אב קדמון משותף אדם–שימפנזה

האב הקדמון המשותף של האדם והשימפנזה הוא המין המאוחר ביותר של בעל חיים שהיה אב קדמון משותף של האדם, השימפנזה המצוי והשימפנזה הננסי. קיומו של מין זה מוסק מתוך הדמיון הרב בגנום של השימפנזה והאדם, ומתוכם גם ניתן, באמצעות שיטות שעון מולקולרי, להעריך במקורב את הזמן שבו חי – בין 8 ל-4 מיליון שנה לפני זמננו. אולם, עקב נדירותם של מאובנים מתקופה זו, אין יודעים בביטחון מי היה מין זה. ארבעה מועמדים אפשריים הם המינים: סהלאנתרופוס צ'אדנסיס, אורורין טוגננסיס, ארדיפיתקוס קדבה וארדיפיתקוס רמידוס, וייתכן גם שהיה זה מין אחר שעדיין לא התגלו מאובנים שלו.

על פי תערו של אוקאם יש להניח שהאב הקדמון המשותף חי באפריקה, שכן מאובני כל ההומינינים הקדומים ביותר הידועים למדע נמצאו באפריקה, וכן שני מיני השימפנזה חיים שם. עם זאת, לא ניתן להסיק זאת בוודאות גמורה.

אבולוציה

מן האב הקדמון המשותף התפצלו לפחות שני ענפים שנציגים שלהם קיימים עד ימינו – תת-שבט ההומינינים, שכיום מיוצג רק על ידי מין האדם הנבון, ותת-שבט הפאנינים, שכיום מיוצג על ידי מיני השימפנזה הננסי והשימפנזה המצוי. לא ניתן לפסול את האפשרות שענפים נוספים התקיימו בעבר, ושכמה מן המאובנים הידועים כיום משתייכים אליהם. מצירוף הידע מן הגנטיקה ומן המאובנים ניתן להסיק עץ פילוגנטי מקורב של האב הקדמון וצאצאיו:

• אב קדמון משותף אדם–שימפנזה–גורילה (התפצל לפני 10 עד 6 מיליון שנה על פי שעון מולקולרי)
  • שבט: גורילינים
    • • סוג: גורילה
        • • מין: גורילה מערבית
          • מין: גורילה מזרחית
  • אב קדמון משותף אדם–שימפנזה (התפצל לפני 8 עד 4 מיליון שנה על פי שעון מולקולרי)
    • תת-שבט: פאנינים
      • סוג: שימפנזה
        • • מין: שימפנזה מצוי (לפני 2 עד 1 מיליון שנה על פי שעון מולקולרי)
          • מין: שימפנזה ננסי (לפני 2 עד 1 מיליון שנה על פי שעון מולקולרי)
    • תת-שבט: הומינינים
      • סוג: אוסטרלופיתקוס (4 עד 1.6 מיליון שנה על פי תיארוך מאובנים)
        • סוג: אדם (לפני 2.2 מיליון שנה על פי תיארוך מאובנים)
          • מין: הומו ארקטוס (לפני 1.6 מיליון על פי תיארוך מאובנים)
            • מין: הומו ספיינס (לפני כחצי מיליון שנה).

תארוך

ערך מורחב – שעון מולקולרי

מתוך ההבדל שבין הגנומים של האדם והשימפנזה ניתן לחשב, באמצעות שיטת השעון המולקולרי, הערכה פשוטה ומקורבת לפני כמה זמן חי האב הקדמון המשותף המאוחר ביותר שלהם. לפי שיטות שונות של מיפוי גנטי, ידוע כי ההבדל בין הגנומים הוא בקירוב 1%, שהם כ-30 מיליון הבדלים של נוקלאוטיד בודד מתוך כשלושה מיליארד זוגות נוקלאוטידים בגנום האדם.

על סמך התאוריה הנייטרלית של אבולוציה מולקולרית, נעשה הנחה מפשטת כי כמעט כל ההבדלים האלו נגרמו על ידי מוטציות נייטרליות, כלומר הן לא גרמו להבדל בכשירות ולכן לא נבררו בברירה טבעית, אלא באמצעות סחף גנטי בלבד. כמו כן נניח שמוטציות נייטרליות אשר מופיעות במשך חייו של כל פרט בודד ועוברות בתורשה לילדיו גורמות לסדר גודל של 100 הבדלים של נוקלאוטיד בודד. על פי כלל אצבע חשוב בתאוריה הנייטרלית בגנטיקה של אוכלוסיות, אותו מספר מוטציות משתלטות על האוכלוסייה כולה בכל דור. נמצא איפוא שדרושים 30,000,000/100 = 300,000 דורות של אבולוציה כדי ליצור את ההבדל בין הגנומים של האדם והשימפנזה. אם נניח שמשך הדור הממוצע בשושלות האדם והשימפנזה במשך זמן זה היה 33 שנה, נקבל כעשרה מיליוני שנים. הבדל זה יש לחלק לשניים, שכן המוטציות הצטברו גם בשושלת השימפנזה וגם בשושלת האדם, ונקבל כי האב הקדמון המשותף חי לפני כחמישה מיליון שנה.

חישוב זה הוא פשטני מאוד, אך מדויק למדי. בחישובים מתוחכמים יותר הנערכים במסגרת מחקרי גנטיקה של אוכלוסיות ואבולוציה מולקולרית מתחשבים גם במוטציות מועילות אשר משתלטות על האוכלוסייה בברירה טבעית, אך ניתן להתעלם מהן בלי השפעה גדולה על החישוב מכיוון שמרבית המוטציות הן אכן נייטרליות ומתקבעות בסחף גנטי. ההנחות הפחות ידועות הן קצב המוטציות ומשך הדור. קצב המוטציות בדור יחיד באדם עדיין לא נמדד במדויק ויש עליו ויכוחים, אך הוא אכן בסדר גודל של 100 בדור. הוא כמובן עשוי היה להשתנות במשך מיליוני השנים שחלפו, וכך גם משך הדור. חישובים המסתייעים בין השאר בכיול באמצעות גיל מאובנים הנמדד בשיטות תארוך רדיומטריות כמעט תמיד נותנים תוצאות שבין 4 ל-8 מיליון שנה לפני זמננו.

ערך זה הוא קצרמר בנושא ביולוגיה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.

ראו גם

• אב קדמון משותף
• התאוריה הנייטרלית של אבולוציה מולקולרית
• השימפנזה השלישי