home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ TIME: Almanac 1995 / TIME Almanac 1995.iso / time / 031494 / 03149922.000 < prev    next >
Text File  |  1993-06-16  |  23KB  |  419 lines

  1. <text id=94TT0290>
  2. <link 94TO0152>
  3. <title>
  4. Mar. 14, 1994: How Man Began
  5. </title>
  6. <history>
  7. TIME--The Weekly Newsmagazine--1994                  
  8. Mar. 14, 1994  How Man Began                         
  9. </history>
  10. <article>
  11. <source>Time Magazine</source>
  12. <hdr>
  13. COVER STORIES, Page 80
  14. How Man Began   
  15. </hdr>
  16. <body>
  17. <p>New evidence shows that early humans left Africa much sooner
  18. than once thought. Did Homo sapiens evolve in many places at
  19. once?
  20. </p>
  21. <p>By Michael D. Lemonick--Reported by Andrea Dorfman/New York, with other bureaus
  22. </p>
  23. <p>     No single, essential difference separates human beings from
  24. other animals--but that hasn't stopped the phrasemakers from
  25. trying to find one. They have described humans as the animals
  26. who make tools, or reason, or use fire, or laugh, or any one
  27. of a dozen other appealing oversimplifications. Here's one more
  28. description for the list, as good as any other: Humans are the
  29. animals who wonder, intensely and endlessly, about their origin.
  30. Starting with a Neanderthal skeleton unearthed in Germany in
  31. 1856, archaeologists and anthropologists have sweated mightily
  32. over excavations in Africa, Europe and Asia, trying to find
  33. fossil evidence that will answer the most fundamental questions
  34. of our existence: When, where and how did the human race arise?
  35. Nonscientists are as eager for the answers as the experts, if
  36. the constant outpouring of books and documentaries on the subject
  37. is any indication. The latest, a three-part Nova show titled
  38. In Search of Human Origins, premiered last week.
  39. </p>
  40. <p>     Yet despite more than a century of digging, the fossil record
  41. remains maddeningly sparse. With so few clues, even a single
  42. bone that doesn't fit into the picture can upset everything.
  43. Virtually every major discovery has put deep cracks in the conventional
  44. wisdom and forced scientists to concoct new theories, amid furious
  45. debate.
  46. </p>
  47. <p>     Now it appears to be happening once again. Findings announced
  48. in the past two weeks are rattling the foundations of anthropology
  49. and raising some startling possibilities. Humanity's ancestors
  50. may have departed Africa--the cradle of mankind--eons earlier
  51. than scientists have assumed. Humans may have evolved not just
  52. in a single place but in many places around the world. And our
  53. own species, Homo sapiens, may be much older than anyone had
  54. suspected. If even portions of these claims prove to be true,
  55. they will force a major rewrite of the book of human evolution.
  56. They will herald fundamental changes in the story of how we
  57. came to be who we are.
  58. </p>
  59. <p>     The latest shocker comes in the current issue of Nature, where
  60. Chinese scientists have contended that the skull of a modern-looking
  61. human, found in their country a decade ago, is at least 200,000
  62. years old--more than twice as old as any Homo sapiens specimen
  63. ever found in that part of the world. Moreover, the skull has
  64. features resembling those of contemporary Asians. The controversial
  65. implication: modern humans may not have evolved just in Africa,
  66. as most scientists believe, but may have emerged simultaneously
  67. in several regions of the globe.
  68. </p>
  69. <p>     The Nature article came only a week after an even more surprising
  70. report in the competing journal Science. U.S. and Indonesian
  71. researchers said they had redated fossil skull fragments found
  72. at two sites on the island of Java. Instead of being a million
  73. years old, as earlier analysis suggested, the fossils appear
  74. to date back nearly 2 million years. They are from the species
  75. known as Homo erectus--the first primate to look anything
  76. like modern humans and the first to use fire and create sophisticated
  77. stone tools. Says F. Clark Howell, an anthropologist at the
  78. University of California, Berkeley: "This is just overwhelming.
  79. No one expected such an age."
  80. </p>
  81. <p>     If the evidence from Java holds up, it means that protohumans
  82. left their African homeland hundreds of thousands of years earlier
  83. than anyone had believed, long before the invention of the advanced
  84. stone tools that, according to current textbooks, made the exodus
  85. possible. It would also mean that Homo erectus had plenty of
  86. time to evolve into two different species, one African and one
  87. Asian. Most researchers are convinced that the African branch
  88. of the family evolved into modern humans. But what about the
  89. Asian branch? Did it die out? Or did it also give rise to Homo
  90. sapiens, as the new Chinese evidence suggests?
