לא מזמן פורסם מאמר שלי ושל מנחי הדוקטורט שלי, פרופסורים אבי גופר ורן ברקאי על ניאנדרטלים בכתב עת מדעי בשם The American Journal of Physical Anthropology. חברים בקבוצת Paleo Israel בפייסבוק ביקשו ממני סיכום בעברית אז הנה.
העניין הכללי והמדעי בניאנדרטל ובסיבות היכחדותו לפני כ- 40 אלף שנה הוא חסר כל תקדים. אחד החוקרים הבכירים בתחום הגדיר את העיסוק המדעי בניאנדרטל "אחד מהנושאים הוותיקים ביותר ומעוררי המחלוקת ביותר במדע" ואחר אמר "הנושא נשאר אניגמטי אפילו לאחר יותר מ-150 שנות מחקר". אצלי בתיקיית ה"ניאנדרטל" במחשב יש כיום 777 מאמרים מהשנים האחרונות (המחשב ספר אותם), שמטפלים באנטומיה, מוביליות, תרבות, כלי אבן, אתרים ארכיאולוגיים, שיחזור הדיאטה, היכחדות ועוד מגוון נושאים והם מהווים רק חלק ממסת החומר המדעי שפורסם וממשיך להיות מפורסם מידי שבוע על הניאנדרטל.
איך להסביר את העניין המדעי והאנושי בניאנדרטל? נראה לי שהסיבה היא שהניאנדרטל הוא "כמעט אנחנו" ושיום אחד הוא נעלם מעל פני הכדור כלא היה.
אחד ההבדלים המפתיעים ביננו ובין ניאנדרטלים הוא שהמוח הניאנדרטלי היה יותר גדול מזה שלנו. הניאנדרטל שקל בממוצע כ-10 ק"ג יותר מאיתנו (למרות שהיה נמוך בכ-10 ס"מ מאיתנו) כך שלדואגים אומר מיד שיחסית למשקל הגוף, המוח הניאנדרטלי היה דומה בגודלו לזה שלנו. המוח, כפי שניתן לשחזר מצורת הגולגולת, היה מוארך יותר ופחות "בלוני" משלנו מה שמצביע על התמחות של אזורים שונים במוח בתפקידים שונים. הדמיון ביכולות הקוגנטיביות בין שני המינים היה כה רב שאין אפשרות לומר אם אתר ארכיאולוגי היה של ניאנדרטלים או בני אדם מודרניים רק לפי ממצאים כמו כלי אבן. זיהוי השייכות נעשה לפי איזור גיאוגרפי, תקופה ומאובני עצמות וגם אז רבים הויכוחים בין המדענים, בעיקר באזורי גבול מבחינה גיאוגרפית ותקופתית.
את התיאור המפורט של ההשערות על הסיבה להכחדות הניאנדרטל אני משאיר ליום בו יפורסם בעתיד מאמר מתוכנן על ההכחדות. בשלב זה אומר שיש שני מחנות – אלה שטוענים שהניאנדרטל נכחד כי האדם המודרני שהופיע באירופה כמה אלפי שנים לפני הכחדותו היה יותר חכם ומוכשר ממנו ולמעשה התחרה בו בהצלחה ומחנה שני המוצא את הסיבות בתנאי סביבה מדרדרים ללא קשר או עם קשר רופף להופעת האדם המודרני.
ההבדלים נשואי המאמר שלנו הם מבנה בית החזה ואגן הירכיים. ההסבר שמפותח במאמר די חשוב כשלעצמו אבל חשוב מבחינתי אפילו יותר שיש פה תשתית להסבר חדש להיכחדות הניאנדרטל וזה, לפי דעתי הלא אובייקטיבית, מה שהופך את המאמר ליותר מעוד אחד ממאות מאמרים שמתפרסמים מידי שנה.
עד למאמר שלנו ההסברים לרוחבו היחסי של חלקו התחתון של בית החזה שיוצר לו צורה של פעמון התמקדו בדרישה גבוהה של הניאנדרטל לחמצן. משקלו הכבד יחסית של הניאנדרטל, העיסוק הרב בציד ומזג האויר הקר גרמו להוצאה אנרגטית גבוהה וכך לדרישה גבוהה מהריאות לספק את החמצן הדרוש.
מה שבעייתי בהסבר הנ"ל היא העובדה שההתרחבות של בית החזה, באזור הצלע השמינית (מלמעלה), מתרחשת בכלל באזור המכסה את הכבד ולא את הריאות.
