Неандертальцы не вымерли. Их поглотило человечество
Международная команда генетиков и экспертов по искусственному интеллекту под руководством Джошуа Эйки, профессора Принстонского института интегративной геномики Льюиса-Сиглера, исследовала историю генетического смешения людей и неандертальцев. По новой оценке первые смешения произошли 250 тысяч лет назад и продолжались до того момента, когда последние неандертальцы были поглощены человеческими сообществами.
«Теперь мы знаем, что на протяжении большей части человеческой истории у нас были контакты с неандертальцами», — говорит Эйки.
Гоминины, которые являются нашими прямыми предками, отделились от генеалогического древа неандертальцев около 600 000 лет назад, а затем примерно 250 000 лет назад стали Homo Sapiens, то есть нами. «С тех самых пор и до исчезновения неандертальцев — то есть примерно 200 000 лет — современные люди взаимодействовали с популяциями неандертальцев», — утверждает Эйки. Результаты работы опубликованы в журнале Science.
Неандертальцев когда-то считали медлительными и неразвитыми. Но по мере того, как мы узнавали о них все больше и больше, наше отношение менялось. Они были умелыми охотниками и мастерами, делавшими составные инструменты. Они лечили друг друга и заботились о слабых и больных. Они хоронили умерших. Они были хорошо приспособлены к жизни в холодной Европе. Они вымерли. Почему?
Геномы рассказывают
Используя геномы 2000 живых людей, трех неандертальцев и одного денисовца, Эйки и его команда нанесли на карту потоки генов между группами гомининов за последние четверть миллиона лет.
Исследователи использовали генетический инструмент, разработанный ими несколько лет назад, под названием IBDmix, который использует методы машинного обучения для декодирования генома. Эйки считает, что предыдущие исследователи полагались на геномы «эталонной популяции» современных людей, которые, вероятно, имеют крайне мало ДНК неандертальцев или денисовцев. Именно это и стало одной из причин ошибки. По новой оценке у нас в среднем должно быть гораздо больше неандертальских генов.
С помощью IBDmix команда Эйки определила первую волну контакта неандертальцев и людей около 250 000 –200 000 лет назад, вторую — 120 000–100 000 лет назад, и третью — самую крупную около 60 000–50 000 лет назад.
Это резко контрастирует с предыдущими генетическими данными. «На сегодняшний день большинство генетических данных позволяют предположить, что современные люди появились в Африке 250 000 лет назад, оставались там в течение следующих 200 000 лет, а затем вышли из Африки 50 000 лет назад и заселили весь мир», — говорит Эйки.
«Наши модели показывают, что такого длительного африканского периода не было. Вскоре после того, как возникли современные люди, они почти сразу мигрировали из Африки, а потом туда неоднократно возвращались. Современные люди встречались с неандертальцами и денисовцами гораздо чаще, чем мы считали раньше», — говорит Эйки.
Такое видение постоянно движущегося человечества подтверждается многими археологическими и палеоантропологическими исследованиями, предполагающими культурный обмен между группами разных гомининов.
Обратный обмен
Основная идея Эйки заключалась в поиске ДНК современного человека в геномах неандертальцев, а не наоборот. «Подавляющее большинство генетических работ за последнее десятилетие было сосредоточено на том, как спаривание с неандертальцами повлияло на фенотипы современного человека и нашу эволюционную историю, но эти вопросы актуальны и интересны и в обратном направлении», — говорит Эйки.
Генетики поняли, что потомки первых волн скрещивания неандертальцев с современными людьми, вероятно, остались с неандертальцами, поэтому не оставили никаких следов среди Homo Sapiens.
Их было очень мало
Последней частью головоломки стало открытие того, что популяция неандертальцев была даже меньше, чем считалось ранее.
Генетическое моделирование традиционно использовало изменчивость ДНК, как показатель размера популяции. Чем разнообразнее гены, тем больше популяция. Но с помощью IBDmix команда Эйки показала, что значительная часть этого кажущегося разнообразия неандертальцев обусловлена последовательностями ДНК, которые были заимствованы у Homo Sapiens с их гораздо большей популяцией.
В результате размер популяции неандертальцев на последнем этапе был снижен с примерно 3400 половозрелых особей до примерно 2400. В совокупности новые результаты рисуют картину того, как неандертальцы исчезли около 30 000 лет назад. (Генетики сдвигают общепринятую границу исчезновения неандертальцев на 10 тысяч ближе к современности).
«Мне не нравится говорить "вымирание", потому что я думаю, что неандертальцы были в значительной степени поглощены», — говорит Эйки. Он считает, что популяция неандертальцев медленно сокращалась, пока последние выжившие не присоединились к человеческим сообществам.
Эта «модель ассимиляции» была впервые сформулирована в 1989 году Фредом Смитом, профессором антропологии из Университета штата Иллинойс. «Наши результаты предоставляют убедительные генетические данные, соответствующие гипотезе Фреда», — говорит Эйки.
«Неандертальцы балансировали на грани вымирания, вероятно, в течение очень долгого времени», — говорит Эйки. — «Если вы сократите их численность на 10 или 20%, как это и происходит по нашим оценкам, это будет существенным сокращением популяции, которая уже находится в зоне риска. Современные люди по сути подобны волнам, разбивающимся о берег, — они медленно, но неуклонно его размывают. В конце концов, мы просто демографически превзошли неандертальцев и включили их в популяцию людей».