  91. </p>
  92. <p>     Answering such questions requires convincing evidence--which
  93. is hard to come by in the contentious world of paleoanthropology.
  94. It is difficult to determine directly the age of fossils older
  95. than about 200,000 years. Fortunately, many specimens are found
  96. in sedimentary rock, laid down in layers through the ages. By
  97. developing ways of dating the rock layers, scientists have been
  98. able to approximate the age of fossils contained in them. But
  99. these methods are far from foolproof. The 200,000-year-old Chinese
  100. skull, in particular, is getting only a cautious reception from
  101. most scientists, in part because the dating technique used is
  102. still experimental.
  103. </p>
  104. <p>     Confidence is much stronger in the ages put on the Indonesian
  105. Homo erectus fossils. The leaders of the team that did the analysis,
  106. Carl Swisher and Garniss Curtis of the Institute of Human Origins
  107. in Berkeley, are acknowledged masters of the art of geochronology,
  108. the dating of things from the past. Says Alan Walker of Johns
  109. Hopkins University, an expert on early humans: "The IHO is doing
  110. world-class stuff." There is always the chance that the bones
  111. Swisher and Curtis studied were shifted out of their original
  112. position by geologic forces or erosion, ending up in sediments
  113. much older than the fossils themselves. But that's probably
  114. not the case, since the specimens came from two different sites.
  115. "It is highly unlikely," Swisher points out, "that you'd get
  116. the same kind of errors in both places." The inescapable conclusion,
  117. Swisher maintains, is that Homo erectus left Africa nearly a
  118. million years earlier than previously thought.
  119. </p>
  120. <p>     Experts are now scrambling to decide how this discovery changes
  121. the already complicated saga of humanity's origins. The longer
  122. scientists study the fossil record, the more convinced they
  123. become that evolution did not make a simple transition from
  124. ape to human. There were probably many false starts and dead
  125. ends. At certain times in some parts of the world, two different
  126. hominid species may have competed for survival. And the struggle
  127. could have taken a different turn at almost any point along
  128. the way. Modern Homo sapiens was clearly not the inevitable
  129. design for an intelligent being. The species seems to have been
  130. just one of several rival product lines--the only one successful
  131. today in the evolutionary marketplace.
  132. </p>
  133. <p>     The story of that survivor, who came to dominate the earth,
  134. begins in Africa. While many unanswered questions remain about
  135. when and where modern humans first appeared, their ancestors
  136. almost surely emerged from Africa's lush forests nearly 4 million
  137. years ago. The warm climate was right, animal life was abundant,
  138. and that's where the oldest hominid fossils have been uncovered.
  139. </p>
  140. <p>     The crucial piece of evidence came in 1974 with the discovery
  141. of the long-sought "missing link" between apes and humans. An
  142. expedition to Ethiopia led by Donald Johanson, now president
  143. of IHO, painstakingly pieced together a remarkable ancient primate
  144. skeleton. Although about 60% of the bones, including much of
  145. the skull, were missing, the scientists could tell that the
  146. animal stood 3 ft. 6 in. tall. That seemed too short for a hominid,
  147. but the animal had an all important human characteristic: unlike
  148. any species of primate known to have come before, this creature
  149. walked fully upright. How did the researchers know? The knee
  150. joint was built in such a way that the animal could fully straighten
  151. its legs. That would have freed it from the inefficient, bowlegged
  152. stride that keeps today's chimps and gorillas from extended
  153. periods of two-legged walking. Presuming that this diminutive
  154. hominid was a female, Johanson named her Lucy. (While he was
  155. examining the first fossils in his tent, the Beatles' Lucy in
  156. the Sky with Diamonds was playing on his tape recorder.)
  157. </p>
  158. <p>     Since scientific names don't come from pop songs, Lucy was given
  159. the tongue-challenging classification Australopithecus afarensis.
  160. Many more remains of the species have turned up, including beautifully
  161. preserved footprints found in the mid-1970s in Tanzania by a
  162. team led by the famed archaeologist Mary Leakey. Set in solidified
  163. volcanic ash, the footprints confirmed that Lucy and her kin
  164. walked like humans. Some of the A. afarensis specimens date
  165. back about 3.9 million years B.P. (before the present), making
  166. them the oldest known hominid fossils.
  167. </p>
  168. <p>     The final clue that Lucy was the missing link came when Johanson's
  169. team assembled fossil fragments, like a prehistoric jigsaw puzzle,
  170. into a fairly complete A. afarensis skull. It turned out to
  171. be much more apelike than human, with a forward-thrust jaw and
  172. chimp-size braincase. These short creatures (males were under
  173. five feet tall) were probably no smarter than the average ape.
