemu muhimu ya kuelewa fossils ni kuamua jinsi ya zamani wanaweza kuwa na kuweka yao katika mpangilio. Ili kutumia kisukuku cha nyani ili kujenga upya historia ya mageuzi ya nyani, wananthropolojia lazima kwanza waweze kukadiria takriban umri gani wa kisukuku maalum ni. Kwa muda fulani, mbinu za urafiki wa jamaa zilikuwa njia pekee zinazopatikana kwa fossils za dating. Uhusiano wa jamaa huhesabu umri wa karibu wa mafuta kwa kulinganisha na vielelezo vingine vya mafuta. Karne ya nusu iliyopita imeona maendeleo muhimu katika dating kabisa, ikiwa ni pamoja na mbinu ambazo zimefanya iwezekanavyo dating ya awamu za mwanzo za mageuzi ya nyani. Uhusiano kamili huhesabu umri halisi wa kibiolojia wa kisukuku katika miaka ndani ya miaka mbalimbali.

Mbinu za Uhusiano wa Jamaa

Stratigraphy ni njia inayojulikana zaidi na ya kawaida ya urafiki wa jamaa. Stratigrafia inategemea uchunguzi kwamba udongo umewekwa katika tabaka za mfululizo, au tabaka. tabaka kongwe ya udongo (na mabaki yoyote au fossils ndani yao) itaonekana chini ya tabaka ya hivi karibuni ya udongo (na mabaki yoyote au fossils ndani yao). Mbali na kutumia eneo la tabaka za udongo hadi sasa fossils zilizowekwa ndani ya tabaka hizi, wanaanthropolojia wa kibiolojia pia wakati mwingine hutumia vitu vingine vilivyopatikana mara kwa mara katika safu maalum ya udongo. Vitu hivi hujulikana kama mabaki ya kiashiria kwa sababu husaidia zinaonyesha umri wa jamaa wa fossils na mabaki mengine. Mabaki bora ya kiashiria ni yale ambayo yana usambazaji mkubwa wa kijiografia, ni uwepo kwa kipindi kifupi cha muda wa kijiolojia, na/au ni kutoka kwa spishi ambazo zilifanyiwa mabadiliko ya haraka ya mageuzi. Mabaki tofauti ya kiashiria yametumika kuhakikisha umri wa jamaa katika maeneo mbalimbali ya dunia. Barani Afrika, tembo, nguruwe, na farasi zimetumika kuanzisha tarehe za jamaa za tabaka tofauti za kijiolojia. Stratigrafia katika Olduvai Gorge katika Afrika ya Mashariki, kwa mfano, ilianzishwa kulingana na nguruwe za mafuta. Spishi mbalimbali za nguruwe katika tabaka mfululizo ni tofauti na tofauti, kuruhusu paleoanthropolojia kutofautisha tabaka kulingana na spishi za nguruwe zilizopatikana ndani yao. Mara baada ya stratigraphy ya eneo limeanzishwa, umri wa jamaa wa fossils mbili tofauti katika maeneo tofauti unaweza kuamua na mabaki ya kiashiria yanayohusiana.

Ikiwa tovuti imesumbuliwa, stratigraphy haitakuwa njia ya kuridhisha ya kuamua umri wa jamaa. Katika hali hiyo, inaweza kuwa inawezekana kutumia mbinu kamili za dating ili kukadiria umri wa fossils zilizopatikana pamoja kwenye tovuti iliyosababishwa.

Mbinu kamili za dating

Mbinu nyingi za dating kabisa zinategemea kiwango cha kuoza kwa isotopu ya mionzi. Isotopu ya mionzi ni elementi ya kemikali inayosambaza nishati ya ziada kwa kutoa mionzi ya kuwaka. Uzalishaji huu hutokea kwa viwango vinavyojulikana na imara. Mara baada ya kiwango cha kuoza kwa isotopu ya mionzi inapoanzishwa, umri wa specimen iliyo na isotopu hiyo inaweza kuhesabiwa ndani ya makosa mbalimbali iwezekanavyo.

