Sommaren 1963, när jag var sex år gammal, reste min familj från vårt hem i Philadelphia till Los Angeles för att besöka min mors släktingar. Jag kände redan min mormor väl: hon hjälpte min mor att ta hand om mina tvillingbröder, som bara var 18 månader yngre än jag, och mig. När hon inte var hos oss bodde min mormor hos sin mor, som jag den sommaren träffade för första gången. Jag kommer från en långlivad familj. Min mormor föddes 1895 och hennes mor på 1860-talet; båda levde nästan 100 år. Vi bodde hos de två matriarkerna i flera veckor. Genom deras berättelser lärde jag mig om mina rötter och var jag hörde hemma i ett socialt nätverk som sträckte sig över fyra generationer. Deras minnen kopplade mig personligen till livet i slutet av inbördeskriget och återuppbyggnadstiden och till de utmaningar som mina förfäder ställdes inför och de sätt på vilka de höll ut.
Min berättelse är inte unik. Äldre spelar viktiga roller i mänskliga samhällen runt om i världen, de förmedlar visdom och ger socialt och ekonomiskt stöd till sina barns familjer och större släktgrupper. I vår moderna tid lever människor rutinmässigt tillräckligt länge för att bli mor- och farföräldrar. Men så har det inte alltid varit. När blev mor- och farföräldrar vanliga, och hur påverkade deras allestädes närvarande närvaro människans utveckling?
Forskning som mina kollegor och jag har bedrivit tyder på att individer i mor- och farföräldraråldern blev vanliga relativt nyligen i människans förhistoria, och att denna förändring skedde ungefär samtidigt som kulturella förändringar mot tydligt moderna beteenden skedde – inklusive ett beroende av sofistikerad symbolbaserad kommunikation av det slag som ligger till grund för konst och språk. Dessa fynd tyder på att det hade djupgående effekter på befolkningsstorlekar, sociala interaktioner och genetik hos tidigmoderna människogrupper och kan förklara varför de var mer framgångsrika än arkaiska människor, till exempel neandertalarna.
Live Fast, Die Young
Det första steget för att ta reda på när mor- och farföräldrarna blev en del av samhället är att bedöma den typiska åldersfördelningen hos tidigare befolkningar – hur många procent av dessa bestod av barn, vuxna i barnafödande ålder och föräldrar till dessa yngre vuxna? Att rekonstruera demografin hos forntida befolkningar är dock en knepig sak. För det första finns hela populationer aldrig bevarade i fossilregistret. Paleontologer har snarare en tendens att återfå fragment av individer. För det andra mognade de tidiga människorna inte nödvändigtvis i samma takt som de moderna människorna. Faktum är att mognadstakten skiljer sig åt till och med mellan samtida människopopulationer. Men en handfull platser har gett ett tillräckligt stort antal människofossiler i samma sedimentlager för att forskarna med säkerhet ska kunna bedöma åldern vid döden för kvarlevorna – vilket är avgörande för att förstå sammansättningen av en förhistorisk grupp.
En stenhäll i staden Krapina i Kroatien, cirka 40 kilometer nordväst om staden Zagreb, är en sådan plats. För mer än hundra år sedan grävde den kroatiska paleontologen Dragutin Gorjanovic´-Kramberger ut och beskrev de fragmentariska resterna av kanske så många som 70 neandertalindivider där, varav de flesta kom från ett lager som daterades till cirka 130 000 år sedan. Det stora antalet fossiler som hittats nära varandra, den till synes snabba ackumulationen av sediment på platsen och det faktum att vissa av lämningarna har distinkta, genetiskt bestämda kännetecken tyder på att Krapina-benen ungefärligen är kvarlevorna från en enda population av neandertalare. Som ofta sker i fossilregistret är de bäst bevarade kvarlevorna i Krapina tänder, eftersom tändernas höga mineralinnehåll skyddar dem från nedbrytning. Lyckligtvis är tänder också ett av de bästa skelettelementen för att bestämma åldern vid dödsfallet, vilket uppnås genom att analysera ytslitage och åldersrelaterade förändringar i deras inre struktur.
