Neljäkymmentä vuotta sitten sunnuntaiaamuna marraskuun loppupuolella vuonna 1974 tutkijaryhmä kaivoi eräässä eristyneessä paikassa Etiopian Afarin alueella.

Tutkiessaan aluetta paleoantropologi Donald Johanson huomasi pienen osan kyynärluuta. Hän tunnisti sen heti olevan peräisin ihmisen esi-isältä. Ja niitä löytyi paljon lisää. ”Kun katsoin vasemmalla puolellani olevaa rinnettä ylöspäin, näin kallon palasia, palan leukaa ja pari selkärankaa”, Johanson kertoo.

Heti oli selvää, että luuranko oli merkittävä löytö, sillä alueen sedimenttien tiedettiin olevan 3,2 miljoonaa vuotta vanhoja. ”Tajusin, että tämä oli osa luurangosta, joka oli vanhempi kuin kolme miljoonaa vuotta”, Johanson sanoo. Se oli vanhin koskaan löydetty varhainen ihminen eli hominiini. Myöhemmin kävi ilmi, että se oli myös täydellisin: luurangosta oli säilynyt täysin 40 prosenttia.

Voisiko Lucy olla suora esi-isämme, puuttuva aukko ihmisen sukupuussa?

Ryhmän leiripaikalla samana iltana Johanson soitti mukanaan tuomaansa Beatles-kasettia, ja soimaan tuli kappale ”Lucy in the Sky with Diamonds”. Tähän mennessä Johanson luuli luurankoa naiseksi, koska se oli pieni. Niinpä joku sanoi hänelle: ”Mikset kutsuisi sitä Lucyksi?” Johanson sanoi: ”Miksi et kutsuisi sitä Lucyksi?” Nimi jäi heti mieleen. ”Yhtäkkiä”, Johanson sanoo, ”hänestä tuli ihminen.”

Kesti vielä neljä vuotta ennen kuin Lucy kuvattiin virallisesti. Hän kuului uuteen lajiin nimeltä Australopithecus afarensis, ja oli selvää, että hän oli yksi tärkeimmistä koskaan löydetyistä fossiileista.

Mutta leiripaikalla löydön jälkeisenä aamuna keskustelua hallitsivat kysymykset. Kuinka vanha Lucy oli kuollessaan? Oliko hänellä lapsia? Millainen hän oli? Ja voisiko hän olla suora esi-isämme, puuttuva aukko ihmisen sukupuussa? Neljäkymmentä vuotta myöhemmin alamme saada vastauksia joihinkin näistä kysymyksistä.

Vaikka Lucy oli uusi laji, hän ei ollut ensimmäinen löydetty australopithecus. Se oli Taungin lapsi, noin 2,8 miljoonaa vuotta sitten Etelä-Afrikan Taungissa eläneen nuoren lapsen fossiilinen kallo. Taungin lapsi löydettiin vuonna 1924, ja sitä tutki anatomi Raymond Dart. Hän tajusi, että se kuului uuteen lajiin, jota hän kutsui nimellä Australopithecus africanus.

Taungin lasta haukuttiin pelkäksi apinaksi, jolla ei ollut suurta merkitystä

Dart kirjoitti: ”Tiesin silmänräpäyksellä, että se, mikä oli käsissäni, ei ollut mikään tavallinen antropoidiaivo. Tässä kalkkikonsolidoituneessa hiekassa oli jäljennös aivoista, jotka olivat kolme kertaa suuremmat kuin paviaanilla ja huomattavasti suuremmat kuin aikuisella simpanssilla…”. Taungin lapsen hampaat muistuttivat enemmän ihmislapsen kuin apinan hampaita. Dart päätteli myös, että se pystyi kävelemään pystyasennossa, kuten ihminen, koska kallon se osa, jossa selkäydin kohtaa aivot, oli ihmisen kaltainen.

Taungin lapsi oli ensimmäinen vihje siitä, että ihminen oli peräisin Afrikasta. Mutta kun Dart julkaisi analyysinsä seuraavana vuonna, hän joutui ankaran kritiikin kohteeksi. Tuohon aikaan Eurooppaa ja Aasiaa pidettiin ihmisen evoluution ratkaisevana solmukohtana, eivätkä tutkijat hyväksyneet, että Afrikka oli tärkeä paikka. Tunnettu anatomi Sir Arthur Keith tuomitsi Taung-lapsen pelkäksi apinaksi, jolla ei ollut suurta merkitystä.

