माध्यमिक जीवविज्ञान · Grades 10–12

27मानव विकास पर एक नज़र

साढ़े तीन मिलियन साल पुरानी ज्वालामुखीय राख की एक परत में पैरों के निशानों की दो पगडंडियाँ सत्ताईस मीटर तक अग़ल-बग़ल चलती हैं। उन्हें ऐसे जीवों ने छोड़ा था जो सीधे तनकर, पहले एड़ी रखकर, किसी मेहराबदार पैर और बाक़ी उँगलियों की सीध में पड़े अंगूठे के साथ चलते थे — यानी हमारे जैसे पैर — और वह भी ऐसे समय जब किसी वानर से बड़ा कोई मस्तिष्क था ही नहीं। सीधा चलना पहले आया, और वह भी दो मिलियन साल पहले; मस्तिष्क, औज़ार और वाणी बाद में आए, और वह भी किसी सीधी लकीर में नहीं बल्कि जातियों की एक झाड़ी के साथ, जिनमें से अधिकांश ने कोई वंशज नहीं छोड़ा। यह अध्याय पिछले दोनों के औज़ार — साझा लक्षण, वृक्ष, तिथियाँ, DNA — उस वंशरेखा पर लगाता है जो हम तक आती है।

27.1 नर-वानरों के बीच मनुष्य

प्रतिज्ञप्ति 27.1 (वृक्ष में हमारी जगह)

मनुष्य नर-वानर हैं: यानी ऐसे स्तनधारी जिनके पास पकड़ने वाले हाथ, पंजों की जगह नाख़ून, आगे की ओर देखती आँखें और अपने आकार के लिहाज़ से बड़ा मस्तिष्क है। नर-वानरों के भीतर महावानर — ओरंगउटान, गोरिल्ला, चिंपैंज़ी, बोनोबो, मनुष्य — एक क्लेड बनाते हैं, और उसके भीतर चिंपैंज़ी तथा बोनोबो मनुष्यों का सहोदर समूह हैं: हमारा DNA उनके DNA से लगभग 1.2% जगहों पर अलग है, और दोनों वंशरेखाओं का साझा पूर्वज कोई छह से सात मिलियन साल पहले, अफ़्रीका में जिया। वह पूर्वज न चिंपैंज़ी था न मनुष्य; तब से दोनों वंशरेखाएँ विकसित हुई हैं।

साक्ष्य. अध्याय 26 के लक्षण-आव्यूह और DNA तुलनाएँ: अनुक्रमित हर जीन चिंपैंज़ी को गोरिल्ला से ज़्यादा मनुष्य के पास रखता है, और मानव गुणसूत्र 2 उन दो गुणसूत्रों का सिरे-से-सिरे जुड़ाव है जो चिंपैंज़ी में अलग-अलग रह जाते हैं — इसीलिए हमारे पास 23 जोड़े हैं और उनके पास 24। आणविक घड़ी, जो पुराने नर-वानर बँटवारों की जीवाश्म तिथियों पर अंशांकित है, मनुष्य–चिंपैंज़ी गाँठ को उसकी तिथि देती है। ∎

परिभाषा 27.2 (मानव वंशरेखा)

मानव वंशरेखा उन सारी जातियों का क्लेड है जो चिंपैंज़ी से ज़्यादा आधुनिक मनुष्यों के पास हैं: यानी छह मिलियन साल वाली उस गाँठ के मानव पक्ष से उतरा सब कुछ। उसमें एक जीवित जाति है, होमो सेपियन्स, और कोई बीस जीवाश्म जातियाँ — यानी ऑस्ट्रैलोपिथेसीन और होमो वंश की कई जातियाँ। कोई जीवाश्म उसका तभी है जब वह उस वंशरेखा के व्युत्पन्न लक्षण दिखाए: सीधा चलना, छोटा पड़ा चेहरा, छोटे रदनक, और बाद में बड़ा मस्तिष्क तथा औज़ार।

27.2 उस वंशरेखा के लक्षण

प्रतिज्ञप्ति 27.3 (द्विपादता पहले आई)

मानव वंशरेखा का सबसे पहला व्युत्पन्न लक्षण दो टाँगों पर आदतन चलना है। वह कंकाल में दिखता है: खोपड़ी के तल का वह छिद्र जिससे मेरुरज्जु गुज़रती है खोपड़ी के पीछे के बजाय उसके नीचे बैठता है, इसलिए सिर किसी खड़ी रीढ़ पर संतुलित रहता है; रीढ़ में दोहरा मोड़ है; श्रोणि छोटी और कटोरे जैसी है; जाँघ की हड्डियाँ घुटने की ओर भीतर को झुकती हैं, जिससे पैर देह के केंद्र के नीचे आ जाते हैं; और पैर में एक मेहराब है तथा अंगूठा बाक़ी उँगलियों की सीध में है, जो धक्का देने के लिए बना है, पकड़ने के लिए नहीं। ये सब, कुछ वानर जैसे लक्षणों के साथ, चार मिलियन साल पुराने ऐसे जीवाश्मों में मौजूद हैं जिनके मस्तिष्क किसी चिंपैंज़ी से बड़े नहीं।