År 1979, innan jag började min forskning om mor- och farföräldrars utveckling, publicerade Milford H. Wolpoff från University of Michigan en artikel, baserad på tandrester, som bedömde hur gamla neandertalarna i Krapina var när de dog. Molar-tänderna bryter ut i en följd. Med ett av de snabbaste utbrottsscheman som observerats hos moderna människor som vägledning uppskattade Wolpoff att neandertalarnas första, andra och tredje kindtänder bröt ut vid åldrar som avrundade sig till sex, 12 respektive 15 år. Slitage från tuggning ackumuleras i jämn takt under en individs livstid, så när den andra kindtanden kommer fram har den första redan sex år på nacken, och när den tredje kommer fram har den andra redan tre år på nacken.
Om man arbetar bakåt kan man till exempel dra slutsatsen att en första kindtand med 15 års slitage tillhörde en 21-årig neandertalare, en andra kindtand med 15 års slitage tillhörde en 27-åring och en tredje kindtand med 15 års slitage tillhörde en 30-åring. (Dessa uppskattningar har en osäkerhet på plus eller minus ett år.) Denna slitage-baserade serieringsmetod för att bestämma åldern vid dödsfallet, som anpassats från en teknik som utvecklades av tandforskaren A.E.W. Miles 1963, fungerar bäst på prover med ett stort antal unga individer, vilket Krapina har i överflöd. Metoden förlorar i noggrannhet när den tillämpas på tänder från äldre individer, vars tandkronor kan vara för slitna för att kunna utvärderas på ett tillförlitligt sätt och i vissa fall till och med vara helt urholkade.
Wolpoffs arbete visade att neandertalarna från Krapina dog unga. År 2005, några år efter att jag började forska om utvecklingen av livslängd, bestämde jag mig för att ta en ny titt på det här provet med hjälp av ett nytt tillvägagångssätt. Jag ville försäkra mig om att vi inte missade äldre individer till följd av de inneboende begränsningarna med slitagebaserad seriering. Tillsammans med Jakov Radovˇcic´ från Kroatiska naturhistoriska museet i Zagreb, Steven A. Goldstein, Jeffrey A. Meganck och Dana L. Begun, som då alla arbetade i Michigan, och studenter från Central Michigan University, arbetade jag med att utveckla en ny icke-förstörande metod – med hjälp av högupplöst tredimensionell mikrodatortomografi (μCT) – för att omvärdera hur gamla Krapinas individer var när de dog. Vi tittade särskilt på graden av utveckling av en typ av vävnad i tanden som kallas sekundärt dentin. Volymen av sekundärt dentin ökar med åldern och ger ett sätt att bedöma hur gammal en individ var vid sin död när tandkronan är för sliten för att vara en bra indikator.
Våra första resultat, kompletterade med skanningar som tillhandahölls av Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology i Leipzig, bekräftade Wolpoffs resultat och validerade den slitage-baserade serieringsmetoden: Krapina-neandertalarna hade en anmärkningsvärt hög dödlighet; ingen överlevde efter 30 års ålder. (Detta betyder inte att neandertalarna överlag aldrig levde över 30 år. Några få individer från andra platser än Krapina var runt 40 år när de dog.)
Med dagens mått mätt är dödsmönstret i Krapina otänkbart. För de flesta människor är trots allt 30 års ålder den bästa tiden i livet. Och jägarsamlare levde över 30 år under den senaste tiden. Ändå är Krapina-neandertalarna inte unika bland de tidiga människorna. De få andra fossila människolokaliteter med ett stort antal bevarade individer, till exempel den cirka 600 000 år gamla platsen Sima de los Huesos i Atapuerca i Spanien, visar liknande mönster. Sima de los Huesos-folket hade en mycket hög dödlighet bland ungdomar och unga vuxna, ingen överlevde efter 35 år och mycket få levde ens så länge. Det är möjligt att katastrofala händelser eller de särskilda förhållanden under vilka kvarlevorna fossiliserades på något sätt valde bort bevarandet av äldre individer på dessa platser. Men de breda undersökningar av de mänskliga fossilerna – inklusive material från dessa ovanligt rika platser och andra platser som innehåller färre individer – som mina kollegor och jag har genomfört tyder på att det var regel, inte undantag, att dö ung. För att parafrasera ord som tillskrivs den brittiske filosofen Thomas Hobbes, var det förhistoriska livet verkligen otäckt, brutalt och kort.