הכבד הוא האיבר הפנימי הגדול ביותר בגוף ויש לו הרבה תפקידים אך לצרכינו כעת החשוב שבהם הוא עיבוד חלבון לאנרגיה זמינה לגוף, יכולת שהיא מוגבלת לכ-35% מהקלוריות. את חשיבותה של המגבלה ביכולתו של הכבד לעבד חלבון לאנרגיה להסברת התנהגות מכוונת להשגת שומן, תיארו כבר בשנות ה-80 (Speth & Spielmann 1983). במאמר שלנו מ-2011 הוספנו השערה שהמגבלה הזו מסבירה גם את האבולוציה האנושית מהומו אירקטוס לכיוון של אדם מודרני בלבנט. המגבלה הזו מחייבת את האדם להשיג כ- 65% מתזונתו מפחמימות ו/או משומן ואם נוצרים תנאים שבהם הוא מתקשה לעשות זאת נוצר לחץ אבולוציוני שמוביל להתאמה אבולוציונית בצורת מין אחר או להכחדות.
במאמר מ-2011 הצענו שהיכחדות הפילים באזורנו (הלבנט) לפני 400 אלף שנה הביאה לירידה משמעותית ביכולת להשיג מספיק קלוריות משומן בעלות אנרגטית סבירה בתקופות יובש (פחמימות תמיד קשה להשיג בתקופות יובש לכן התלות היא בשומן). זה הביא לדעתנו להכחדות ההומו אירקטוס בלבנט ולהופעת אדם יותר קל תנועה ויותר מוכשר במעקב אחר חיות שהיה יכול להשיג את השומן הדרוש מכמות גבוהה יותר של חיות יותר קטנות, בעלות אנרגטית סבירה יחסית לזו של האירקטוס.
המאמר הנוכחי מתאר בדיוק לחץ אבולוציוני כזה שבו ההתאמה של האדם היא שונה מזו שהצענו במאמר מ-2011. הניאנדרטל חי באירופה במשך כמה מאות אלפי שנים שהיו ברובם תקופות קרחוניות.
בחורפים הארוכים יחסית זמינות התזונה הצמחית הייתה קרוב לאפסית כך שכמעט את כל 65% מהקלוריות הנותרות לאחר מגבלת החלבון היה הניאנדרטל חייב להשיג משומן. גם לחיות התזונה הצמחית הייתה מוגבלת וכך היה להם פחות שומן אבל לחיות גדולות כמו פילים, קרנפים וסוסים אחוז שומן גבוה יחסית לזה של חיות קטנות ובעיקר הן מאבדות פחות שומן מחיות קטנות בתקופות מחסור כמו בחורף באירופה או בקיץ בלבנט. זו הסיבה, לדעתנו שהניאנדרטל היה תלוי לחלוטין בציד חיות גדולות, כפי שאכן הממצא הארכיאולוגי מאשר.
הערכה של כמות הקלוריות היומית שהניאנדרטל צרך מאפשרת לחשב שהניאנדרטל היה צריך לצוד בחורף חיות שאחוז השומן בגופן הוא 75-85%. למרבה הצער חיות גדולות לא מכילות בחורף יותר מ-50% שומן שלא לדבר על הקטנות. הדרך היחידה שיכולנו לחשוב עליה להתאמה לסביבה הקרה של אירופה במצב מחסור בשומן בציד הייתה לצריכה יותר גבוהה של חלבון. מסתבר שצריכה גבוהה של חלבון, אצל חיות מעבדה וגם אצל האסקימוסים, הובילה לגדילה של הכבד בעשרות אחוזים. גם הכליות, שתפקידם לפנות את החנקן הרעיל שנוצר בעת עיבוד החלבון לאנרגיה, גדלו וכך גם שלפוחית השתן. אם כך, אפשר לשער די בבטחון שבית החזה הגדול יותר בחלק התחתון ואגן הירכיים הרחב יותר שלהניאנדרטל התפתחו, לפחות חלקית כדי להכיל כבד יותר גדול ומערכת כליות ושלפוחית שתן יותר גדולות מאלה של האדם המודרני.
