Homo sapiens ursprung och tidiga spridning har länge varit föremål för både populärt och vetenskapligt intresse1. Det råder nästan allmän enighet om att H. sapiens (moderna människor) har utvecklats i Afrika, och de tidigaste kända fossila företrädarna för vår art är daterade till för cirka 315 000 år sedan i Marocko (på en plats som kallas Jebel Irhoud)2 och för cirka 260 000 år sedan i Sydafrika (vid Florisbad)3 . Stenverktyg som är jämförbara med dem som hittades med båda dessa fossiler har grävts ut i Kenya (vid Olorgesailie)4 och daterats till cirka 320 000 år sedan. I Nature beskriver Harvati et al.5 sin analys av ett fossil från Apidima-grottan i södra Grekland som de rapporterar vara en tidig modern H. sapiens som är minst 210 000 år gammal. Detta fossil är den äldsta kända moderna människan i Europa, och förmodligen i hela Eurasien, och är mer än 160 000 år äldre än det näst äldsta kända europeiska fossilet av H. sapiens6.
Apidima Cave-komplexet grävdes ut i slutet av 1970-talet. Två partiella kranier (kranier utan underkäke), som kallades Apidima 1 och Apidima 2, återfanns i ett enda block av en typ av sten som kallas breccia. Inget av fossilerna har tidigare beskrivits i detalj. Apidima 2 omfattar kraniets ansiktsregion och hade identifierats som en neandertalare7. Apidima 1 består endast av baksidan av kraniet och hade inte tidigare slutgiltigt hänförts till en art. Harvati och kollegor använde datortomografi för att skanna fossilerna och genererade en virtuell 3D-rekonstruktion av varje exemplar. De analyserade varje fossil för att bedöma aspekter av dess form och på så sätt fastställa fossilens likhet med fossil från andra arter.
Apidima 2 är svårt skadad på grund av tidigare brott och förvrängning. Analyser av alla fyra genererade rekonstruktioner av fossilet överensstämde med att det är en tidig neandertalare. Apidima 1 är också skadad, men exemplaret är inte alltför kraftigt förvrängt, så genom att spegla dess högra och vänstra sida fick man en bra rekonstruktion. Författarnas omfattande jämförande analys visar att detta fossil är en tidig medlem av H. sapiens. Den bakre delen av kraniet är rundad som hos H. sapiens, och det saknar klassiska neandertalsdrag, såsom den distinkta occipitala ”chignon” – en utbuktning på baksidan av kraniet som är formad som hår som är bundet i en knut.
Förra dateringar8 av ett fragment av Apidima 2 med hjälp av en metod som kallas uranserieanalys visade på en minimiålder på cirka 160 000 år. Harvati och kollegor rapporterar en mer omfattande uppsättning uran-seriedateringsanalyser, som överraskande nog avslöjar att Apidima 1 och Apidima 2 har olika åldrar, trots att de hittades i nära anslutning till varandra. Apidima 2 är cirka 170 000 år gammal – väl inom åldersintervallet för andra neandertalfossil som hittats runt om i Europa (fig. 1). Apidima 1 är daterad till minst 210 000 år, vilket är mycket äldre än alla andra allmänt accepterade H. sapiens-fossil som hittats utanför Afrika.
Figur 1 | Några viktiga tidiga fossil av Homo sapiens och relaterade arter i Afrika och Eurasien. Harvati et al.5 presenterar sina analyser av två fossila kranier från Apidima Cave i Grekland. De rapporterar att fossilet Apidima 1 är ett H. sapiens-exemplar som är minst 210 000 år gammalt, från en tid då neandertalare ockuperade många europeiska platser. Det är det tidigaste kända exemplaret av H. sapiens i Europa och är minst 160 000 år äldre än de näst äldsta H. sapiens-fossilerna som hittats i Europa6 (visas inte). Harvati och kollegor bekräftar att Apidima 2, som tidigare rapporterats7, är ett neandertalarexemplar, och de uppskattar att det är minst 170 000 år gammalt. Författarnas fynd, tillsammans med andra upptäckter av vilka ett urval visas här, kastar ljus över tidpunkten och platserna för tidiga framgångsrika och misslyckade spridningar från Afrika av homininer (moderna människor och andra mänskliga släktingar, såsom neandertalare och denisovaner). Kyr, tusen år gammal.
Detta fynd avslöjar att minst två arter av homininer (människor och mänskliga släktingar från grenen av släktträdet efter vår splittring från schimpanserna) bebodde sydöstra Europa för cirka 200 000 år sedan. Upptäckten av ett H. sapiens-fossil i Apidima väcker frågor om vad som hände med denna population. Med tanke på att denna H. sapiens existerade vid en tidpunkt då det finns betydande bevis för neandertalarnas närvaro på andra europeiska platser, var den en del av en population som inte kunde konkurrera framgångsrikt med neandertalarna, särskilt i det instabila klimatet vid den tiden? Kanske ersatte de två arterna varandra en eller flera gånger som den huvudsakliga hominingruppen som fanns i denna region.