Rise of the Grandparents
Denna nya μct-metod har potential att ge en högupplöst bild av åldrarna hos äldre individer i andra fossila mänskliga populationer. Men för några år sedan, innan vi kom på den här tekniken, var Sang-Hee Lee från University of California, Riverside, och jag redo att börja leta efter bevis för förändringar i livslängd under människans utveckling. Vi vände oss till den bästa metoden som fanns tillgänglig vid den tidpunkten: slitagebaserad seriation.
Vi stod dock inför en skrämmande utmaning. De flesta människofossilerna kommer inte från platser, som Krapina, som bevarar så många individer att kvarlevorna kan anses återspegla deras större populationer. Och ju mindre antal samtida individer som hittas på en plats, desto svårare är det att på ett tillförlitligt sätt uppskatta hur gamla medlemmarna var när de dog på grund av de statistiska osäkerheter som är förknippade med små urval.
Men vi insåg att vi kunde komma åt frågan om när mor- och farföräldrar började bli vanliga på ett annat sätt. Istället för att fråga hur länge individerna levde, frågade vi hur många av dem som blev gamla. Det vill säga, i stället för att fokusera på absoluta åldrar beräknade vi relativa åldrar och frågade hur stor andel av de vuxna som överlevde till den ålder då man för första gången kunde bli mor- eller farförälder. Vårt mål var att utvärdera förändringar under evolutionär tid i förhållandet mellan äldre och yngre vuxna – det så kallade OY-förhållandet. Bland primater, inklusive människor fram till helt nyligen, bryter den tredje kindtanden ut ungefär samtidigt som en individ blir vuxen och når reproduktiv ålder. Baserat på data från neandertalare och samtida jägar-samlarpopulationer har vi dragit slutsatsen att fossila människor fick sina tredje kindtänder och fick sitt första barn vid ungefär 15 års ålder. Och vi ansåg att den dubbla åldern markerar början på mor- och farföräldraskapet – precis som vissa kvinnor i dag potentiellt kan föda barn vid 15 års ålder och dessa kvinnor kan bli mormödrar när deras egna barn når 15 års ålder och reproducerar sig.
För våra syften var alltså varje arkaisk individ som bedömdes vara 30 år gammal eller äldre kvalificerad som en äldre vuxen – en individ som var tillräckligt gammal för att ha blivit mor- och farförälder. Men det fina med OY-kvotsmetoden är att oavsett om mognaden inträffade vid 10, 15 eller 20 år skulle antalet äldre och yngre individer i ett urval inte påverkas eftersom början av äldre vuxen ålder skulle ändras i enlighet med detta. Och eftersom vi bara försökte placera fossilerna i dessa två breda kategorier kunde vi inkludera ett stort antal mindre fossilprover i vår analys utan att oroa oss för osäkerheter i absoluta åldrar.
Vi beräknade OY-förhållandena för fyra stora aggregat av fossilprover med sammanlagt 768 individer som sträcker sig över en period på tre miljoner år. Ett aggregat bestod av senare australopitheciner – dessa primitiva släktingar till ”Lucy”, som levde i Östafrika och Sydafrika för tre miljoner till 1,5 miljoner år sedan. En annan grupp bestod av tidiga medlemmar av vårt släkte, Homo, från hela världen som levde för mellan två miljoner och 500 000 år sedan. Den tredje gruppen var de europeiska neandertalarna för 130 000 till 30 000 år sedan. Och den sista bestod av moderna européer från den tidiga övre paleolitiska perioden, som levde för cirka 30 000 till 20 000 år sedan och lämnade efter sig sofistikerade kulturella lämningar.