Seuraavien 25 vuoden aikana esiin tuli lisää todisteita, jotka osoittivat, että Dart oli ollut koko ajan oikeassa. Kun Lucy ilmestyi, antropologit hyväksyivät, että australopitheciinit olivat varhaisia ihmisiä, eivät vain apinoita. Löydettyään Lucyn Lucysta tuli kaikkien tunnettujen hominiinilajien vanhin mahdollinen esi-isä. Välitön kysymys oli: millainen hän oli?

Lucylla oli ”uskomaton sekoitus primitiivisempiä ja johdetumpia piirteitä, joita ei ollut nähty aiemmin”, Johanson sanoo. Hänen kallonsa, leukansa ja hampaansa olivat apinamaisemmat kuin muilla Australopithecuksilla. Hänen aivokoppansa oli myös hyvin pieni, ei suurempi kuin simpanssin. Hänellä oli muhkea leuka, matala otsa ja pitkät roikkuvat käsivarret.

Mikään muu nisäkäs ei kävele samalla tavalla kuin me.

Johansonille Hadarin kentällä oli heti selvää, että Lucy käveli pystyasennossa, kuten Taungin lapsi. Tämä johtuu siitä, että hänen lantionsa muoto ja asento heijastivat täysin pystyasentoista kävelyä. Myös Lucyn polvi ja nilkka olivat säilyneet, ja ne näyttävät kuvastavan kaksijalkaista kävelyä. Myöhemmät tutkimukset A. afarensiksen jaloista tarjoavat vielä enemmän todisteita.

Pystyasennossa kävelevänä Lucy vahvisti käsitystä siitä, että kävely oli yksi tärkeimmistä ihmisen evoluutiota eteenpäin vievistä valikoivista paineista. Ensimmäiset hominiinit eivät tarvinneet suurempia aivoja ottaakseen ratkaisevia askelia apinoista. Lisäaivoja saatiin vasta yli miljoona vuotta myöhemmin, kun Homo erectus saapui. Vaikka suuret aivot olivat myöhemmin selvästi tärkeät, kävely on edelleen yksi niistä piirteistä, jotka tekevät meistä ainutlaatuisen ihmisen.

”Ei ole mitään muuta nisäkästä, joka kävelee samalla tavalla kuin me”, sanoo William Harcourt-Smith New Yorkissa sijaitsevasta American Museum of Natural History -museosta. ”Ilman kaksijalkaisuutta alkaa ihmetellä, mitä sukumme olisi tapahtunut. Olisiko meitä tapahtunut ollenkaan?”

Lucy saattoi kävellä kuin ihminen, mutta ainakin osan ajastaan Lucy vietti puissa, kuten simpanssit ja orankiutanit tekevät nykyäänkin. Saattaa olla, että pystykävely kehittyi puissa keinona kävellä oksia pitkin, jotka muuten olisivat liian taipuisia.

Ei ole selvää, miksi Lucy jätti puiden turvan ja laskeutui maahan. On arveltu, että savannit avautuivat vähitellen, joten puiden etäisyys toisistaan kasvoi. Todellinen syy maahan suuntaamiseen saattoi kuitenkin olla ruoan etsiminen, sanoo Chris Stringer Lontoon luonnonhistoriallisesta museosta Britanniasta. Tämän ajatuksen mukaisesti tuoreet todisteet viittaavat siihen, että australopitheciinien ruokavalio oli muuttumassa.

Lucy itse saattoi kerätä munia järvestä

Säilytettyihin hominiinihampaisiin jääneitä ruoan jäännöksiä koskevat tutkimukset osoittavat, että useat lajit, Lucyn laji mukaan lukien, laajensivat ruokavaliotaan noin 3,5 miljoonaa vuotta sitten. Sen sijaan, että ne olisivat syöneet enimmäkseen puiden hedelmiä, ne alkoivat sisällyttää ruokavalioonsa ruohoja ja ruohokasveja sekä mahdollisesti lihaa. Tämä ruokavalion muutos on saattanut antaa niille mahdollisuuden levittäytyä laajemmalle ja liikkua tehokkaammin muuttuvassa ympäristössä.

Lucy itse on saattanut kerätä munia järvestä. Hänen luurankonsa läheltä löytyi fossiilisia krokotiilin ja kilpikonnan munia, mikä antaa aihetta olettaa, että hän kuoli niitä etsiessään.

Apina, jolla oli teurastustaitoja

Miten australopitheciinit käsittelivät kaikki nämä uudet elintarvikkeet? Myöhempien lajien, kuten Homo erectuksen, tiedetään käyttäneen yksinkertaisia kivityökaluja, mutta näin kaukaa takaa ei ole koskaan löydetty työkaluja. Vuonna 2010 arkeologit kuitenkin löysivät eläinten luita, joissa oli merkintöjä, jotka näyttävät olleen kivityökaluilla tehtyjä. Tämä viittaa siihen, että Lucy ja hänen sukulaisensa käyttivät kivityökaluja syödäkseen lihaa.

