Desátého září 2015 vědci oficiálně oznámili, že v jeskynním systému Rising Star na severu jižní Afriky byl objeven nový druh hominina. Objev však zdaleka nebyl tajemstvím – tým již dříve živě informoval o své terénní sezóně. Druh pojmenovali Homo naledi- jako „hvězda“ v místních jazycích Sotho-Tswana.
Dosud vědci o Homo naledi vědí z více než 2 000 fosilních fragmentů, které tvoří 21 jedinců – dospělých mužů a žen i nemluvňat – ze tří různých částí jeskynního systému Rising Star. Stáří tohoto druhu se na základě několika datovacích metod odhaduje na 236 000 až 335 000 let. Pro vědu, která dokáže spočítat kosti některých celých fosilních druhů homininů na prstech jedné ruky, je nález tolika fosilií jednoho druhu na jednom místě bezprecedentní.
Díky nově nabyté slávě Homo naledi v rámci paleoantropologie byli vedoucí projektu a paleoantropologové Lee Berger a John Hawks dostatečně bystří, aby situaci proměnili v příležitost zpochybnit status quo v oboru. Projekt Rising Star podporovaný National Geographic prosadil nový soubor společenských zvyklostí a postupů týkajících se otevřenosti dat, které umožnily výzkumníkům pracovat s materiálem Homo naledi efektivně, včas a profesionálně. A při zpětném pohledu se ukazuje, že díky mnoha faktorům měl projekt Rising Star dobré předpoklady k tomu, aby podnítil posun směrem k otevřenějším postupům v celé paleoantropologii.
„Máme otevřenou výzvu pro kolegy, aby si naši práci ověřili,“ vysvětlil Lee Berger pro Ars. „A mohou to udělat, protože jsme z otevřené spolupráce udělali tak klíčovou součást Rising Star.“ Na chvíli se odmlčel a pokračoval. „Myslím, že rozšiřujeme to, co věda, pro paleoantropologii, znamená, protože lidé si mohou sami prohlédnout lokalitu a zkameněliny a ověřit si své závěry. Data jsou k dispozici.“
Kolébka lidstva
Příběh Homo naledi ve skutečnosti začíná miliony let předtím, než expedice Rising Star vůbec rozbila tábor asi 25 mil od Johannesburgu v jihoafrické provincii Gauteng.
Jaskyně v této oblasti Jihoafrické republiky vznikají tak, že voda prosakuje puklinami a trhlinami dolomitových hornin v regionu a pomalu je eroduje, čímž vznikají podzemní jeskyně nejrůznějších tvarů a velikostí. Jak voda těmito jeskyněmi protéká, zanechává za sebou nánosy uhličitanů vápenatých – snadno rozpoznatelné jako betonově tvrdé brekcie nebo deskovité nánosy výlevného kamene, které se nacházejí podél stěn jeskyní. V jeskynním systému Rising Star tak vznikla síť komor, včetně těch, kde vědci nalezli fosilie Homo naledi.
Pro vědce, kteří dávají dohromady příběh dávného prostředí a evoluce v Jižní Africe, fungují tyto jeskyně jako časové kapsle. V průběhu věků byly v jeskyních nalezeny pozůstatky rostlin a živočichů (o homininech nemluvě). Kostí homininů bylo nalezeno tolik, že v roce 1999 byla tato oblast na severu Jihoafrické republiky – a všechny její jeskyně plné zkamenělin – vyhlášena na ploše 180 km2 lokalitou světového dědictví UNESCO nazvanou Kolébka lidstva, věnovanou paleoantropologické historii lidstva.
Tyto kosti se do jeskyní dostaly několika cestami. Například hlodavci tahají kosti do jeskyní a tahají je tam už po tisíciletí. Voda z podzemních zdrojů může kosti přesunout z místa, kde zvíře zemřelo, na úplně jiné místo v jeskynním systému. Ačkoli jsou tyto jeskyně neuvěřitelným zdrojem pro nálezy zkamenělin, pochopit, jak se tyto zkameněliny objevily na svých současných místech – aby je objevili a vykopali moderní vědci – je všechno, jen ne jednoduché.