Och även om vi förväntade oss att hitta ökningar av livslängden med tiden, var vi oförberedda på hur slående våra resultat skulle visa sig vara. Vi observerade en liten trend av ökad livslängd över tid bland alla prover, men skillnaden mellan tidigare människor och de moderna människorna från den övre paleolitikum var en dramatisk femfaldig ökning av OY-kvoten. För varje 10 unga vuxna neandertalare som dog mellan 15 och 30 års ålder fanns det således endast fyra äldre vuxna som överlevde efter 30 års ålder; däremot fanns det för varje 10 unga vuxna i den europeiska dödsfördelningen från övre paleolitikum 20 potentiella mor- och farföräldrar. Eftersom vi undrade om det högre antalet begravningar på platser i övre paleolitikum kunde förklara det höga antalet äldre vuxna i det urvalet, analyserade vi på nytt vårt urval från övre paleolitikum och använde endast de kvarlevor som inte hade begravts. Men vi fick liknande resultat. Slutsatsen var oundviklig: överlevnaden hos vuxna ökade kraftigt mycket sent i människans evolution.
Biologi eller kultur?
När Lee och jag nu hade fastställt att antalet potentiella mor- och farföräldrar ökade kraftigt någon gång under evolutionen av anatomiskt moderna människor, hade vi en annan fråga att ställa oss: Vad var det som orsakade denna förändring? Det fanns två möjligheter. Antingen var livslängd en av de konstellationer av genetiskt kontrollerade egenskaper som biologiskt skiljde anatomiskt moderna människor från deras föregångare, eller så följde den inte med när den moderna anatomin uppstod utan var i stället resultatet av en senare förändring i beteendet. Anatomiskt moderna människor kom inte in på den evolutionära scenen genom att skapa den konst och de avancerade vapen som definierar den övre paleolitiska kulturen. De uppstod långt före dessa övre paleolitiska européer, för mer än 100 000 år sedan, och under större delen av den tiden använde de och deras anatomiskt arkaiska jämnåriga samtida, neandertalarna, samma, enklare teknik från den mellersta paleolitiken. (Medlemmar av båda grupperna tycks ha sysslat med att tillverka konst och sofistikerade vapen före den övre paleolitikum, men dessa traditioner var flyktiga jämfört med de allestädes närvarande och bestående traditioner som kännetecknar den senare perioden). Även om vår studie visade att en stor ökning av mor- och farföräldrar var unik för anatomiskt moderna människor, kunde den ensam inte skilja mellan den biologiska förklaringen och den kulturella, eftersom de moderna människor vi tittade på var både anatomiskt och beteendemässigt moderna. Skulle vi kunna spåra livslängd tillbaka till tidigare anatomiskt moderna människor som ännu inte var beteendemässigt moderna?
För att besvara denna fråga analyserade Lee och jag människor från den mellersta paleolitikum från platser i västra Asien som daterades till mellan cirka 110 000 och 40 000 år sedan. I vårt urval ingick både neandertalare och moderna människor, alla förknippade med samma jämförelsevis enkla artefakter. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt för oss att jämföra OY-förhållandena hos två biologiskt skilda grupper (många forskare anser att de är separata arter) som levde i samma region och hade samma kulturella komplexitet. Vi fann att neandertalarna och de moderna människorna från västra Asien hade statistiskt identiska OY-förhållanden, vilket utesluter möjligheten att ett biologiskt skifte förklarade den ökning av överlevnaden hos vuxna som man såg hos européer från övre paleolitikum. Båda de västasiatiska grupperna hade ungefär lika stora andelar äldre och yngre vuxna, vilket placerar deras OY-förhållanden mellan neandertalarna och de tidiga moderna människorna från Europa.