התאמה של מינים לצריכה גבוהה של חלבון אינה חדשה באבולוציה של היונקים. היא נעשתה לפני עשרות מיליוני שנה אצל הטורפים. חתול יכול לעבד לאנרגיה חלבון בכמות גבוהה של לפחות פי שתיים מהאדם. המין האנושי נכנס לנישה הזו של הטורפים מאוחר יחסית, לפני כ-2 מיליון שנה, ולכן אין פלא בכך שהמין הקרוב ביותר לטורפים מבין המינים האנושיים, הניאנדרטל, הלך בעקבות הטורפים האחרים והותאם אבולוציונית לצרוך כמויות גבוהות של חלבון.
כך, בשני המאמרים, 2011 ו-2016 הסברנו את הסיבה מדוע התפצל המין האנושי לשני מינים, האחד, ההומו סאפיינס, קל תנועה לציד חיות בינוניות/קטנות והשני, הניאנדרטל, לציד חיות גדולות בתנאים של עונתיות קיצונית.
ובאשר להיכחדות הניאנדרטל? לא תאמינו אך מה שקרה להומו אירקטוס בלבנט לפני 400 אלף שנה החל לקרות לפני כ-50 אלף שנה לניאנדרטל באירופה, אלפי שנים לפני שהגיע האדם המודרני אליה – החיות הגדולות החלו להיעלם. 10 אלף שנה מאוחר יותר הניאנדרטל, הטורף שלהם, נעלם.
באופן מפתיע כמעט ולא קישרו את האבולוציה האנושית לתזונה. רוב החוקרים מסכימים שהמעבר מקופי אדם (אוסטרלופיטקוס) לאדם, נגיד להומו אירקטוס, היה כהתאמה לצריכת מזון מן החי אבל לגבי ההמשך להומו סאפיינס ולניאנדרטל אין כמעט עיסוק בסיבות הסביבתיות לשינוי האבולוציוני. מדוע האדם לא נשאר הומו אירקטוס במשך עוד 400 אלף שנה עד ימינו בעוד השימפנזה היא אותה שימפנזה כבר 7 מיליון שנה?
מה שאתם קוראים פה הוא הניסיון הראשון להסביר את גידול המוח האנושי מ-900 סמ"ק של ההומו אירקטוס ל-1500 סמ"ק של האדם המודרני והניאנדרטל, הכחדות ההומו אירקטוס בלבנט, התפצלות המינים והכחדות הניאנדרטל כולם בגלל התאמה (או אי התאמה מספקת) למנגנון מטבולי אחד – מגבלת החלבון, הצורך ההכרחי בשומן הנובע ממנה והיכחדות החיות הגדולות.
אגב, אותה תיאוריה יכולה גם להסביר את ביות הכלב והמעבר לחקלאות אבל על זה בהזדמנות אחרת.
לסיכום, סך הכל עוד מאמר מתוך מאות המתפרסמים מידי שנה אבל נראה שיש לו פוטנציאל להיות אבן דרך בביסוס תיאוריה מעניינת שעוסקת בשאלות מהותיות באבולוציה האנושית.
כדי להיות מאוזן צריך לציין שמדובר בהשערה, עם מספר "תמיכות" בממצא, אבל בכל זאת לעולם תהיה השערה. רוב ההשערות המדעיות, מסיימות את דרכן בפח הזבל של המדע לאחר שמרובן התעלמו ולמיעוטן התייחסו פה ושם בספרות המדעית. מיעוט שבמיעוט זוכות לחיים כתיאוריות מקובלות ורק בודדות, כמו התיאוריות של איינשטיין ודארווין זוכות לחיים ארוכים.
בקיצור ההסתברות של התיאוריה שתוארה כאן להתקבל בימינו ולחיות חיים ארוכים שואפת לאפס. מזל שיש המון סיפוק מההליכה בדרך.
שנהיה בריאים
מיקי
Speth, John D., and Katherine A. Spielmann. "Energy source, protein metabolism, and hunter-gatherer subsistence strategies." Journal of Anthropological Archaeology 2.1 (1983): 1-31.
Ben‐Dor, Miki, Avi Gopher, and Ran Barkai. "Neandertals' large lower thorax may represent adaptation to high protein diet." American journal of physical anthropology (2016).
Ben-Dor, Miki, et al. "Man the fat hunter: the demise of Homo erectus and the emergence of a new hominin lineage in the Middle Pleistocene (ca. 400 kyr) Levant." PLoS One 6.12 (2011): e28689.
סחטיין מיקי!
וואי, פרסמתם ב plos one. כבוד.