Od jeskyní k Facebooku a Twitteru
V srpnu 2013 si profesor Lee Berger z Witwatersrandské univerzity najal Pedra Boshoffa, aby prozkoumal jeskyně v Kolébce lidstva a zmapoval, ve kterých se nacházejí naleziště zkamenělin. Boshoff, specialista na jeskyně, rozšířil svůj tým o Ricka Huntera a Stevena Tuckera. Jeskyňáři se v systému Rising Star pohybovali již od 70. let a Tucker s Hunterem, vyzbrojeni mapou z roku 1985 jako vodítkem, začali systematicky zkoumat.
„V jeskynním systému Rising Star jsem začal v roce 2011 jako člen Speleologického průzkumného klubu,“ vysvětlil Steven Tucker prostřednictvím e-mailu. „Vždycky to byla jedna z mých oblíbených jeskyní, kde jsem hledal nové a prozkoumané prostory. Do poloviny roku 2013 jsem tam strávil hodně přes sto hodin.“
Tucker a Hunter zjistili, že se mohou prokličkovat poměrně skličující, nezmapovanou 18centimetrovou štěrbinou v jeskyni, a tak se prokličkovali. Jakmile štěrbinou prošli a poté, co si vyjednali cestu dolů skluzavkou, ocitli se Tucker a Hunter v závěrečné komoře, v níž se nacházelo nadměrné množství zkamenělin („Když jsme poprvé uviděli čelist, pomysleli jsme si, že to byl možná poslední člověk, který do komory sestoupil a nedostal se ven,“ žertoval Hunter během rozhovoru). Když Bergerovi ukázali fotografie zkamenělin, jeho zájem byl přinejmenším podnícen.
Z fotografií Berger viděl, že kosti jsou čerstvě poškozené, pravděpodobně od jiných jeskyňářů, kteří nevěděli, na co šlapou. Po poradě s kolegy se Berger rozhodl, že je rozumné – nutné – zkameněliny vykopat, řádně zmapovat jejich kontext a udělat to rychle, aby nedošlo k dalšímu poškození. Po získání patřičných povolení a s podporou National Geographic začal Berger sestavovat tým, který měl potřebné vědecké a speleologické zázemí nutné k provedení práce. Začal tím, že napsal pracovní inzerát.
„Mám to prostě poslat kolegům a požádat je, aby to rozeslali běžným způsobem?“ „Ne,“ odpověděl. Napsal Berger ve svém bestselleru o expedici z roku 2016 Becoming Human (Stát se člověkem). „Odhadoval jsem, že na celém světě pravděpodobně není víc než hrstka lidí, kteří by odpovídali popisu a byli k dispozici v tak krátkém čase.“ Berger se rozhodl zveřejnit oznámení na Facebooku a odtud se rychle rozletělo po Twitteru. Podzemní tým tvořilo šest žen s bohatými archeologickými a speleologickými zkušenostmi – Marina Elliottová, K. Lindsay Hunterová neé Eavesová, Elen Feuerriegelová, Alia Gurtovová, Hannah Morrisová a Becca Peixottová.
