Neandertaliečiai. Kiek jų buvo? Archeologai ir genetikai pateikia skirtingus atsakymus. Nauji tyrimai turėtų padėti jiems susitarti ir parodyti pamirštą šių senovės žmonių istoriją. Įskaitant gana ankstyvą išnykimą. 1856 m., Praėjus trejiems metams iki Charleso Darwino leidinio „Apie kilmę“, kalnakasių grupė atrado žmogaus fosilijas kalkakmenio oloje Neanderio slėnyje šiaurinėje Vokietijoje - vėliau pavadintame „Neanderthal 1“- tai pirmasis archajiškų žmonių rūšių požymis. Nuo to laiko mes stengėmės kuo daugiau suprasti apie savo paslaptingus protėvius. Norėdami tai padaryti, ekspertai surinko dvi pagrindines įrodymų linijas: šimtus kaulų ir akmeninių įrankių, rastų išsibarsčiusių iš Ispanijos ir Anglijos į Altajaus kalnus, ir labai naujausius duomenis ir išvadas, padarytas remiantis statistiniais modeliais.
Tačiau šie požiūriai nutapė stulbinamai skirtingus vaizdus iš to, kaip turėjo atrodyti neandertaliečiai. Archeologiniai duomenys rodo, kad maždaug 150 000 asmenų apėmė Europą ir Aziją, gyveno mažomis grupėmis nuo 15 iki 25 metų, o jų bendras skaičius labai skyrėsi atsižvelgiant į klimato pokyčius (įskaitant sunkius ledynmečius), kurie įvyko per pusę milijono. metų - iki neandertaliečių išnykimo prieš 40 000 metų.
- „Salik.biz“
Genetinė seka pasakoja kitokią istoriją. Kai kurie iš genų pagrįstų įvertinimų apibūdina neandertaliečių populiaciją kaip tik 1 000; kiti nurodo daugiausia kelis tūkstančius. Yra keletas hipotezių, galinčių paaiškinti tokius rezultatus: arba populiacija buvo tikrai tokia maža, net piko metu, arba buvo didesnė, tačiau laikui bėgant sumažėjo. Bet kokiu atveju neandertaliečiai visada smuko; jų dingimas, regis, buvo numatytas nuo pat pradžių.
„Tai, kad šie du įvertinimų tipai nesutampa, yra problema, kurią dar reikia išspręsti“, - sako Viskonsino ir Madisono universiteto paleoantropologas Johnas Hawkesas.
Tačiau dabar tyrėjai, vadovaujami antropologo ir Jutos universiteto gyventojų genetikos atstovo Alano Rogerso, pasiūlė naują genetinį modelį, kuris galėtų suderinti šiuos skirtumus. Jis mano, kad neandertaliečių buvo daug daugiau, nei parodė ankstesni genetiniai tyrimai, ir pritraukia juos į akivaizdžius artefaktus ir fosilijas, kurie tai patvirtina. Tai taip pat užpildo neandertaliečių evoliucijos istoriją nuo tada, kai jie pirmą kartą išsiskyrė iš mūsų protėvių Afrikoje ir kai jie pradėjo susidurti su šiuolaikiniais žmonėmis. Daugeliu atžvilgių neandertaliečiams daug labiau pasisekė kaip rūšiai - ir daug panašiau į mus - nei mes galvojome.
Priešingai nei sutariama
Populiacijos genetikoje efektyvus populiacijos dydis nėra tiesioginis bendro tam tikru metu gyvenusių žmonių skaičiaus matas. Tai greičiau genetinės įvairovės matas. Ekspertai per visą istoriją tikrina asmenų DNR, ieškodami DNR sekų skirtumų tarp dviejų jo ar jos genomo kopijų. Iš esmės jie įvertina, kiek brolių ir seserų kartų atskiria motinos geno kopiją nuo tėvo kopijos. Jei gyventojų skaičius yra mažas, jie tikisi pakankamai greitai rasti bendrą protėvį; jei didelis, tai užima daugiau laiko. „Nuostabu, kiek daug informacijos galima išmokti iš žmogaus“, - sako Rogersas.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Mokslininkai jau seniai pastebėjo, kad neandertaliečiams buvo žemas genetinės įvairovės lygis. Šiuolaikiniuose afrikiečiuose maždaug 11 iš 10 000 nukleotidų yra heterozigotiniai, tai yra, jie skiriasi dviem chromosomos egzemplioriais. Ne afrikiečiai tik 8 iš 10 000 demonstruoja tokį elgesį. Neandertaliečių ir Denisovanų, kuriuos mokslas nustatė tik per pastarąjį dešimtmetį, šis skaičius sumažėjo iki 2 iš 10 000. „Populiacijos genetikos teorija mums sako, kad tai turi reikšti mažą populiacijos dydį“, - sako šie archajiški žmonės Montgomery Slatkinas, Kalifornijos universiteto Berkeley biologas, kurio neįtikino Rogerso išvados. Tai reiškia, kad gyventojų skaičius siekė 2000–3000 asmenų.