  174. Their upright stance and bipedal locomotion, however, may have
  175. given them an advantage by freeing their hands, making them
  176. more efficient food gatherers.
  177. </p>
  178. <p>     That's one theory at least. What matters under the laws of natural
  179. selection is that Lucy and her cousins thrived and passed their
  180. genes on to the next evolutionary generation. Between 3 million
  181. and 2 million years B.P., a healthy handful of descendants sprang
  182. from the A. afarensis line, upright primates that were similar
  183. to Lucy in overall body design but different in the details
  184. of bone structure. Australopithecus africanus, Paranthropus
  185. robustus, Paranthropus boisei--all flourished in Africa. But
  186. in the evolutionary elimination tournament, the two Paranthropus
  187. species eventually lost out. Only A. africanus, most scientists
  188. believe, survived to give rise to the next character in the
  189. human drama.
  190. </p>
  191. <p>     This was a species called Homo habilis, or "handy man." Appearing
  192. about 2.5 million years B.P., the new hominid probably didn't
  193. look terribly different from its predecessors, but it had a
  194. somewhat larger brain. And, perhaps as a result of some mental
  195. connection other hominids were unable to make, H. habilis figured
  196. out for the first time how to make tools.
  197. </p>
  198. <p>     Earlier protohumans had used tools too--bits of horn or bone
  199. for digging, sticks for fishing termites out of their mounds
  200. (something modern chimps still do). But H. habilis deliberately
  201. hammered on rocks to crack and flake them into useful shapes.
  202. The tools were probably not used for hunting, as anthropologists
  203. once thought; H. habilis, on average, was less than 5 ft. tall
  204. and weighed under 100 lbs., and it could hardly have competed
  205. with the lions and leopards that stalked the African landscape.
  206. The hominids were almost certainly scavengers instead, supplementing
  207. a mostly vegetarian diet with meat left over from predators'
  208. kills. Even other scavengers--hyenas, jackals and the like--were stronger and tougher than early humans. But H. habilis
  209. presumably had the intelligence to anticipate the habits of
  210. predators and scavengers, and probably used tools to butcher
  211. leftovers quickly and get back to safety.
  212. </p>
  213. <p>     Their adaptations to the rigors of prehistoric African life
  214. enabled members of the H. habilis clan to survive as a species
  215. for 500,000 years or more, and at least one group of them apparently
  216. evolved, around 2 million years B.P., into a taller, stronger,
  217. smarter variety of human. From the neck down, Homo erectus,
  218. on average about 5 ft. 6 in. tall, was probably almost indistinguishable
  219. from a modern human. Above the neck--well, these were still
  220. primitive humans. The skulls have flattened foreheads and prominent
  221. brow ridges like those of a gorilla or chimpanzee, and the jawbone
  222. shows no hint of anything resembling a chin. Braincases got
  223. bigger and bigger over the years, but at first an adult H. erectus
  224. probably had a brain no larger than that of a modern four-year-old.
  225. Anyone who has spent time with a four-year-old, though, knows
  226. that such a brain can perform impressive feats of reasoning
  227. and creativity.
  228. </p>
  229. <p>     H. erectus was an extraordinarily successful and mobile group,
  230. so well traveled, in fact, that fossils from the species were
  231. first found thousands of miles away from its original home in
  232. Africa. In the 1890s, Eugene Dubois, an adventurous Dutch physician,
  233. joined his country's army as an excuse to get to the Dutch East
  234. Indies (now Indonesia). Dubois agreed with Charles Darwin's
  235. idea that early humans and great apes were closely related.
  236. Since the East Indies had orangutans, Dubois thought, they might
  237. have fossils of the "missing link."
  238. </p>
  239. <p>     While Dubois didn't find anything like Lucy, he discovered some
  240. intriguingly primitive fossils, a skullcap and a leg bone, in
  241. eroded sediments along the Solo River in Java. They looked partly
  242. human, partly simian, and Dubois decided that they belonged
  243. to an ancient race of ape-men. He called his creature Anthropopithecus
  244. erectus; its popular name was Java man. Over the next several
  245. decades, comparable bones were found in China (Peking man) and
  246. finally, starting in the 1950s, in Africa.