C-14

Njia inayojulikana zaidi ya kuamua umri kamili wa fossils ni kaboni-14 au ¹⁴ C (inayojulikana “C-14") dating. Mimea na wanyama wote wana isotopu kaboni-14 (¹⁴ C). Mimea huchukua ¹⁴ C kutoka hewa, na wanyama huingiza mimea iliyo na isotopu. Kwa sababu mimea inachukua tu ¹⁴ C wakati wao ni hai na wanyama hutumia mimea tu wakati wao ni hai, wanasayansi wanaweza kuamua muda gani uliopita mnyama au mmea alikufa kulingana na kiasi cha ¹⁴ C iliyobaki katika seli zao. Kaboni-14 ina nusu ya maisha inayojulikana ya miaka 5,730. Hii inamaanisha kwamba takriban nusu ya asili ya ¹⁴ C katika kiumbe itaondolewa katika miaka 5,730 baada ya kifo chake. Kwa mfano, kama kiumbe kilikuwa na thamani ya awali ya ¹⁴ C ya 100, basi baada ya miaka 5,730, vitengo 50 tu vya ¹⁴ C vitakuwapo.

Thermoluminescence

Mbinu nyingine ya dating ambayo mara nyingi hutumiwa na paleoanthropolojia ni thermoluminescence dating. Thermoluminescence dating inahitaji kwamba ama fossils kuwa tarehe au sediments kwamba fossils ni ndani wamekuwa wazi kwa tukio high-joto, kama vile mlipuko volkano. Wakati wa tukio hilo la juu la joto, vipengele vyote vya mionzi ndani ya nyenzo vinatolewa. Kwa hiyo, kiasi cha mambo ya mionzi ambayo yamekusanywa katika artifact tangu wakati wa tukio la joto la juu inaweza kutumika kuhesabu umri wa artifact.

Primates ya Epoch ya Paleocene

Kipindi cha Paleocene kilianza takriban 65 MYA na kumalizika karibu 54 MYA. Ni wakati usioeleweka sana wa zama za Cenozoic, kwa kuwa ni kipindi cha wakati na fossils chache zaidi kuwakilisha. Hata hivyo, wakati huu unachukuliwa kuwa muhimu kwa mageuzi ya nyani kwa sababu hutoa rekodi ya kwanza ya usahihi ya nyani za mwanzo. Ushahidi wa nyani wengi primitive bado kutambuliwa ulipatikana katika hali ya Marekani ya Montana, katika amana kijiolojia kwamba ilikuwa tarehe ya sehemu ya mwanzo ya Paleocene. Kiumbe hiki kinajulikana kama Purgatorius. Purgatorius ni sawa na nyani haiko na hai - na tofauti na mamalia wengine - mbele ya elongated mwisho chini molar na wazi juu kato kati (kusababisha kile mtu anaweza kufikiria kama “Bugs Bunny meno”). Tabia hizi mbili, ambazo zinashirikiwa na nyani zote za kuishi leo, zinaonyesha kwamba Purgatorius inaweza kuwa babu wa kawaida wa nyani za baadaye.

Kielelezo 4.28 Purgatorius unio inaweza kuwa babu wa kawaida wa nyani wote baadaye. Mabaki ya Purgatorius unio yamepatikana katika amana za tarehe kuwa na umri wa miaka milioni 63. (mgawo: Chuo Kikuu cha Rice, OpenStax, chini ya CC BY 4.0 leseni)

Primates ya Eocene Epoch

Eocene enzi, ambayo ilianza takriban 54 MYA na kumalizika kuhusu 34 MYA, ni alama ya upotevu wa Purgatorius na muonekano wa kwanza wa nyani kwamba karibu zaidi kufanana nyani ya kisasa, hasa katika ukweli kwamba wao wana baa postorbital linajumuisha kabisa ya mfupa. Bar ya postorbital ni pete ya bony inayozunguka ukamilifu wa obiti ya jicho. Hii inatofautiana na wanyama wengine ambao baa za postorbital ni sehemu ya mfupa na sehemu ya cartilage. Baadhi sampuli kisukuku pia wamiliki toothcomb na/au claw gromning, sifa ambazo ni peke kupatikana katika nyani strepsirrhine leo. Tabia nyingine za anatomical ambazo ni muhimu itakuwa mifupa ya mguu ambayo watafiti wanaamini kuwa na jukumu muhimu katika mafanikio ya mabadiliko ya nyani. Mageuzi ya nyani wakati wa Eocene ilikuwa kubwa. Imekuwa nadharia kuwa kulikuwa na nyani nyingi za strepsirrhine mara nne wakati wa Eocene kuliko kuna nyani wanaoishi leo. Nyasi za kisukuku katika amana za Eocene ni za kawaida katika Amerika ya Kaskazini na Ulaya na zinajulikana katika Asia na Afrika. Hata hivyo, kwa sasa hakuna primates inayojulikana ya kisukuku kutoka Eocene katika Amerika ya Kusini au Antaktika.