साक्ष्य. ज्वालामुखीय राख में पैरों के निशानों की वे पगडंडियाँ, जो 3.6 मिलियन साल पुरानी हैं, एड़ी के प्रहार और किसी मेहराबदार पैर वाली डग भरती चाल दिखाती हैं। 3.2 मिलियन साल पुरानी किसी मादा ऑस्ट्रैलोपिथेसीन का कंकाल, जो 40% पूरा है, मनुष्य जैसी श्रोणि तथा घुटना और लगभग $400\,\mathrm{cm}^{3}$ का मस्तिष्क रखता है। उसी उम्र के खोपड़ी-तल मेरु छिद्र को आगे, खोपड़ी के नीचे रखते हैं। वे लक्षण इस क्रम में प्रकट होते हैं: चलना, फिर, एक मिलियन साल से भी अधिक बाद, मस्तिष्क की बढ़त। ∎

बग़ल से देखे गए किसी चिंपैंज़ी और किसी मनुष्य के कंकाल। उस वानर में मेरुरज्जु खोपड़ी को पीछे से छोड़ती है और सिर किसी तिरछी रीढ़ से आगे लटकता है, मुड़े कूल्हों तथा घुटनों पर; जबकि उस द्विपाद में वह छिद्र खोपड़ी के नीचे है, सिर दोहरे मोड़ वाली किसी खड़ी रीढ़ पर संतुलित है, श्रोणि छोटी तथा कटोरे जैसी है और घुटने धड़ के नीचे खड़े हैं। किसी जीवाश्म खोपड़ी का तल, श्रोणि या घुटना उसकी चाल के लिए पढ़ा जा सकता है।

कड़ी पड़ी ज्वालामुखीय राख में सुरक्षित पैरों के निशानों की एक पगडंडी। पहले एड़ी, एक मेहराबदार पैर, सीध में अंगूठा: यानी किसी सीधे चलने वाले की छाप, जो पहले पत्थर औज़ार से मिलियनों साल पहले बनी।

प्रतिज्ञप्ति 27.4 (फिर मस्तिष्क, औज़ार, चेहरा)

लगभग 2.5 मिलियन साल पहले से वह वंशरेखा व्युत्पन्न लक्षणों का दूसरा समुच्चय दिखाती है: $450\,\mathrm{cm}^{3}$ से बढ़कर $1350\,\mathrm{cm}^{3}$ तक जाता मस्तिष्क, उसके नीचे सिकुड़ते चेहरा तथा जबड़े, एक ठुड्डी, और पत्थर के औज़ार — पहले धार तक छीले कंकड़, फिर गढ़े हुए हस्त-कुठार, फिर फलक, नोकें और बेंट लगे औज़ार। आग एक मिलियन साल पहले तक क़ाबू में आ जाती है, मुर्दे एक लाख साल तक गाड़े जाने लगते हैं, और चालीस हज़ार तक चित्र बनाए जाते हैं। मस्तिष्क और औज़ार साथ-साथ बढ़ते हैं, और हर एक दूसरे को उपयोगी बनाता है, दो मिलियन सालों पर।

उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎

मानव वंशरेखा की जातियों का मस्तिष्क आयतन, उनकी उम्र के सामने (गोल किए गए औसत)। सीधे चलने के पहले दो मिलियन सालों तक वह किसी वानर के 400\, cm3 पर सपाट रहता है, फिर अगले दो में तिगुना हो जाता है; और निएंडरथलों के मस्तिष्क हमारे से ज़रा बड़े थे। — मानव वंशरेखा की जातियों का मस्तिष्क आयतन, उनकी उम्र के सामने (गोल किए गए औसत)। सीधे चलने के पहले दो मिलियन सालों तक वह किसी वानर के $400\,\mathrm{cm}^{3}$ पर सपाट रहता है, फिर अगले दो में तिगुना हो जाता है; और निएंडरथलों के मस्तिष्क हमारे से ज़रा बड़े थे।

बग़ल से देखी गई उस वंशरेखा की खोपड़ियाँ, किसी ऑस्ट्रैलोपिथेसीन से लेकर किसी आधुनिक मनुष्य तक: कपाल-कोष्ठ फूलता है, चेहरा उसके नीचे पीछे हटता है, भ्रू-कटक फीका पड़ता है और एक ठुड्डी प्रकट होती है।

उदाहरण 27.5 (कोई खोपड़ी पढ़ना)

नीचे की ओर मेरु छिद्र, $450\,\mathrm{cm}^{3}$ का कपाल-कोष्ठ, बड़े जबड़े और आगे निकला चेहरा रखती कोई जीवाश्म खोपड़ी किसी ऑस्ट्रैलोपिथेसीन की है: यानी सीधी चलती, छोटे मस्तिष्क वाली। $900\,\mathrm{cm}^{3}$ , भारी भ्रू-कटक, पीछे हटता माथा और कोई ठुड्डी न रखती खोपड़ी होमो इरेक्टस की है। और $1400\,\mathrm{cm}^{3}$ , ऊँचा माथा, कपाल-कोष्ठ के नीचे दुबका छोटा चेहरा तथा एक ठुड्डी रखती खोपड़ी किसी आधुनिक मनुष्य की। वृक्ष पर इन लक्षणों का क्रम वही है जिस क्रम में वे चट्टानों में प्रकट होते हैं।

27.3 एक झाड़ी, कोई सीढ़ी नहीं

प्रतिज्ञप्ति 27.6 (एक साथ कई जातियाँ)