  247. </p>
  248. <p>     Gradually, anthropologists realized that all these fossils were
  249. from creatures so similar that they could be assigned to a single
  250. species: Homo erectus. Although the African bones were the last
  251. to be discovered, some were believed to be much more ancient
  252. than those found anywhere else. The most primitive Asian fossils
  253. were considered to be a million years old at most, but the African
  254. ones went back at least 1.8 million years. The relative ages,
  255. plus the fact that H. erectus' ancestors were found exclusively
  256. in Africa, led scientists to conclude that H. erectus first
  257. emerged on that continent and then left sometime later.
  258. </p>
  259. <p>     When and why did this footloose species take off from Africa?
  260. Undoubtedly, reasoned anthropologists, H. erectus made a breakthrough
  261. that let it thrive in a much broader range of conditions than
  262. it was accustomed to. And there was direct evidence of a major
  263. technological advance that could plausibly have done the trick.
  264. Excavations of sites dating back 1.4 million years B.P., 4,000
  265. centuries after H. erectus first appeared, uncovered multifaceted
  266. hand axes and cleavers much more finely fashioned than the simple
  267. stone tools used before. These high-tech implements are called
  268. Acheulean tools, after the town of St. Acheul, in France, where
  269. they were first discovered. With better tools, goes the theory,
  270. H. erectus would have had an easier time gathering food. And
  271. within a few hundred thousand years, the species moved beyond
  272. Africa's borders, spreading first into the Middle East and then
  273. into Europe and all the way to the Pacific.
  274. </p>
  275. <p>     The theory was neat and tidy--as long as everyone overlooked
  276. the holes. One problem: if advanced tools were H. erectus' ticket
  277. out of Africa, why are they not found everywhere the travelers
  278. went? Alan Thorne, of the Australian National University in
  279. Canberra, suggests that the Asian H. erectus built advanced
  280. tools from something less durable than stone. "Tools made from
  281. bamboo," he observes, "are in many ways superior to stone tools,
  282. and more versatile." And bamboo, unlike stone, leaves no trace
  283. after a million years.
  284. </p>
  285. <p>     The most direct evidence of the time H. erectus arrived in Asia
  286. is obviously the ages of the fossils found there. But accurate
  287. dates are elusive, especially in Java. In contrast to East Africa's
  288. Rift Valley, where the underground record of geological history
  289. has been lifted up and laid bare by faulting and erosion, most
  290. Javan deposits are buried under rice paddies. Since the subterranean
  291. layers of rock are not so easy to study, scientists have traditionally
  292. dated Javan hominids by determining the age of fossilized extinct
  293. mammals that crop up nearby. The two fossils cited in the new
  294. Science paper were originally dated that way. The "Mojokerto
  295. child," a juvenile skullcap found in 1936, was estimated to
  296. be about 1 million years old. And a crushed face and partial
  297. cranium from Sangiran were judged a bit younger.
  298. </p>
  299. <p>     These ages might never have been seriously questioned were it
  300. not for a scientific maverick: the IHO's Curtis, one of the
  301. authors of the Science article. In 1970 he applied a radioactive-dating
  302. technique to bits of volcanic pumice from the fossil-bearing
  303. sediments at Mojokerto. Curtis' conclusion: the Mojokerto child
  304. was not a million years old but closer to 2 million. Nobody
  305. took much notice, however, because the technique is prone to
  306. errors in the kind of pumice found in Java. Curtis' dates would
  307. remain uncertain for more than two decades, until he and Swisher
  308. could re-evaluate the pumice with a new, far more accurate method.
  309. </p>
  310. <p>     The new dates ended up validating Curtis' previous work. The
  311. Mojokerto child and the Sangiran fossils were about 1.8 million
  312. and 1.7 million years old, respectively, comparable in age to
  313. the oldest Homo erectus from Africa. Here, then, was a likely
  314. solution to one of the great mysteries of human evolution. Says
  315. Swisher: "We've always wondered why it would take so long for
  316. hominids to get out of Africa." The evident answer: it didn't
  317. take them much time at all, at least by prehistoric standards--probably no more than 100,000 years, instead of nearly a
  318. million.
  319. </p>
  320. <p>     If that's true, the notion that H. erectus needed specialized
  321. tools to venture from Africa is completely superseded. But Swisher
  322. doesn't find the conclusion all that surprising. "Elephants
  323. left Africa several times during their history," he points out.
  324. "Lots of animals expand their ranges. The main factor may have
  325. been an environmental change that made the expansion easier.