„Trvalo mi 45 minut, než jsem se poprvé dostala dolů do Dinaledské komory,“ řekla Marina Elliottová, biologická antropoložka z Witwatersrandské univerzity a současná vedoucí projektu v terénu. „Když jsem konečně vykoukla ze skluzavky a proklouzla poslední chodbou do komory Dinaledi, viděla jsem, že podlaha je posetá kousky kostí, a krápníky kolem mě se leskly od světla, které kolem sebe vrhala moje čelovka. Bylo to ohromující.“ Elliott se na chvíli odmlčel a pak se zasmál. „Předpokládám, že přesně takový pocit měl tým Howarda Cartera, když otevíral hrobku krále Tuta.“
Letošní terénní sezóna 2013 byla nastavena tak, aby probíhala jako záchranný archeologický projekt. Šlo o to provést vykopávky v Dinaledské komoře (jak byl prostor pojmenován) – dostat se dovnitř, získat zkameněliny, zdokumentovat kontext a odejít. Když Marina Elliottová a Becca Peixottová poprvé dorazily do komory, začaly označovat zkameněliny na povrchu jeskynní podlahy. Napočítali přes 300 úlomků. „No, sundaly jsme si boty a ponožky, abychom se ujistily, že nic nepoškodíme,“ upřesnila Elliottová. „Ty zkameněliny byly – jsou – neuvěřitelně křehké.“
„K vykopávání používáme párátka,“ vysvětlil Peixotto. „Přesouváme jedno zrnko sedimentu po druhém a prohlížíme si všechno, co se dá.“ Tým archeologů používá k vykopávání a transportu zkamenělin na povrch také štětce a nádoby Tupperware – zajímavé spojení vybavení z obchodu Dollar Store se sofistikovanou technologií kamer, kabelů a internetu. Ten zde byl proto, aby umožnil podpůrnému týmu na povrchu v „řídicím centru“ sledovat vykopávky prostřednictvím živého přenosu a pečlivě dokumentovat vyzvedávání zkamenělin. „Používáme také dikobrazí pera, která se skvěle hodí na sedimenty,“ nabídl Elliott s veselou nadsázkou. „A někdy prostě musíme počkat, až dikobrazi opustí jeskyně, abychom mohli jít dovnitř.“
Jak tým prováděl vykopávky, začal se objevovat zvláštní vzorec. Všechny zkameněliny byly kosti homininů. V jeskyních s fosilními homininy se nezřídka nacházejí i kosti nehomininů, což naznačuje, že jeskyně v určitém okamžiku využívala i jiná zvířata a zemřela v nich, nebo že přírodní síly, například voda, mohly kosti přenést na místo, kde byly objeveny. V jeskyni Rising Star však nebyly nalezeny žádné zkameněliny jiných druhů. Bylo to natolik nečekané, že „v jednu chvíli mě Lee odtáhl stranou a zeptal se, jestli jsme vykopávali pouze materiál homininů a ostatní věci přeskočili na později,“ vzpomíná Elliott. „Ujistil jsem ho, že vykopáváme všechno. Kromě homininů tam prostě nic jiného nebylo.“
V průběhu první terénní sezóny se všichni vykopávači – podzemní astronauti, což je termín, kterého se chopila média – vystřídali na směně. Protože bylo tak namáhavé šinout se do Dinaledské komory, směny se prodloužily z 1-2 hodin na 3-4 hodiny, aby se maximalizoval výstup z času stráveného jen tím, že se dostanou ke zkamenělinám. Zkameněliny byly zmapovány a zabaleny. Byl shromážděn sediment, který bude později prověřen v laboratoři. Celá sezóna trvala tři týdny a vědecký Twitter byl po celou dobu uchvácen a sledoval aktualizace z #RisingStar.
Populární tisk sledující velké objevy zkamenělin není nic nového. Když byla v listopadu 1974 v etiopské oblasti Afar objevena slavná fosilie Lucy, uspořádal její objevitel Donald Johanson 21. prosince v Addis Abebě tiskovou konferenci, aby Lucy představil médiím, a to mnohem dříve, než byla fosilie publikována v odborné literatuře. Mnoho objevů zkamenělin přichází s možností zapojit širokou veřejnost. Před objevem Rising Star však nebyl žádný objev fosilního hominina tak okamžitě sdílen po celém světě.
„Generační obměna“
Když bylo z jeskyní vyzvednuto 1 350 zkamenělin a jejich fragmentů, byly uloženy, opatřeny kurátory a připojeny na Witwatersrandské univerzitě. Bylo však jasné, že na lokalitě zůstávají tisíce kostí a že se z Rising Star velmi rychle stane dlouhodobý výzkumný projekt, nikoliv záchranná akce, jak si tým na začátku myslel.