Sådana ersättningsmönster kännetecknar fördelningen av moderna människor och neandertalare i Levant-regionen i Mellanöstern mellan 250 000 och 40 000 år sedan. Homo sapiens ersatte neandertalarna i hela Europa mellan cirka 45 000 och 35 000 år sedan6 och gav så småningom upphov till den urbefolkning av européer som lever idag1. Dessa bevis från Apidima, tillsammans med andra upptäckter, visar att moderna människor vid mer än ett tillfälle fortsatte att tränga norrut och västerut från Afrika och Levanten till Europa. Snarare än en enda utflyttning av homininer från Afrika för att befolka Eurasien måste det ha skett flera spridningar, varav några inte resulterade i permanenta ockupationer av dessa homininer och deras ättlingar.
Det finns ett enormt intresse för att förstå tidpunkten och platsen för både lyckade och misslyckade spridningar av homininer (inklusive moderna människor) från Afrika. Den första spridningen av homininer från Afrika tros ha skett när medlemmar av arten Homo erectus lämnade Afrika för cirka 2 miljoner år sedan. Den andra utflyttningsvågen inträffade när den förfädersart som så småningom gav upphov till neandertalare flyttade in i Europa för cirka 800 000-600 000 år sedan.
En tredje grupp av utflyttningar från Afrika var de av H. sapiens. Många viktiga fossilfynd från Israel dokumenterar tidiga exempel på dessa spridningar. Ett fossil som omfattar pannregionen i en skalle som hittades där, på en plats som kallas Zuttiyeh, är daterat till för mellan 500 000 och 200 000 år sedan, och en analys av fossilets form tyder på att det antingen är en tidig neandertalare eller kommer från en population som är förfader till både neandertalare och H. sapiens9. Zuttiyeh-fossilet uppvisar likheter med Florisbad- och Jebel Irhoud-fossilet9, och en tidigare studie10 föreslog att Zuttiyeh skulle kunna vara en tidig H. sapiens. Detta är en åsikt som jag förordar, med tanke på dess likhet med formen på pannan hos Florisbad-fossilet. Framtida analyser kan avslöja att Zuttiyeh är en ännu äldre modern människa än Apidima 1. Trots detta är den inte från Europa.
En käke från en tidig modern människa från Misliya-grottan i Israel har daterats till cirka 194 000-177 000 år sedan11. Andra tidigmoderna människofossil har hittats i Skhul och Qafzeh i Israel och har daterats till cirka 130 000-90 000 år sedan12. Alla dessa tidiga eurasiska människofossil verkar representera vad man skulle kunna kalla ”misslyckade” spridningar från Afrika – de nådde Mellanöstern och sydöstra Europa, men blev inte kvar i dessa regioner. Det finns bevis för att dessa populationer ersattes på dessa eller angränsande platser av neandertalare.
Längre österut har fossiler av tidiga H. sapiens i Asien, daterade från minst 90 000 till 50 000 år sedan, hittats i regioner som sträcker sig från Saudiarabien till Australien13. Dessa asiatiska fossil, liksom de europeiska exemplaren av H. sapiens från mellan 50 000 och 40 000 år sedan, kan ha kommit från populationer som uppnådde ihållande, framgångsrika spridningar och bidrog till anor till vissa levande människor.
Med tanke på att Apidima 1-fossilet och fossilerna från Misliya och Zuttiyeh endast är partiella kranier kan vissa hävda att exemplaren är för ofullständiga för att man ska kunna vara säker på deras status som H. sapiens. Skulle molekylära metoder kunna användas för att fastställa vilken art de tillhör? Det är inte alltid möjligt att återfå DNA från gamla fossiler. Analys av gamla proteiner som bevarats i fossil, en metod som kallas paleoproteomik, börjar dock användas för att identifiera arter (se go.nature.com/2xkosom). Jämfört med analys av gammalt DNA kräver paleoproteomik mindre specialiserad hantering av fossilet för att förhindra kontaminering. Den användes nyligen14 för att analysera en fossil käke som hittades i Kina och som är cirka 160 000 år gammal, vilket gjorde det möjligt att identifiera exemplaret som en gåtfull hominin kallad Denisovan, vars fåtaliga fossil också har hittats i Denisovagrottan i Sibirien.
Kanske kan paleoproteomik användas för att bekräfta identiteten hos Apidima-fossilerna. Det skulle också kunna vara möjligt att tillämpa denna metod på samtida fossil från Asien (uppskattningsvis 300 000-150 000 år gamla) som ännu inte slutgiltigt har hänförts till en art. Dessa fossil är intressanta eftersom de kan avslöja hur många homininarter som kan ha levt under denna tid. Kanske är några av dem också H. sapiens, även om jag tvivlar på det. Bland de mest kompletta av dessa exemplar finns kranier från Indien vid en plats som kallas Hathnora15 och från Kina vid Dali16, Jinniushan16 och Hualongdong17. Fram till dess att sådana fossil studeras med hjälp av paleoproteomik ger analyser som de som Harvati och kollegor gjort oss den bästa bilden av vår arts och våra nära släktingars komplexa historia när dessa populationer spreds ut ur Afrika – från de tidiga, misslyckade spridningarna till de migrationer som till slut lyckades.