मानव वंशरेखा पूर्वजों और वंशजों की कोई अकेली लकीर नहीं बल्कि जातियों की एक झाड़ी है, जिनमें से कई एक ही समय जिए: दो मिलियन साल पहले पहले होमो के बग़ल में दो या तीन क़िस्म के ऑस्ट्रैलोपिथेसीन; होमो इरेक्टस तीन महाद्वीपों पर फैला जबकि अफ़्रीका में और जातियाँ उठीं; और पचास हज़ार साल पहले तक भी आधुनिक मनुष्यों ने पृथ्वी यूरोप के निएंडरथलों, एशिया की एक और आबादी, और किसी द्वीप पर छोटी देह वाली एक जाति के साथ साझा की। उस झाड़ी की अधिकांश शाखाएँ विलुप्ति पर ख़त्म हुईं; हमारी वह है जो बची है।

साक्ष्य. अलग-अलग जातियों के जीवाश्म एक ही उम्र की परतों में एक ही स्थल पर मिलते हैं। निएंडरथल और आधुनिक मनुष्यों के अवशेष यूरोप में कई हज़ार सालों तक एक-दूसरे पर पड़ते हैं। निएंडरथलों का और उस एशियाई आबादी का DNA, जो उनकी हड्डियों से निकाला गया, हमारे DNA से अलग है — और हममें मौजूद भी: अफ़्रीका के बाहर के लोग लगभग 2% निएंडरथल DNA ढोते हैं, और कुछ प्रशांत आबादियाँ उस एशियाई आबादी का कई प्रतिशत, जो उन जातियों के मिलने पर हुए अंतःप्रजनन का निशान है। वे शाखाएँ ख़त्म होने से पहले एक-दूसरे को छू गई थीं। ∎

मानव वंशरेखा की कुछ जातियाँ और वे अवधियाँ जिनमें उनके जीवाश्म मिलते हैं। लगभग हर तिथि पर कई जातियाँ साथ-साथ रहीं; वह वंशरेखा एक झाड़ी है जिसकी एक ही टहनी बची है।

प्रतिज्ञप्ति 27.7 (आधुनिक मनुष्य)

होमो सेपियन्स अफ़्रीका में लगभग 300 000 साल पहले प्रकट हुआ, जो अपनी ऊँची, गोल खोपड़ी, छोटे चेहरे और ठुड्डी से पहचाना जाता है। छोटे-छोटे समूह कोई 60 000 साल पहले अफ़्रीका से निकले और 50 000 सालों के भीतर अंटार्कटिका को छोड़कर हर महाद्वीप तक पहुँच चुके थे, और रास्ते में मिली पुरानी आबादियों को आंशिक रूप से समेटते गए। सारे जीवित मनुष्य उसी अफ़्रीकी आबादी से उतरे हैं: पूरी जाति की आनुवंशिक विविधता अफ़्रीका के किसी एक इलाक़े के चिंपैंज़ियों की विविधता से छोटी है, और वह अफ़्रीका में सबसे अधिक है तथा प्रकीर्णन के रास्तों पर उससे दूरी के साथ घटती जाती है — यानी एक के बाद एक बसे संस्थापक समूहों का हस्ताक्षर।

उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎

दो लुप्त आबादियों से विरासत में मिले जीनोम का हिस्सा, इलाक़े के हिसाब से (गोल किया हुआ)। अफ़्रीका से निकली आबादियाँ निएंडरथलों से मिलीं और उनसे अंतःप्रजनन किया; और जो पश्चिमी प्रशांत तक पहुँचीं वे उस एशियाई आबादी से भी मिलीं। उस झाड़ी की शाखाओं ने एक को छोड़कर सबके ख़त्म होने से पहले जीनों का लेन-देन किया।

27.4 किसने हमें बनाया

प्रतिज्ञप्ति 27.8 (जीन, और फिर संस्कृति)

उस वंशरेखा के लक्षण वैसे ही उठे जैसा पिछले अध्याय बताते हैं: उत्परिवर्तन, जिनमें विकासीय जीनों के नियमन के बदलाव भी हैं (मस्तिष्क की लंबी बढ़त, छोटा चेहरा), जो अफ़्रीकी सवानाओं के पर्यावरणों में वरण से और छोटी आबादियों में अपवाह से छँटे। पर उस वंशरेखा ने वंशागति का एक दूसरा ढंग भी जोड़ा — अध्याय 24 वाला हस्तांतरित बरताव, और वह भी ऐसे पैमाने पर उठाया गया जहाँ कोई दूसरी जाति नहीं पहुँची: औज़ार, आग, भाषा, सहयोग, सिखाना। संस्कृति एक ही जीवनकाल के भीतर जमा होती है और उन सबके पास जाती है जो उसे सीखें, केवल वंशजों के पास नहीं; और पिछले एक लाख सालों से जो बदलाव मनुष्यों के लिए सबसे अधिक मायने रखे हैं वे सांस्कृतिक रहे हैं, तथा जिस पर्यावरण में यह जाति विकसित होती है वह काफ़ी हद तक उसी का बनाया हुआ है।

उपपत्ति. इस स्तर पर स्वीकृत। ∎

विधि 27.9 (किसी जीवाश्म को जगह देना)