Než však byly vykopány další zkameněliny, bylo třeba ty nalezené připravit a analyzovat, což vyžaduje čas a úsilí. Tradičně se analýz fosilního materiálu homininů – zejména fosilií, které mají potenciál být novými druhy – ujímají starší vědci a mezi objevením materiálu a jeho formálním zveřejněním může být značná prodleva. Navíc historicky časopisy ne vždy vyžadovaly, aby údaje o fosiliích byly součástí jejich publikace.
Berger a Hawks chtěli něco jiného. Došli k závěru, že fosilií k analýze je tolik, že projekt potřebuje rozsáhlý workshop, na němž budou vědci spolupracovat. Chtěli, jak uvedli v inzerátu na workshop na Facebooku, „vědce na začátku kariéry“, kteří by „byli ochotni sdílet tato data a dovednosti“ v rámci „společného workshopu“. A chtěli, aby se zkameněliny včas dostaly do publikovaných záznamů.
„Myslím, že právě teď dochází ke generační změně, která z paleoantropologie dělá vědu,“ vysvětlil mi Lee Berger. „Zveřejňujeme data a podporujeme otevřenou spolupráci.“
Měli více než 150 zájemců a v květnu 2014 jich do Johannesburgu přijelo více než 40, aby pět týdnů pracovali na fosilním materiálu z jeskyně. Několik účastníků workshopu odhaduje, že na analýzu fosilního souboru bylo vynaloženo hodně přes 10 000 člověkohodin. „Workshop byl větší, než je obvyklé,“ nabídla po e-mailu biologická antropoložka Caroline VanSickleová. „Málokdy se stane, aby tolik paleoantropologů bylo na jednom místě ve stejnou dobu po tolik týdnů. Počet účastníků byl částečně diktován velikostí nálezu zkamenělin.“
Na workshopu vědci analyzovali různé kosterní prvky a analyzovali vzory opotřebení na kostech. Během živě vysílaných vykopávek se na tým snášely dotazy, jaké fosilní druhy homininů se v jeskyni nacházejí a jak se tam kosti dostaly. Workshop byl příležitostí začít tyto a další otázky řešit. „Myslím, že jsme odvedli pozoruhodnou práci, když jsme posunuli hranice poznání, povzbudili další vědce k upřesnění chápání naledi a podělili se o naši práci se světem,“ řekl biologický antropolog Zach Throckmorton.
Výsledky byly publikovány v recenzovaném vědeckém časopise eLife s otevřeným přístupem 10. září 2015. Krok skupiny publikovat tak důležitý, výjimečný soubor fosilií celebrit v časopise s otevřeným přístupem – namísto tradičnějších časopisů, jako jsou Nature a Science – vyslal jasný signál. Přestože tradiční časopisy mají ve vědeckých kruzích určitou váhu a vážnost, žijí za placenými zdmi a jejich recenzní řízení probíhá pomaleji než u jejich otevřených protějšků.
„Díky promyšlené a cílevědomé spolupráci Rising Star v průběhu let jsme ukázali, že nemusíte stavět rychlost publikování proti kvalitě,“ vysvětlil mi John Hawks. „Můžete mít dobrou práci, která je na paleo standardy hotová relativně rychle. Chceme přivést spolupracovníky. Chceme zvýšit úroveň vědy, kterou lze s těmito fosiliemi dělat.“
Ve své publikaci 47 autorů tvrdilo, že fosilie jsou „dosud neznámým druhem vyhynulého hominina“ s anatomií, která se nejvíce podobá jiným raným druhům Homo, jako je Homo erectus nebo Homo habilis. (Ačkoli existovala spousta jedinečných znaků, které tento nový druh odlišovaly.) Tým tento druh pojmenoval Homo naledi a uvedl, že 15 jedinců nalezených v jeskyni je „největší soubor jediného druhu homininů, který byl dosud v Africe objeven“. K dnešnímu dni byla práce zobrazena více než 231 000krát.