Primates ya Epoch ya Oligocene

Wakati wa Oligocene, ambao ulianza takriban 34 MYA na kumalizika kuhusu 22 MYA, inaonyesha kuonekana kwa nyani za kwanza za mafuta. Fossils za kwanza za haplorrhine zisizojulikana zilipatikana kwenye Fayum, tovuti ya akiolojia kuhusu maili 60 kutoka Cairo, Misri, ambayo leo inawakilisha sehemu ya Sahara. Primates ya Fayum imegawanywa katika makundi mawili makuu: Parapithecoidea na Propliopithecoidea. Kulingana na meno yao, nyani hizi zinaaminika kuwa nyani za kwanza za Dunia Mpya na Old World, kwa mtiririko huo. Macho kwa ujumla huelezewa kulingana na formula ya meno inayoonyesha idadi ya kila aina ya meno katika kila quadrant ya taya. Kiumbe kilicho na formula ya meno 2.1.2.3 kina incisors mbili, canine moja, premolars mbili, na molars tatu katika kila roboduara ya taya zao za juu na za chini. Kulingana na kuwepo kwa premolar ya tatu, sifa inayopatikana katika nyani zote za Dunia Mpya, inawezekana kwamba Propliopithecus inawakilisha nyani za kwanza za Dunia Mpya, ingawa zilibadilika kwanza Afrika. Vivyo hivyo, inawezekana propliopithecoids inawakilisha nyani za mwanzo za catarrhine, kwa kuwa ni nyani za kwanza za mafuta ambazo zina formula ya meno ya 2.1.2.3 inayopatikana katika nyani za catarrhine.

Miocene nyani

Kipindi cha Miocene kina ushahidi wa visukuku wa baadhi ya nyani za mwanzo kama vile Proconsul africanus africanus iliyoishi Afrika kuanzia 23 hadi 14 mya. Sokwe ya kwanza ya Miocene, iliyopatikana Afrika, ni Proconsul. Tofauti na nyani za kisasa, Mtawala hakuwa na tarakimu za muda mrefu, zilizopigwa, na kupendekeza kuwa walikuwa na uwezo wa kunyongwa kutoka matawi lakini mara nyingi huhamia juu ya viungo vyao vinne. Mtawala pia hakuwa na mkia, ndiyo sababu wanachukuliwa kuwa nyani na sio nyani. Kama nyani zote za Dunia ya Kale na nyani, ikiwa ni pamoja na wanadamu, meno yao yanaonyesha mfano wa 2.1.2.3. Mwingine ape inayojulikana kutoka Miocene ni Sivapithecus. Sivapithecus fossils ni ya kawaida sana katika Asia, na idadi kubwa hasa baada ya kupatikana katika Uturuki. Kama wanadamu wa kisasa, wanaonyesha enamel ya meno yenye nene sana, wakionyesha kwamba nyani hizi mara kwa mara walikula vyakula vikali sana. Kipengele cha kusisimua zaidi cha morpholojia ya Sivapithecus ni kwamba fuvu zinaonyesha kufanana sana na orangutan hai katika vipengele kama vile fursa zake ndefu za pua na mifuko ya juu ya jicho.

Kielelezo 4.29 Sivapithecus ni moja ya aina ya kwanza inayojulikana ya sokwe. Mabaki ya kisukuku yanaonyesha fursa ndefu za pua na mifuko ya jicho ya juu inayoonekana kwa sasa katika orangutans. (mikopo: “Sivapithecus indicus (Kisukuku Ape) (Dhok Pathan Formation, Upper Miocene; Potwar Plateau, Pakistan)” na James St John/Flickr, CC BY 2.0)

Ingawa inajulikana kuwa orangutans pengine walibadilika kutoka sokwe wa aina ya Sivapithecus, hakuna wagombea wazi kwa mababu wa nyani wakubwa wa Kiafrika wa kisasa. Kumekuwa na fossils mbili tu zilizopatikana kuwa wazi na bila usahihi ni za mababu wa nyani za kisasa za Afrika. Samburupithecus ni sokwe kubwa ya marehemu ya Miocene inayopatikana kaskazini mwa Kenya. Inajulikana kwa kufanana na nyani za kisasa za Kiafrika. Inatofautiana na fossils nyingine za Miocene kwa kuwa na meno ya molar ambayo yanatengwa katika mwelekeo kutoka mbele ya kinywa kuelekea nyuma, badala ya kutoka shavu hadi ulimi. Kisukuku kingine kutoka Miocene marehemu (9—10 MYA) ambacho wakati mwingine hutambuliwa kama babu wa nyani za kisasa za Kiafrika ni Ouranopithecus, anayepatikana Ugiriki, ambayo ina morpholojia ya usoni inayounganisha kwa nyani wote wa Afrika na binadamu.