उस परत को तिथि दीजिए (ज्वालामुखीय खनिजों का रेडियोसक्रिय क्षय, या उन स्तरों की ज्ञात उम्र)।
चाल पढ़िए: मेरु छिद्र की जगह, श्रोणि तथा जाँघ की हड्डी का आकार, और वह पैर।
कपाल-कोष्ठ नापिए; चेहरा, भ्रू-कटक, ठुड्डी और दाँत नोट कीजिए।
मौजूद तथा ग़ैरहाज़िर व्युत्पन्न अवस्थाएँ सूचीबद्ध कीजिए, और उस जीवाश्म को अध्याय 26 के नियमों से वृक्ष पर रखिए: यानी उस गाँठ के पास किसी बग़ल की शाखा की तरह जहाँ उसके लक्षणों का जोड़ बैठता हो, “वह पूर्वज” की तरह नहीं।
जहाँ हड्डी काफ़ी अच्छी तरह बची हो वहाँ DNA पढ़िए और उसकी जीवित आबादियों से तुलना कीजिए।

टिप्पणी 27.10 (कोई खोई कड़ी नहीं)

वह मुहावरा एक ही ख़ाली जगह वाली किसी ज़ंजीर मान लेता है; जबकि वह अभिलेख बहुत-सी शाखाओं वाली एक झाड़ी है, जिनमें से अधिकांश कुछ ही हड्डियों से जानी जाती हैं, और हमारे तथा चिंपैंज़ी के बीच की “कड़ी” एक गाँठ है — यानी एक लुप्त आबादी जो दोनों में से कोई नहीं थी — न कि बीचोंबीच का कोई जीव। जीवाश्म जो दिखाते हैं, और वह भी उसी क्रम में जिसमें चट्टानें उन्हें बचाती हैं, वह है हर व्युत्पन्न लक्षण का अपनी बारी पर प्रकट होना: पैर, फिर मस्तिष्क, फिर औज़ार, फिर वह ठुड्डी — और पिछले पचास हज़ार सालों में, ऐसी जाति के काम जिसका विकास अब ज़्यादातर उसी का अपना गढ़ा हुआ है।

27.5 अभ्यास

अभ्यास 27.1 ★

मनुष्य की सबसे क़रीबी नातेदार जीवित जाति कौन-सी है, और दोनों वंशरेखाएँ कितने समय पहले अलग हुईं?

हल

हल — अभ्यास 27.1.

चिंपैंज़ी (बोनोबो समेत); और वे वंशरेखाएँ छह से सात मिलियन साल पहले अलग हुईं।

अभ्यास 27.2 ★

सीधे चलने के चार कंकालीय चिह्न गिनाइए।

हल

हल — अभ्यास 27.2.

खोपड़ी के नीचे मेरु छिद्र; दोहरे मोड़ वाली रीढ़; छोटी, कटोरे जैसी श्रोणि; घुटने की ओर भीतर को झुकी जाँघ की हड्डियाँ; और सीध में पड़े अंगूठे वाला मेहराबदार पैर।

अभ्यास 27.3 ★

मस्तिष्क-आयतन वाले चित्र से किसी ऑस्ट्रैलोपिथेसीन का, शुरुआती होमो इरेक्टस का और किसी आधुनिक मनुष्य का आयतन बताइए।

हल

हल — अभ्यास 27.3.

लगभग $420\,\mathrm{cm}^{3}$ ; लगभग $850\,\mathrm{cm}^{3}$ ; लगभग $1350\,\mathrm{cm}^{3}$ ।

अभ्यास 27.4 ★

मानव वंशरेखा को किसी सीढ़ी के बजाय झाड़ी क्यों कहा जाता है?

हल

हल — अभ्यास 27.4.

क्योंकि उस वंशरेखा की कई जातियाँ एक ही समय जीं, और उनमें से अधिकांश अगली में बदलने के बजाय विलुप्ति पर ख़त्म हुईं; वे जातियाँ शाखाएँ हैं, सीढ़ियाँ नहीं।

अभ्यास 27.5 ★

होमो सेपियन्स कहाँ और कब प्रकट हुआ, और मानव आनुवंशिक विविधता का बँटवारा क्या दिखाता है?

हल

हल — अभ्यास 27.5.

अफ़्रीका में, लगभग 300 000 साल पहले। आनुवंशिक विविधता अफ़्रीका में सबसे अधिक है और उससे दूरी के साथ गिरती है: सारे जीवित मनुष्य उसी अफ़्रीकी आबादी से, एक के बाद एक छोटे संस्थापक समूहों के रास्ते, उतरे हैं।

अभ्यास 27.6 ★★

मानव गुणसूत्र 2 सिरे-से-सिरे जुड़े दो चिंपैंज़ी गुणसूत्रों से मेल खाता है। समझाइए कि यह गुणसूत्र संख्याओं के अंतर की व्याख्या कैसे करता है, और यह नातेदारी के ख़िलाफ़ नहीं बल्कि उसका साक्ष्य क्यों है।

हल

हल — अभ्यास 27.6.

मानव वंशरेखा में दो पूर्वज गुणसूत्र जुड़कर एक हो गए, इसलिए 24 जोड़े 23 बन गए। वह जुड़ा गुणसूत्र बीच में दोनों मूल सिरों के अवशेष और एक दूसरा, चुप सेंट्रोमियर ढोता है — यानी उस जुड़ाव का एक अभिलेख; और उसकी जीन सामग्री दोनों चिंपैंज़ी गुणसूत्रों से जीन दर जीन मेल खाती है। गुणसूत्रों के किसी साझा सेट से, जो एक बार बदला हो, उतरना ठीक वही है जिसकी नातेदारी भविष्यवाणी करती है।

अभ्यास 27.7 ★★

उस वंशरेखा में पहले क्या आया, सीधा चलना या बड़ा मस्तिष्क? कितने अंतर से? साक्ष्य दीजिए।

हल

हल — अभ्यास 27.7.