„Bet jei pasaulyje buvo tik 1000 neandertaliečių, - sako Rogersas, - sunku patikėti, kad jie paliko tokį turtingą iškastinių medžiagų įrašą“.
Vis dėlto tai yra genetiniai įrodymai, į kuriuos kreipiasi Rogersas ir jo kolegos, teigdami, kad neandertaliečių buvo daugiau, dešimtys tūkstančių. Mokslininkų darbas praėjusį mėnesį buvo paskelbtas Nacionalinės mokslų akademijos leidinyje.
Raktas į šį naują atradimą slypi tyrėjų pasiūlyme, kad neandertaliečiai turėjo daug įvairesnį genų fondą, bet kad jie buvo suskirstyti į mažas, izoliuotas, genetiškai panašių asmenų, išaugintų įbrėžimų grupes. Toks susiskaidymas iškraipytų ankstesnius genetinius radinius: ankstesni vertinimai parodytų vietos populiaciją ir jų regioninę istoriją, palikdami bendrą vaizdą.
Rogersas nusprendė kompensuoti šią spragą pritaikydamas ir išplėsdamas populiacijos maišymo modelį, kurį naudojo kiti tyrėjai. Užuot analizavęs vieno žmogaus genomą, jis su komanda palygino genetinius variantus, būdingus šiuolaikiniams afrikiečiams, šiuolaikiniams euraziečiams, neandertaliečiams ir Denisovanams. Ankstyvoji šio modelio versija buvo sukurta siekiant įvertinti, kaip stipriai kertami šiuolaikiniai žmonės ir neandertaliečiai. Pagrindinė Rogerso naujovė buvo pridėti Denisovans į šį mišinį ir žymiai išplėsti galimų derinių sąrašą ir populiacijų susipynimą. Ir tai padėjo jam atsakyti į klausimus, kurie peržengia kryžminimąsi dėl gyventojų skaičiaus ir kitų problemų.
Genetinės įvairovės padidėjimas, kurį nustatė Rogersas ir jo kolegos, atitinka maždaug dešimteriopai padidėjusį faktinį populiacijos dydį. Nors neįmanoma žinoti, kiek daugiau neandertaliečių gali iškristi iš šio skaičiaus, fosilijos įverčiai turės būti rimtai peržiūrimi.
„Tyrimas pateikia DNR įrodymus to, ką matėme archeologiniuose dokumentuose“, - sako Prinstono universiteto evoliucijos biologas Joshua Aki.
Iš Afrikos - du kartus
Dirbdami su genetinėmis sekomis ir jų pataisytu modeliu, mokslininkai įgijo naujų įžvalgų apie tai, kaip neandertaliečiai, Denisovanai ir šiuolaikiniai žmonės periodiškai augo, traukėsi, skilo ir susiliejo per visą istoriją. „Mes norime sukurti gerą šeimos medį, kad galėtume papasakoti tikslias istorijas apie tai, kaip abi grupės yra susijusios“, - sako Duke'o universiteto antropologas Stephenas Churchillis. "Tačiau akivaizdu, kad šie santykiai yra daug sudėtingesni".
Maždaug prieš 750 000 metų, pasak Rogerso, neandertaliečių ir Denisovanų pirmtakai paliko šiuolaikinių žmonių protėvius Afrikoje persikelti į didžiulę Eurazijos teritoriją. Vien tai juos beveik sunaikino; genetiniai įrodymai rodo, kad gyventojai išgyveno sunkius bandymus, kurių tyrimai anksčiau nenustatė. Kad ir kokia būtų šios katastrofos priežastis, senovės protėviai ją išgyveno ir vos po kelių tūkstančių metų - prieš 744 000 metų - jie išsiskyrė į dvi atskiras linijas - neandertaliečius ir Denisovanus. Buvęs tada susiskirstė į mažesnes regionines grupes, kurios sužavėjo Rogersą.