Simpanssit oppivat työkalujen käyttöä äideiltään

Sittemmin on käyty kiivasta keskustelua siitä, olivatko merkit todella tehty työkaluilla. Mutta jos ne olivat, se ei oikeastaan ole yllättävää, sanoo Fred Spoor Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology -instituutista Leipzigissa Saksassa.

Spoor huomauttaa, että nykyajan simpanssit käyttävät useita työkaluja esimerkiksi pähkinöiden murtamiseen. Joten jos simpanssit pystyvät siihen, Spoorin mukaan voisi olettaa, että myös A. afarensis – joka oli periaatteessa ”kaksijalkainen simpanssi” – pystyi siihen. Simpanssit oppivat työkalujen käytön äideiltään, ja Lucy saattoi omaksua sen samalla tavalla.

Vaikuttavampaa olisi, jos Lucyn laji olisi myös valmistanut työkaluja, mutta siitä ei ole todisteita. ”Leikkausjäljet eivät viittaa siihen, että kivi olisi muotoiltu kauniisti veitseksi”, Spoor sanoo. ”Se voi olla terävä kivi, jolla on raaputettu lihaksia ja rasvaa luusta.”

Lucy saattoi oppia taitoja äidiltään, mutta myös muilta A. afarensiksilta. Myöhemmät fossiililöydöt Hadarin alueelta ja vertailut muihin kädellisiin viittaavat siihen, että Lucy eli pienessä sosiaalisessa ryhmässä. Myös simpanssit elävät muutaman kymmenen yksilön ryhmissä, ja A. afarensis on saattanut pitäytyä tässä järjestelmässä.

Lucyn lapsuus oli paljon lyhyempi kuin meidän lapsuudessamme

Lucy oli pieni verrattuna lajinsa uroksiin. Tämä on saanut jotkut tutkijat esittämään, että hänen yhteiskuntansa oli miesvaltainen. Se saattoi olla jopa moniavioinen, kuten gorillaryhmät nykyään. Yleensä urokset ovat naaraita huomattavasti suurempia vain lajeissa, joissa yksi uros voi hallita useita naaraita. Lucy on siis saattanut elää ryhmässä, jota hallitsi yksi dominoiva uros, jolla oli ”haaremi eli ryhmä naaraita ympärillään”, Spoor sanoo.

Näyttää myös siltä, että Lucyn lapsuus oli paljon lyhyempi kuin meidän lapsuudessamme, ja että hän joutui huolehtimaan itsestään nuoresta iästä lähtien.

Tiedämme, että Lucy oli täysikasvuinen aikuinen, koska hänellä oli viisaudenhampaita ja hänen luunsa olivat yhdistyneet. Mutta toisin kuin nykyihmiset, Lucy näyttää kasvaneen täysi-ikäiseksi hyvin nopeasti, ja oli kuollessaan vain noin 12-vuotias. Samansuuntaisesti vuonna 2006 tehty tutkimus 3-vuotiaasta A. afarensiksesta viittaa siihen, että heidän aivonsa saavuttivat täyden kokonsa paljon aikaisemmin kuin meidän aivomme.

Kaiken kaikkiaan Lucy näyttää olevan apinoiden ja ihmisten puolivälissä. Hän oli apinamainen ulkonäöltään ja aivojen kooltaan, mutta hän pystyi kävelemään pystyasennossa kuten myöhemmin eläneet kehittyneemmät hominiinit. Mihin hän siis tarkalleen ottaen sijoittuu sukupuussamme?

Varhaisia hominiinilajeja oli monia, ja ne elivät usein rinnakkain

Kun Lucy löydettiin, häntä kehuttiin nykyihmisen vanhimmaksi suoraksi esi-isäksi. ”A. afarensis vei meidät pienen askeleen lähemmäs sitä yhteistä esi-isää, jonka jaamme simpanssien kanssa”, sanoo Tim White Kalifornian yliopistosta Berkeleystä. ”Tiesimme, että olimme geneettisesti uskomattoman lähellä simpansseja, joiden kanssa viimeinen yhteinen esi-isämme oli arviolta noin kuusi miljoonaa vuotta sitten. Lucy sulki aukon tietämyksessämme.”

Nyt näyttää siltä, että Lucy ei vienyt meitä niin lähelle yhteistä esi-isäämme simpanssien kanssa kuin kaikki luulivat. Viimeisimmät geneettiset tutkimukset viittaavat siihen, että me itse asiassa erosimme simpansseista paljon aikaisemmin, ehkä jopa 13 miljoonaa vuotta sitten. Jos tämä pitää paikkansa, 3 miljoonaa vuotta vanha Lucy saapui ihmisen evoluutiotarinaan melko myöhään. Vanhemmat fossiilit, kuten Whiten ja hänen kollegoidensa kuvaama 4,4 miljoonaa vuotta vanha Ardipithecus, ovat lähempänä apinoiden esi-isiämme.