सीधा चलना, और वह भी लगभग दो मिलियन साल से: 3.6 से 3.2 मिलियन साल पुराने पैरों के निशान तथा श्रोणियाँ $400\,\mathrm{cm}^{3}$ मस्तिष्क वाले चलने वालों की हैं; और मस्तिष्क की बढ़त लगभग 2.5 मिलियन साल पर शुरू होती है।

अभ्यास 27.8 ★★

कालरेखा वाले चित्र से बताइए कि दो मिलियन साल पहले कौन-सी जातियाँ साथ-साथ रहीं? और 100 000 साल पहले?

हल

हल — अभ्यास 27.8.

दो मिलियन साल पहले: A. africanus (मुश्किल से), Paranthropus, Homo habilis और शुरुआती H. erectus। 100 000 साल पहले: H. erectus (आख़िरी आबादियाँ), H. heidelbergensis (आख़िरी), निएंडरथल और H. sapiens।

अभ्यास 27.9 ★★

यूरोपीय वंश का कोई व्यक्ति 2% निएंडरथल DNA ढोता है। समझाइए कि यह किस घटना को दर्ज करता है, और उप-सहारा अफ़्रीकी लगभग कुछ भी क्यों नहीं ढोते।

हल

हल — अभ्यास 27.9.

अफ़्रीका से निकलते आधुनिक मनुष्यों और पश्चिमी एशिया तथा यूरोप में मिले निएंडरथलों के बीच कोई 50 000 साल पहले हुआ अंतःप्रजनन। जो आबादियाँ उप-सहारा अफ़्रीका में रह गईं वे निएंडरथलों से कभी मिलीं ही नहीं, इसलिए वे कुछ भी नहीं ढोतीं।

अभ्यास 27.10 ★★

विधि 27.9 को ऐसी खोपड़ी पर लगाइए जिसका मेरु छिद्र आगे हो, जो $500\,\mathrm{cm}^{3}$ की हो, जिसके जबड़े बड़े हों, और जो 2.8 मिलियन साल पुरानी परत में मिली हो।

हल

हल — अभ्यास 27.10.

सीधी चलती (आगे का छिद्र), छोटा मस्तिष्क, बड़े जबड़े, 2.8 मिलियन साल: यानी कोई ऑस्ट्रैलोपिथेसीन, जो उस वंशरेखा के आधार के पास किसी बग़ल की शाखा पर रखा जाएगा — यानी होमो के पूर्वजों का कोई नातेदार, कोई सिद्ध पूर्वज नहीं।

अभ्यास 27.11 ★★

क्लेडों की शब्दावली से समझाइए कि “मनुष्य वानरों से उतरे हैं” को सही ढंग से “मनुष्य वानर हैं” क्यों कहा जाता है।

हल

हल — अभ्यास 27.11.

महावानर एक क्लेड बनाते हैं, और मनुष्य उसके भीतर की एक शाखा हैं; और चूँकि कोई क्लेड अपनी गाँठ के सारे वंशज समेटता है, इसलिए मनुष्य वानर हैं, जैसे वे नर-वानर और स्तनधारी हैं। “वानरों से उतरे” ग़लत ढंग से वानरों को किसी गाँठ पर बिठा देता है; जबकि जीवित वानर सहोदर सिरे हैं।

अभ्यास 27.12 ★★★

निएंडरथलों के मस्तिष्क हमारे से ज़रा बड़े थे और वे परिष्कृत औज़ार बनाते थे, फिर भी वे यूरोप में हमारे आने के कुछ ही हज़ार सालों के भीतर ग़ायब हो गए। इस अध्याय से मेल खाती दो परिकल्पनाएँ प्रस्तावित कीजिए और बताइए कि कौन-सा साक्ष्य उनमें अंतर करता।

हल

हल — अभ्यास 27.12.

परिकल्पना 1: प्रतिस्पर्धा — आधुनिक मनुष्यों ने, अधिक संख्या में या बेहतर संगठित होकर, संसाधन ले लिए; और साक्ष्य वहाँ निएंडरथल स्थलों की गिरावट होती जहाँ दोनों एक-दूसरे पर पड़े। परिकल्पना 2: समावेश — छोटी निएंडरथल आबादियाँ आंशिक रूप से अंतःप्रजनन से समेट ली गईं और आंशिक रूप से बदलती जलवायु में अपवाह तथा संयोग से विलुप्त हुईं; और साक्ष्य हममें बैठा निएंडरथल DNA तथा संपर्क से पहले छोटी, घटती निएंडरथल आबादियों के चिह्न होते। दोनों सच हो सकती हैं।

अभ्यास 27.13 ★★★

मानव आनुवंशिक विविधता प्रकीर्णन के रास्तों पर अफ़्रीका से दूरी के साथ घटती है। इसे अध्याय 25 के संस्थापक प्रभाव से समझाइए, और बताइए कि इससे उस प्रकीर्णन के ढंग के बारे में क्या निकलता है।

हल

हल — अभ्यास 27.13.

