От 400 000 до 45 000 лет назад неандертальцы занимали большую часть Евразии. Они охотились на крупную дичь, собирали растения, искусно изготавливали каменные орудия и шили одежду из шкур животных.
Но их существование было ненадежным. Два новых исследования показывают, что многие неандертальцы жили небольшими разрозненными группами, вероятно, страдали от близкородственных браков и были на грани вымирания около 75 000 лет назад.
Результаты исследований, основанные на изучении древней ДНК, полученной в некоторых случаях из фрагментов костей размером не больше ломтика картофеля фри, показывают, как достижения в области идентификации окаменелостей и геномики помогают ученым узнавать новые факты о наших древних предках.
«Мы находим маленькие фрагменты во многих местах, — говорит Элен Ружье, палеоантрополог из Калифорнийского государственного университета в Нортридже, соавтор одной из новых статей, опубликованных сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences. — А с помощью современных методов генетики мы можем заставить их заговорить».
В одной из статей подробно рассматриваются результаты геномного анализа фрагмента кости неандертальца длиной всего 2,5 сантиметра. Он был найден в Денисовой пещере, сводчатом помещении в Алтайском крае на юге Сибири, где неандертальцы и их вымершие сородичи, денисовцы, укрывались от суровых условий более 100 000 лет назад.
Сравнив недавно секвенированный геном с двумя другими геномами из того же региона и более поздним образцом из пещеры в Хорватии, ученые обнаружили, что неандертальцы относительно быстро накопили множество генетических различий.
По мнению исследователей, эта закономерность, скорее всего, отражает инбридинг в небольших изолированных популяциях, состоявших всего из нескольких десятков особей, особенно на востоке, где неандертальцы обитали на самой границе своего ареала. «Неандертальцы чаще вступали в брак с близкими родственниками», — говорит генетик из Йельского университета Дийендо Массилани, соавтор статьи о Денисовой пещере. В результате у этих групп быстро накапливались разные наборы мутаций, что привело к генетическому разнообразию.
«В небольших популяциях эволюция происходит быстрее, — говорит Джошуа Акей, генетик из Принстонского университета, не принимавший участия в написании ни одной из этих статей. — Они отмечают, что глобальная популяция неандертальцев была небольшой — возможно, всего пара тысяч размножающихся особей — и к тому же была рассредоточена на большой территории».
Вредные мутации могут накапливаться в результате близкородственного скрещивания. Тем не менее неандертальцам каким-то образом удавалось выживать на большей части территории Евразии на протяжении почти 400 000 лет — дольше, чем современные люди живут на Земле.
Возможно, что мутации не создавали особых проблем, пока окружающая среда была стабильной. Если популяция хорошо адаптирована к окружающей среде, а окружающая среда остается неизменной, возможно, не нужны сильные изменения, чтобы выжить.
Второе исследование подтверждает эту гипотезу. В надежде изучить судьбу неандертальцев в Европе за последние 130 000 лет исследователи сопоставили ареалы обитания неандертальцев в Европе с генетической информацией митохондриальной ДНК — меньшей части генетического материала, передающейся от матери к потомству, — десятков особей.
Исследователи обнаружили, что стоянки неандертальцев и их останки были широко распространены по всему континенту, а их геномы были относительно разнообразны вплоть до 75 000 лет назад. Затем, когда 75 000–65 000 лет назад на континенте наступил ледниковый период, количество стоянок сократилось. Археологические данные свидетельствуют о том, что некоторые неандертальцы нашли убежище на юго-западе Европы, укрывшись в пещерах в долинах на юге Франции, в то время как на остальной территории континента они либо покинули эти места, либо вымерли.
Когда ледники растаяли, выжившие неандертальцы снова расселились по территории, охотясь на крупную дичь от Испании до Кавказских гор. Однако «все генетическое разнообразие, которое мы наблюдали в митохондриальной ДНК до 60 000 лет назад, исчезло, и осталась только одна линия», — объясняет палеогенетик из Тюбингенского университета Козимо Пост, также участвовавший в исследовании.
Около 45 000 лет назад резкие изменения климата совпали с появлением в Европе анатомически современных людей.
Генетические данные показывают, что в течение 3000 лет эффективная численность популяции неандертальцев снова сокращалась и достигла минимума около 42 000 лет назад, после чего неандертальцы полностью исчезли.
«Поразительно, как быстро они вымирали, — говорит палеоантрополог из Университета Торонто Бенце Виола, не принимавший участия в написании обеих статей. — Возможно, их ослабил климат, а затем появились современные люди, численность популяции которых была настолько выше, что неандертальцы были поглощены и ассимилированы».
История неандертальцев может пролить свет и на нашу собственную. Сравнивая судьбу наших близких родственников с судьбой современных людей, живших в том же регионе, исследователи проводят своего рода естественный эксперимент, который может указать на то, какие факторы позволили нашему виду выжить.
«Одно из критических замечаний в адрес эволюционной теории заключается в том, что невозможно провести эксперимент дважды», — говорит Хьюго Зеберг, генетик из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка. «Но теперь, когда у нас есть больше информации о том, как неандертальцы и денисовцы расселялись по Европе и Азии, мы можем провести эксперимент трижды и понять, почему современные люди так сильно отличаются от них».
Источник: https://www.science.org/