Mutta suurempi ongelma ajatukselle, jonka mukaan A. afarensis olisi ollut suora esi-isämme, on se, että sukulinjamme on osoittautunut hyvin monimutkaiseksi. Varhaisia hominiinilajeja oli monia, jotka usein elivät rinnakkain ja mahdollisesti jopa risteytyivät keskenään. Kun Lucy löydettiin, tunnettiin noin seitsemän varhaista hominiinia. Nyt niitä on ainakin 20. Emme yksinkertaisesti tiedä, mitkä niistä johtivat lopulta Homo sapiensiin ja mitkä olivat evolutiivisia umpikujia.

Ei ole edes selvää, missä päin Afrikkaa nykyihminen kehittyi. Lucy ehdotti, että Etiopia oli ratkaiseva paikka. Mutta vuonna 2008 Etelä-Afrikasta löydettiin toinen Australopithecus-laji, A. sediba. Se eli noin 2 miljoonaa vuotta sitten, suunnilleen silloin kun Homo-suku syntyi. Myös Taungin lapsi oli kotoisin samalta alueelta, joten löytö viittasi siihen, että Etelä-Afrikka olisi voinut olla lajimme synnyinpaikka.

Emme ehkä koskaan löydä todellista esi-isäämme

Tästä huolimatta White sanoo, että Lucyn laji on edelleen paras ehdokas suoraksi esi-isäksi, mutta lisää fossiilisia todisteita tuolta ajalta tarvitaan. ”Olen luottavainen, että fossiileja löytyy tuolta aikavälistä, koska tiedän, että Etiopiassa on jo neljä tutkimusaluetta, joilla on tuon ikäisiä fossiilisia sedimenttejä”, hän sanoo.

Muutkin lajit, kuten 3,5 miljoonaa vuotta sitten elänyt Kenyanthropus platyops, voisivat Stringerin mukaan olla myös esi-isä. Se voisi olla myös fossiili, jota emme ole vielä löytäneet.

Spoor on vielä varovaisempi ja sanoo, ettemme ehkä koskaan löydä todellista esi-isäämme, koska löydämme aina vain murto-osan siitä elämästä, joka joskus oli olemassa. Mutta Lucy on varmasti ”aika lähellä”, hän sanoo.

Lucyn löytyminen merkitsi käännekohtaa ihmisen evoluution ymmärtämisessä. Vielä tänäkin päivänä tutkijat oppivat hänestä. Paleoantropologit voivat käydä hänen luonaan Etiopian kansallismuseossa Addis Abebassa tekemässä lisäanalyysejä uuden teknologian avulla. ”Hän jatkaa antamistaan”, sanoo Harcourt-Smith.

Hänen paikkansa ihmisen evoluutiossa on varma

Johansonin mukaan hänen ehkä tärkein panoksensa oli ”sytyttää” tutkimusaalto, joka on johtanut monien uusien lajien, kuten Ardipithecuksen ja A. sediban löytämiseen. Tunnettujen lajien määrä on yli kaksinkertaistunut Lucyn jälkeen, mutta monet osat tarinasta ovat vielä täyttämättä, Johanson sanoo. ”Tiedän, että horisontissa vaanii vielä useita muita.”

Kaikkien näiden löytöjen ansiosta tiedämme nyt, että evoluutioprosessi, joka johti meihin, ei ollut lineaarinen. Matkan varrella oli paljon vaihtelua ja kokeiluja, ja monet lajit ajautuivat sukupuuttoon – tunnetuimpana neandertalilaiset. Johanson sanoo, että nykyihmiset, kaikista kyvyistämme huolimatta, ovat saattaneet olla onnekkaita selvittyään hengissä.

Johansonin tutkimusryhmän jäsenet kaivavat pian fossiileja Etiopian Afarin alueella, lähellä Lucyn kotiseutua, kuten he tekevät joka vuosi. Näyttää todennäköiseltä, että tällä alueella on lisää fossiileja tarjolla. Vaikka näin ei olisikaan, monia Lucya täydellisempiä ja paljon vanhempia fossiileja on löydetty vuoden 1974 jälkeen. Stringer kuitenkin sanoo, että ”hänen paikkansa ihmisen evoluutiossa on turvattu pitkällä aikavälillä.”

Donald Johanson puhui Radio 4:n BBC:n Inside Science -ohjelmassa. Kuuntele koko haastattelu.