उस प्रकीर्णन का हर क़दम किसी छोटे समूह ने उठाया जो उस आबादी के युग्मविकल्पियों का एक प्रतिदर्श ढोता था जिसे वह छोड़ आया था; और हर नया इलाक़ा पिछले से बसाया गया। हर बसावट पर विविधता गिरी, इसलिए सबसे दूर की आबादियों के पास सबसे कम है। वह प्रकीर्णन किसी सामूहिक हलचल के बजाय एक के बाद एक छोटे प्रवासों से आगे बढ़ा।

अभ्यास 27.14 ★★★

लैक्टेज़ की टिकाऊपन, ऊँचे अक्षांशों पर हल्की त्वचा और मलेरिया के प्रति प्रतिरोध ऐसे मानव लक्षण हैं जो पिछले दस हज़ार सालों में विकसित हुए। समझाइए कि कोई सांस्कृतिक बदलाव (दुग्ध-पालन, प्रवास, खेती) वह वरण कैसे बना सकता है जो जीन बदल देता है।

हल

हल — अभ्यास 27.14.

दुग्ध-पालन ने दूध को वयस्कों का भोजन बनाया: टिकाऊपन वाले युग्मविकल्पी के वाहक बेहतर खाते थे और अधिक वंशज छोड़ते थे। कमज़ोर धूप वाले अक्षांशों में प्रवास ने विटामिन D दुर्लभ कर दिया: इसलिए हल्की त्वचा, जो उसे अधिक बनाती है, पसंद की गई। खेती ने घनी आबादियाँ और ठहरा पानी बनाया जहाँ मलेरिया फैला: इसलिए उससे बचाते युग्मविकल्पी चढ़े। हर हाल में जीने के ढंग के किसी बदलाव ने यह बदल दिया कि कौन-से युग्मविकल्पी प्रजनन करते हैं।

अभ्यास 27.15 ★★★

“मनुष्यों के लिए विकास रुक चुका है, क्योंकि दवा और संस्कृति हमें वरण से बचाते हैं।” अपवाह, पिछले अभ्यास के तीनों लक्षणों और वरण के अर्थ के साथ एक अनुच्छेद में विवेचना कीजिए।

हल

हल — अभ्यास 27.15.

वरण अलग-अलग युग्मविकल्पी ढोते वाहकों के बीच प्रजनन का कोई भी अंतर है; और दवा यह बदलती है कि कौन-से युग्मविकल्पी मायने रखते हैं, यह नहीं कि कोई रखता है या नहीं — संक्रमणों के प्रति प्रतिरोध, उर्वरता, प्रजनन की उम्र आज भी बदलते हैं और विरासत में मिलते हैं। वे तीनों लक्षण पिछले दस हज़ार सालों के भीतर काम करता वरण दिखाते हैं, जो संस्कृति ने ही चलाया। और अपवाह हर आबादी में चाहे जो हो जारी रहता है। मानव विकास ने दिशा बदली है, रुका नहीं है।

27.6 समस्या: राख में चलने वाले

समस्या 27.1

सप्ताहांत समस्या — पैरों के निशानों की दो पगडंडियाँ चाल, क़द और रफ़्तार के लिए पढ़ी गईं; खोपड़ियों की एक क़तार नापी गई; और किसी जीवित विद्यार्थिनी का DNA तीन आबादियों तक पीछा किया गया

पैरों के निशानों की दो पगडंडियाँ, जो 3.6 मिलियन साल पुरानी हैं, $27\,\mathrm{m}$ तक समांतर चलती हैं। पगडंडी A: निशान की लंबाई $21.5\,\mathrm{cm}$ , डग (एक ही पैर के एक निशान से अगले तक) $0.95\,\mathrm{m}$ । पगडंडी B: लंबाई $18.5\,\mathrm{cm}$ , डग $0.80\,\mathrm{m}$ । आधुनिक मनुष्यों में पैर खड़े क़द का लगभग 15% होता है, और क़द के लगभग 0.8 गुने की चलती डग किसी धीमी चाल से मेल खाती है।

भाग I — वे निशान।

चलने वाले A का और चलने वाले B का क़द आँकिए।
हर डग की तुलना क़द के 0.8 गुने से कीजिए। वे चल रहे थे या दौड़ रहे थे?
वे निशान गहरी एड़ी, एक मेहराब, और बाक़ी उँगलियों के समांतर पड़ा अंगूठा दिखाते हैं। हर विशेषता उस पैर और उस चाल के बारे में क्या दिखाती है?
सीधा तनकर चलता कोई चिंपैंज़ी सपाट तलवे और बाहर निकले अंगूठे वाले निशान छोड़ता है, और वह इसे देर तक जारी नहीं रख सकता। प्रतिज्ञप्ति 27.3 के कौन-से लक्षण वे पगडंडियाँ अपने बनाने वालों के लिए स्थापित करती हैं, और कौन-से अनजाने छोड़ देती हैं?
उसी उम्र के सबसे पास वाले जीवाश्मों के मस्तिष्क $400\,\mathrm{cm}^{3}$ के हैं। यह जोड़ — ये पैर, वह मस्तिष्क — उस वंशरेखा के लक्षणों के क्रम के बारे में क्या तय कर देता है?