  326. No other animal needed stone tools to get out of Africa."
  327. </p>
  328. <p>     Scientists already have evidence that even the earliest hominids,
  329. the australopithecines, could survive in a variety of habitats
  330. and climates. Yale paleontologist Elisabeth Vrba believes that
  331. their evolutionary success--and the subsequent thriving of
  332. the genus Homo as well--was tied to climate changes taking
  333. place. About 2.5 million to 2.7 million years ago, an ice age
  334. sent global temperatures plummeting as much as 20F, prompting
  335. the conversion of moist African woodland into much drier, open
  336. savanna.
  337. </p>
  338. <p>     By studying fossils, Vrba found that the populations of large
  339. mammals in these environments underwent a huge change. Many
  340. forest antelopes were replaced by giant buffalo and other grazers.
  341. Vrba believes that early hominid evolution can be interpreted
  342. the same way. As grasslands continued to expand and tree cover
  343. to shrink, forest-dwelling chimpanzees yielded to bipedal creatures
  344. better adapted to living in the open. H. erectus, finally, was
  345. equipped to spread throughout the Old World.
  346. </p>
  347. <p>     If early humans' adaptability let them move into new environments,
  348. Walker of Johns Hopkins believes, it was an increasingly carnivorous
  349. diet that drove them to do so. "Once you become a carnivore,"
  350. he says, "the world is different. Carnivores need immense home
  351. ranges." H. erectus probably ate both meat and plants, as humans
  352. do today. But, says Walker, "there was a qualitative difference
  353. between these creatures and other primates. I think they actively
  354. hunted. I've always said that they should have gotten out of
  355. Africa as soon as possible." Could H. erectus have traveled
  356. all the way to Asia in just tens of thousands of years? Observes
  357. Walker: "If you spread 20 miles every 20 years, it wouldn't
  358. take long to go that far."
  359. </p>
  360. <p>     The big question now: How does the apparent quick exit from
  361. Africa affect one of the most heated debates in the field of
  362. human evolution? On one side are anthropologists who hold to
  363. the "out of Africa" theory--the idea that Homo sapiens first
  364. arose only in Africa. Their opponents champion the ``multiregional
  365. hypothesis"--the notion that modern humans evolved in several
  366. parts of the world.
  367. </p>
  368. <p>     Swisher and his colleagues believe that their discovery bolsters
  369. the out-of-Africa side. If African and Asian H. erectus were
  370. separate for almost a million years, the reasoning goes, they
  371. could have evolved into two separate species. But it would be
  372. virtually impossible for those isolated groups to evolve into
  373. one species, H. sapiens. Swisher thinks the Asian H. erectus
  374. died off and H. sapiens came from Africa separately.
  375. </p>
  376. <p>     Not necessarily, says Australia's Thorne, a leading multiregionalist,
  377. who offers another interpretation. Whenever H. erectus left
  378. Africa, the result would have been the same: populations did
  379. not evolve in isolation but in concert, trading genetic material
  380. by interbreeding with neighboring groups. "Today," says Thorne,
  381. "human genes flow between Johannesburg and Beijing and between
  382. Paris and Melbourne. Apart from interruptions from ice ages,
  383. they have probably been doing this through the entire span of
  384. Homo sapiens' evolution."
  385. </p>
  386. <p>     Counters Christopher Stringer of Britain's Natural History Museum:
  387. "If we look at the fossil record for the last half-million years,
  388. Africa is the only region that has continuity of evolution from
  389. primitive to modern humans." The oldest confirmed fossils from
  390. modern humans, Stringer points out, are from Africa and the
  391. Middle East, up to 120,000 years B.P., and the first modern
  392. Europeans and Asians don't show up before 40,000 years B.P.
  393. </p>
  394. <p>     But what about the new report of the 200,000-year-old human
  395. skull in China? Stringer thinks that claim won't stand up to
  396. close scrutiny. If it does, he and his colleagues will have
  397. a lot of explaining to do.
  398. </p>
  399. <p>     This, after all, is the arena of human evolution, where no theory
  400. dies without a fight and no bit of new evidence is ever interpreted
  401. the same way by opposing camps. The next big discovery could
  402. tilt the scales toward the multiregional hypothesis, or confirm
  403. the out-of-Africa theory, or possibly lend weight to a third
  404. idea, discounted by most--but not all--scientists: that
  405. H. erectus emerged somewhere outside Africa and returned to
  406. colonize the continent that spawned its ancestors.
  407. </p>
  408. <p>     The next fossil find could even point to an unknown branch of
  409. the human family tree, perhaps another dead end or maybe another
  410. intermediate ancestor. The only certainty in this data-poor,
  411. imagination-rich, endlessly fascinating field is that there
  412. are plenty of surprises left to come.
  413. </p>
  414.  
  415. </body>
  416. </article>
  417. </text>
  418.  
  419.