Stejně jako většina fosilních homininů byl tento druh směsicí opičích a lidských anatomických znaků. Tento nový druh se však vyznačuje více než dost zvláštními a záhadnými vlastnostmi, což vědcům ztěžuje určení, kam by se měl v rodokmenu homininů zařadit. „Tyto exempláře jsou jednotné svou malou velikostí, zejména ve vztahu k současnému fosilnímu záznamu z jižní Afriky, ale mají také řadu znaků, které jsou srovnatelné s nedávnými lidmi,“ poznamenal biologický antropolog Adam Van Arsdale, který není s projektem spojen. „Homo naledi nám nabízí možnost studovat mozaikovité vzorce evoluce,“ rozšířil v rozhovoru.
Přístup
Po většinu historie paleoantropologie se možnost pracovat na nalezištích zkamenělin nebo mít přístup k samotným fosiliím získává díky profesionálním sítím. Workshop Rising Star – a spolupráce, která se z tohoto původního workshopu odvíjela v následujících letech – nabídl začínajícím vědcům možnost vybudovat si nové profesní sítě. Tyto sítě se v následujících letech rozrostly.
Jak účastníci původního workshopu postupovali ve své kariéře, aktivně pracovali na tom, aby stále zapojovali mladší vyučující a postdoktorandy, jakož i postgraduální a vysokoškolské studenty, čímž nadále posilovali sítě důvěry a posilovali výhody otevřené spolupráce. Všichni se zajímají o otevřený přístup ke zkamenělinám a datům a zavázali se k němu – samozřejmě s materiálem Homo naledi, ale také v dalších projektech, do kterých se zapojili.
Existuje mnoho typů dat, která obklopují Homo naledi – vše od měření kaliperů, přes skeny zkamenělin až po 3D rekonstrukce samotné jeskyně Rising Star. Tým se snaží udržet rovnováhu mezi zajištěním snadno dostupných dat z projektu a odbornou kontrolou kvality. Nejedná se o žádnou libovůli. „Nemůžeme být vždy tak otevření, jak bychom chtěli,“ upřesnila postdoktorandka Ashley Krugerová z University of Witwatersrand. Krugerová je zodpovědná za digitalizaci mnoha aspektů projektu. „Může to záviset na pravidlech dané instituce. Chceme však, aby data použitá v publikacích byla otevřená a dostupná.“
Otevřený přístup není zadarmo, jak upozorňují mnozí zastánci i kritici přístupu Rising Star k dostupnosti dat. Otázka, kde jsou data uložena, jak k nim lze přistupovat a kdo je může používat, závisí na vědcích, kteří je vytvářejí. Úspěch otevřeného přístupu však závisí také na institucích a grantech, které výzkum financují, a na tom, zda časopisy vyžadují otevřenost a transparentnost dat spolu s publikováním recenzovaného výzkumu.
„Úspěch politiky otevřeného přístupu společnosti Rising Star znamená, že pro paleoantropology bude v budoucnu těžší nebýt otevřenější, pokud jde o jejich data,“ řekl Throckmorton. „Možná nebudou otevřeni na stejné úrovni jako projekt naledi, ale budou otevřenější. Došlo k posunu v očekávání ohledně publikování fosilií.“
Tlak společnosti Rising Star na otevřený přístup publikací na eLife neskončil. Tradičně byly kopie fosilií sdíleny ve vědecké a vysokoškolské komunitě prostřednictvím fyzických odlitků. Existují však i alternativy – například MorphoSource je online archiv, který umožňuje vědcům ukládat a sdílet 3D skeny zkamenělin. Stránku provozuje Dukeova univerzita a registrovaným uživatelům umožňuje bezplatně stahovat skeny k vytištění. „Odlitky fosilií jsou drahé,“ upozorňuje VanSickle, „někdy je obtížné nebo nemožné je získat. Zveřejnění zkamenělin na MorphoSource je činí snadno dostupnými.“ K dnešnímu dni byly skeny sto čtyřiceti tří zkamenělin Homo naledi nahrány na stránky MorphoSource.org, kde si je může kdokoli zdarma stáhnout a vytisknout.