भाग II — वे खोपड़ियाँ। पाँच खोपड़ियाँ, कपाल-कोष्ठ आयतन, उम्र और लक्षणों समेत: 1: $450\,\mathrm{cm}^{3}$ , 3.0 मिलियन साल, आगे निकला चेहरा, कोई ठुड्डी नहीं। 2: $650\,\mathrm{cm}^{3}$ , 1.9 मिलियन साल, छोटा चेहरा। 3: $950\,\mathrm{cm}^{3}$ , 1.0 मिलियन साल, भारी भौंह, कोई ठुड्डी नहीं। 4: $1450\,\mathrm{cm}^{3}$ , 60 000 साल, भारी भौंह, कोई ठुड्डी नहीं, लंबी नीची खोपड़ी। 5: $1350\,\mathrm{cm}^{3}$ , 30 000 साल, ऊँचा माथा, ठुड्डी।

हर खोपड़ी को कालरेखा वाले चित्र के किसी समूह में रखिए।
पाँचों के लिए उम्र के सामने मस्तिष्क आयतन आलेखित कीजिए, या वर्णन कीजिए। वह आयतन किस अंतराल पर सबसे तेज़ बढ़ता है?
खोपड़ी 4 खोपड़ी 5 से बड़ी है। क्या अकेला मस्तिष्क आयतन किसी आधुनिक मनुष्य को पहचान देता है? कौन-से लक्षण देते हैं?
खोपड़ियाँ 4 और 5 समय में एक-दूसरे पर पड़ती हैं। यह अध्याय उनकी दोनों आबादियों के रिश्ते के बारे में क्या कहता है, और कौन-सा साक्ष्य उसका समर्थन करता है?
खोपड़ी 1 और भाग I वाले निशान एक ही जाति के हो सकते हैं। समझाइए कि अध्याय 26 की भाषा में वह जाति कोई सिद्ध पूर्वज नहीं बल्कि पूर्वज जैसी नातेदार क्यों है।

भाग III — उस विद्यार्थिनी का जीनोम। यूरोपीय और मेलानेशियाई वंश की एक विद्यार्थिनी का जीनोम निएंडरथलों के तथा उस लुप्त एशियाई आबादी के जीनोमों से मिलाया जाता है: 1.6% निएंडरथल जीनोम से मेल खाता है, और 1.8% उस एशियाई से।

समझाइए कि 1.6% का मेल क्या मतलब रखता है और वह किस घटना को दर्ज करता है।
उसके आँकड़ों की उस चार्ट से तुलना कीजिए। उसकी कौन-सी पूर्वज आबादियों ने हर हिस्सा दिया?
अंतःप्रजनन 50 000 साल पहले हुआ हो और कोई पीढ़ी 25 साल की हो, तो उसे उस घटना से कितनी पीढ़ियाँ अलग करती हैं? वह हिस्सा घुलकर शून्य क्यों नहीं हो गया?
दो वंशरेखाओं ने उसकी वंशरेखा को जीन दिए हालाँकि वे जातियाँ कहलाती हैं। यह उस समय पर अध्याय 25 की जाति-सीमा के बारे में क्या कहता है?
उसका सूत्रकणिका DNA आधुनिक मानव प्रकार का है, जैसा हर जीवित व्यक्ति का है। यह उस अंतःप्रजनन की दिशा या उसकी क़िस्मत के बारे में क्या दिखाता है?

भाग IV — वह घड़ी और वह झाड़ी।

मनुष्य और चिंपैंज़ी का DNA 1.2% में अलग है; और अध्याय 26 की नर-वानर घड़ी 0.27% प्रति मिलियन साल चलती है। उस साझा पूर्वज को तिथि दीजिए।
मानव वंशरेखा के सबसे पुराने ज्ञात जीवाश्म 6 से 7 मिलियन साल पुराने हैं। क्या यह आपकी तिथि से मेल खाता है?
कालरेखा की वे जातियाँ सूचीबद्ध कीजिए जो एक मिलियन साल पहले जीवित थीं, और बताइए कि उनमें से कितनी के जीवित वंशज हैं।
समझाइए कि उस वंशरेखा के पिछले एक लाख साल इस अध्याय के लक्षणों से ज़्यादा सांस्कृतिक बदलाव से बेहतर क्यों वर्णित होते हैं।
परिणाम लिखिए: चलने वाले A का क़द और चाल, वह क्रम जिसमें पैर, मस्तिष्क और ठुड्डी प्रकट हुए, और उन लुप्त आबादियों की संख्या जिनके जीन वह विद्यार्थिनी ढोती है।

हल

हल — समस्या 27.1.

1. A: $21.5/0.15 \approx 1.43\,\mathrm{m}$ ; B: $18.5/0.15 \approx 1.23\,\mathrm{m}$ ।

2. $0.8 \times 1.43 = 1.14\,\mathrm{m}$ और $0.8 \times 1.23 = 0.98\,\mathrm{m}$ : दोनों डग किसी धीमी चाल की डग से छोटी हैं; वे चल रहे थे, बिना जल्दबाज़ी के।

3. गहरी एड़ी: यानी एड़ी पहले पड़ती है, जैसा मानव चलने में; एक मेहराब: यानी ऐसा पैर जो उत्तोलक और स्प्रिंग की तरह काम करता है; समांतर अंगूठा: यानी धक्का देने वाला पैर, टहनियाँ पकड़ने वाला नहीं।

4. $27\,\mathrm{m}$ तक टिकी, एड़ी-पहले वाली डग भरती चाल, और वह भी मनुष्य जैसे पैर के साथ: यानी आदतन द्विपादता। निशानों से अनजाना: श्रोणि, जाँघ की हड्डी का कोण, मेरु छिद्र, और रीढ़ के मोड़।