Vid jämförelse med de europeiska neandertalarna levde en mycket större andel av de västasiatiska neandertalarna (och de moderna människorna) till mor- och farföräldrar. Detta är inte oväntat – den mer tempererade miljön i västra Asien skulle ha varit mycket lättare att överleva i än de hårda ekologiska förhållandena i istidens Europa. Men om den mer tempererade miljön i västra Asien förklarar den höga överlevnadsfrekvensen hos vuxna i de medeltida paleolitiska befolkningarna där, är den långa livslängden hos européer från den övre paleolitikum ännu mer imponerande. Trots att de levde under mycket hårdare förhållanden hade de övre paleolitiska européerna en OY-kvot som var mer än dubbelt så hög som hos de moderna människorna i mitten av paleolitikum.
Senior Moments
Vi vet inte exakt vad de övre paleolitiska européerna började göra kulturellt som gjorde att så många fler av dem kunde leva till hög ålder. Men det råder ingen tvekan om att denna ökade överlevnad bland vuxna i sig hade långtgående effekter. Som Kristen Hawkes från University of Utah, Hillard Kaplan från University of New Mexico och andra har visat i sina studier av flera moderna jägar- och samlargrupper bidrar mor- och farföräldrar rutinmässigt med ekonomiska och sociala resurser till sina ättlingar, vilket ökar både antalet avkommor som deras barn kan få och överlevnaden hos deras barnbarn. Mor- och farföräldrarna förstärker också komplexa sociala förbindelser – som min mormor gjorde när hon berättade historier om förfäder som knöt mig till andra släktingar i min generation.
Föräldrarna överför också andra typer av kulturell kunskap – från miljökunskap (t.ex. vilka växter som är giftiga eller var man kan hitta vatten under en torka) till teknisk kunskap (t.ex. hur man flätar en korg eller hur man knäpper en stenkniv). Familjer som består av flera generationer har fler medlemmar som kan ge viktiga lärdomar. Således främjade livslängd förmodligen den ackumulering och överföring av information mellan generationerna som uppmuntrade bildandet av intrikata släktskapssystem och andra sociala nätverk.
Ökningar i livslängd skulle också ha översatts till ökningar i befolkningsstorlek genom att lägga till en åldersgrupp som inte fanns där tidigare och som fortfarande var fruktbar. Och stora populationer är viktiga drivkrafter för nya beteenden. År 2009 publicerade Adam Powell från University College London och hans kollegor en artikel i Science som visar att befolkningstäthet spelar en viktig roll för upprätthållandet av kulturell komplexitet. De och många andra forskare hävdar att större befolkningar främjade utvecklingen av omfattande handelsnätverk, komplexa samarbetssystem och materiella uttryck för individ- och gruppidentitet (smycken, kroppsfärg och så vidare). Sett i det ljuset ser de utmärkande dragen i den övre paleolitikum ut som om de mycket väl kunde ha varit konsekvenser av en svällande befolkningsstorlek.
En växande befolkningsstorlek skulle också ha påverkat våra förfäder på ett annat sätt: genom att påskynda utvecklingstakten. Som John Hawks vid University of Wisconsin-Madison har betonat innebär fler människor fler mutationer och möjligheter för fördelaktiga mutationer att svepa genom populationer när deras medlemmar reproducerar sig. Denna trend kan ha haft en ännu mer slående effekt på nyare människor än på människor från övre paleolitikum, och förvärrat den dramatiska befolkningstillväxt som följde med domesticeringen av växter för 10 000 år sedan.
Relationen mellan överlevnadsförmåga hos vuxna och framväxten av sofistikerade nya kulturella traditioner var med största sannolikhet en positiv återkopplingsprocess. Från början en biprodukt av någon form av kulturell förändring, blev livslängd en förutsättning för de komplexa beteenden som signalerar modernitet. Dessa innovationer främjade i sin tur äldre vuxnas betydelse och överlevnad, vilket ledde till de befolkningsexpansioner som hade så djupgående kulturella och genetiska effekter på våra föregångare. Äldre och klokare, verkligen.