Šio neandertaliečių ir Denisovanso padalijimų faktas pats savaime nustebina, nes ankstesni tyrimai pateikė vėliau: pavyzdžiui, 2016 m. Tyrime, padalijimas buvo įvardytas kaip įvykis, įvykęs prieš 450 000 metų. Ankstyvas atskyrimas reiškia, kad turime rasti dar daugiau fosilijų iš abiejų grupių. Taip pat turėsite peržiūrėti jau rastas fosilijas. Paimkite, pavyzdžiui, Homo heidelbergensis rūšies hominido, esančio Europoje ir Azijoje prieš 600 000 metų, kaulus. Paleoantropologai negali sutikti su jo santykiais su kitomis žmonių grupėmis; vieni mano, kad jie buvo ir šiuolaikinių žmonių, ir neandertaliečių protėviai, kiti - kad jie buvo ne senovės rūšys, pakeistos neandertaliečiais, kurie klajojo po Europą.
Rogerso išvados rodo, kad H. heidelbergensis turėjo būti ankstyvas neandertalietis. "Mes taip anksti nustatėme atsiskyrimo laiką, kad prieš 600 000 metų Europos hominidas beveik neabejotinai turi būti neandertalietis", - sako jis. "Bent jau genetiškai, net jei jis visai neatrodė kaip neandertalietis".
Bet kokiu atveju, ši nauja neandertaliečių ankstyvosios sudėtingos istorijos rekonstrukcija yra labai panaši į tai, ką mes sužinojome apie anatomiškai modernias žmonių populiacijas, kurios pirmą kartą išplito Europoje ir Azijoje. Maždaug prieš 50 000 metų euraziečiai atsiskyrė nuo afrikiečių, išgyveno sunkų laikotarpį, per kurį jų gyventojų skaičius buvo labai mažas, ir tada pasiskirstė į regionines populiacijas visoje Eurazijoje - vadinamąją ne Afrikos žmonių migracijos teoriją. „Panašu, kad tas pats nutiko prieš 600 000 ar 700 000 metų“, - sako Rogersas su neandertaliečiais ir Denisovanais. "Buvo dar viena ne afrikiečių diaspora, kurios anksčiau niekas neįtarė".
Juk ne viskas taip blogai
Ne paslaptis, kad neandertaliečiams sekėsi blogai: juos išgyvenę ledynmečiai ir jų gyventojų susiskaldymas lėmė, kad jie negalėjo išlaikyti tvaraus socialinio ar technologinio augimo. „Tačiau viena klaidingų nuomonių yra ta, kad, mūsų manymu, pažanga yra tokia, kad šiuolaikiniai žmonės yra geresni, o neandertaliečiai - blogesni“, - sako Hawkesas. „Kai reikėjo medžioti ir pasikliauti labai energetiniais maisto ištekliais atskirtoje aplinkoje, neandertaliečiai buvo antri. Jie išsprendė problemas, su kuriomis šiandien visiškai nesusiduriame. Kaip jie gyveno su tokiu mažu gyventojų tankumu šimtus tūkstančių metų? Mes to niekada nesupratome “.
Prieš pradėdamas savo tyrimus, Rogersas manė, kad neandertaliečiai buvo ant išnykimo ribos, kai į jų teritoriją įžengė šiuolaikiniai žmonės, kad jų populiacijos jau buvo išeikvotos ir daugėjo genetinių ligų. Jis nebegalvoja.
Tikrosios neandertaliečių populiacijos struktūros supratimas gali padėti mokslininkams įsigilinti į šių senovės žmonių dinamiką ir jų sąveiką su mumis. Pavyzdžiui, man įdomu, ar būta kokių nors ypatumų kertant žmones ir neandertaliečius. Ar įtraukėme vienodą kiekį neandertaliečių motinos ir tėvo DNR, ar įvyko poslinkis?
Rogerso darbas ir su juo susiję kitų grupių tyrimai taip pat gali būti svarbūs šiuolaikinės genetikos akcentai. Jų analitinis modelis gali būti pritaikytas šunims ir arkliams - iš tikrųjų visoms rūšims, kurių populiacija rodo struktūrizuotą reprodukciją, o ne atsitiktinį genų srautą. Neandertaliečių genai galėjo būti susiję su padidėjusia depresijos, diabeto, širdies ligų ir kitų sutrikimų rizika, ir tai dar reikia išsiaiškinti.
Ilja Khel