Rising Star uspořádala setkání Google hangout, na kterých si může povídat s třídami K-12 po celém světě. Projekt se také silně angažuje ve vzdělávání prostřednictvím muzejních expozic, tříd a osvětové činnosti od návštěvnického centra Maropeng v kolébce lidstva až po Perotovo muzeum vědy a přírody v Dallasu. Letos na podzim, 23. října, projekt spustil bezplatnou aplikaci pro virtuální realitu, která umožňuje „návštěvníkům“ vstoupit do komnaty Dinaledi prostřednictvím chytrého telefonu.
Jihoafričan a současný student magisterského studia Nompumelelo Hlophe, který na lokalitě pracoval během krátkých terénních sezón v letech 2015-2016, přeložil zvukovou část prohlídky Dinaledi do jazyka Zulu. „Miluji práci s veřejností a vysvětlování o Homo naledi,“ řekl mi Hlophe. „Říkat jim, že jsem byl součástí tohoto projektu, je opravdu silné. Změnilo to mé kariérní cíle.“
Vycházející hvězda dnes
Projekt Vycházející hvězda ještě zdaleka neskončil a v současné době probíhá terénní sezóna v komoře Dinaledi až do listopadu tohoto roku. „Rising Star působí jako průzkum v pravém slova smyslu,“ řekl Elliott pro Ars. „Je to zvědavost s určitým cílem.“
Cíl – v podobě testování hypotéz – formoval několik krátkých terénních sezón v systému Rising Star po roce 2013. Kromě výkopů v komoře Dinaledi byly zahájeny výkopy v druhé části jeskynního systému, v komoře Lesedi, kde byli nalezeni další tři jedinci Homo naledi. Další tři jedinci Homo naledi byli vykopáni z Hill Antechamber, části vlastní Dinaledi, čímž se aktuální počet fosilií z Rising Star zvýšil na 21 jedinců Homo naledi a více než 2 000 fosilních fragmentů. Geologové prošli jeskyně, aby pomohli dát dohromady, jak přesně systém vznikl. Nový tým vykopávek je školen pod odborným vedením Mariny Elliottové a Beccy Peixotto.
Jak se rozsah projektu Rising Star rozšiřoval, je nyní součástí projektu i jeskyňářský tým na plný úvazek – tvoří ho Maropeng Ramalepa, Dirk van Rooyen, Mathabela Tsikoane, Steven Tucker a Rick Hunter – který pomáhá s bezpečností výkopů, pomáhá vymanévrovat nepohodlné fosilie z jeskyně a také pokračuje v mapování jeskynního systému. „Vždycky jsem jeskyně zkoumal především proto, abych našel nové části jeskynních systémů,“ vysvětlil Tucker. „Po objevu naledi se mi otevřely oči pro možnosti objevování zkamenělin ve známých jeskyních.“
Některé z největších současných výzkumných cílů projektu Rising Star se zaměřují na otázku, proč je v jeskynních komorách tolik homininů – a pouze homininů ! Vědci navrhli, že tento vzorec fosilií mohl vzniknout pouze v důsledku toho, že se Homo naledi záměrně zbavovali svých mrtvých; současné terénní práce budou pokračovat v testování tohoto vysvětlení rozšířením vykopávek v komoře Dinaledi a zahrnutím nových testovacích jam.
Milovníci fosilií mohou od konce října do poloviny listopadu sledovat vykopávky na Twitteru prostřednictvím #RisingStarExpedition a #DinalediChamber.
Po většinu své historie byla paleoantropologie vědou postavenou na superlativech. Titulky nám říkají o nejstarší zkamenělině. O nejkompletnější kostře. Nejstarší moderní člověk. Díky těmto druhům tvrzení je snadné předpokládat, že věda o evoluci člověka je poháněna objevy, a superlativy nabitý projekt Rising Star je důkazem toho, že zájem o nálezy fosilních homininů nikdy nekončí.
Věda je však společenský proces a projekt Rising Star více než co jiného vyzval své kolegy paleoantropology, aby přehodnotili způsob, jakým se věnují své vědě. Homo naledi měl dostatečný kulturní šmrnc na to, aby vyzval vědu o evoluci člověka k větší otevřenosti a přístupnosti svých dat.