5. यह कि सीधा चलना मस्तिष्क के बड़े होने से एक मिलियन साल से भी अधिक पहले आया।

6. 1: ऑस्ट्रैलोपिथेसीन। 2: Homo habilis। 3: Homo erectus। 4: निएंडरथल। 5: Homo sapiens।

7. 3.0 मिलियन पर 450 से 1.9 पर 650, 1.0 पर 950, फिर 1450 और 1350: सबसे तेज़ बढ़त 1.9 और 1.0 मिलियन साल के बीच है ( $300\,\mathrm{cm}^{3}$ प्रति मिलियन साल), फिर 1.0 और 0.06 के बीच।

8. नहीं: निएंडरथल मस्तिष्क उतने ही बड़े या बड़े थे। आधुनिक मनुष्य ऊँचे माथे, कपाल-कोष्ठ के नीचे दुबके छोटे चेहरे, ठुड्डी और गोल खोपड़ी से पहचाने जाते हैं।

9. उस झाड़ी की दो आबादियाँ जो अग़ल-बग़ल जीं, शरीर-रचना में अलग थीं, और जिन्होंने अंतःप्रजनन किया: अफ़्रीका के बाहर जीवित लोगों में बैठा निएंडरथल DNA ही उसका साक्ष्य है।

10. कोई जीवाश्म अपनी ही बग़ल की शाखा पर एक सिरा है; उसके लक्षणों का जोड़ उसे उस गाँठ के पास रखता है जिससे बाद की जातियाँ उतरती हैं, पर कोई लक्षण यह साबित नहीं करता कि वह ठीक वही आबादी थी जिसने उन्हें जन्म दिया। वह उस पूर्वज के पास का एक नातेदार है, और किसी जीवाश्म को इतना ही दिखाया जा सकता है।

11. उसके जीनोम का 1.6% बनाते खंड किसी भी आधुनिक अनुक्रम से ज़्यादा निएंडरथल अनुक्रम के पास हैं: वे उन निएंडरथल पूर्वजों से विरासत में मिले जिन्होंने आधुनिक मनुष्यों से अंतःप्रजनन किया।

12. वह चार्ट यूरोप में लगभग 1.8% निएंडरथल और मेलानेशिया में उस एशियाई आबादी का लगभग 3.5% DNA देता है: उसके यूरोपीय वंश ने निएंडरथल हिस्सा लाया, और उसके मेलानेशियाई वंश ने दूसरा (जो उसके मिश्रित वंशक्रम से घुल गया है)।

13. $50\,000/25 = 2000$ पीढ़ियाँ। वह हिस्सा इसलिए नहीं घुला क्योंकि पूरी आबादी उसे ढोती है: दूसरे वाहकों से मिलना उस औसत को स्थिर रखता है; और घुलाव तभी होता है जब वाहक ग़ैर-वाहकों से मिलें, तथा अफ़्रीका के बाहर कोई ग़ैर-वाहक थे ही नहीं।

14. यह कि वह सीमा बंद नहीं थी: कोई 500 000 सालों के अलगाव के बाद भी वे आबादियाँ उर्वर संतान दे सकती थीं — यानी बनती हुई जातियाँ, जो जीव विज्ञान से ज़्यादा भूगोल से अलग-थलग थीं।

15. सूत्रकणिकाएँ केवल माँओं से जाती हैं: जीवित मनुष्यों में कोई निएंडरथल मातृ रेखा नहीं बची है, चाहे इसलिए कि निएंडरथल माँओं के वंशज मिट गए या इसलिए कि वह अंतःप्रजनन ज़्यादातर एक ही ओर चला। केंद्रकीय निशान बच गए; वह वंशरेखा नहीं बची।

16. $1.2/0.27 \approx 4.4$ मिलियन साल — यानी एक कम आकलन, क्योंकि वह घड़ी अधिक दूर की गाँठों पर बिठाई गई थी।

17. वे जीवाश्म उस घड़ी के आकलन से पुराने हैं; असली गाँठ उस वंशरेखा के सबसे पुराने जीवाश्म से कम से कम उतनी ही पुरानी है, यानी 6 से 7 मिलियन साल, इसलिए इस हाल के अंतराल के लिए उस घड़ी की दर 0.27% से कुछ धीमी होनी चाहिए।

18. H. erectus और, कालरेखा में, आख़िरी Paranthropus (तथा लगभग 0.7 से H. heidelbergensis); इनमें से केवल उस वंशरेखा के जीवित वंशज हैं जो H. heidelbergensis से होकर H. sapiens तक जाती है, और H. erectus के केवल उन आबादियों के रास्ते जो उसमें मिलीं — यानी कई में से एक ही रेखा।

19. उस समय में कंकाल और मस्तिष्क शायद ही बदले, जबकि औज़ारों, कला, भाषा, खेती और शहरों ने मनुष्यों के जीने का ढंग बदल डाला; वे बदलाव सीखने से हस्तांतरित होते हैं, पीढ़ियों के भीतर जमा होते हैं, और अब उस पर्यावरण को गढ़ते हैं जिसमें यह जाति विकसित होती है।

20. चलने वाला A लगभग $1.4\,\mathrm{m}$ का था और मनुष्य जैसे पैरों पर धीरे चलता था; पैर पहले आए, मस्तिष्क एक मिलियन साल बाद, ठुड्डी आख़िर में; और वह विद्यार्थिनी दो लुप्त आबादियों के जीन ढोती है।

इस अध्याय में परिभाषित शब्द

मानव वंशरेखा

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