Математическая модель объяснила исчезновение неандертальцев

Неандертальцы не вымерли, а растворились среди нас почти бесследно — эту смелую гипотезу подтвердили при помощи математического моделирования.

Есть несколько теорий исчезновения неандертальцев. Все они в той или иной степени научно обоснованы, но ученые не могут прийти к единому мнению о том, какая из них — или какая их комбинация — наиболее вероятна. Чтобы разобраться в вопросе, исследователи воспользовались математическим инструментарием, результатами чего поделились в Scientific Reports.

Постепенное исчезновение или катастрофическая гибель?

Неандертальцы появились в Евразии примерно 400 000 лет назад и были преобладающим видом гомининов в регионе вплоть до появления людей современного типа около 40 000 лет назад. Homo sapiens контактировали с неандертальцами в период, близкий к их исчезновению, что дает основания предположить, что современные люди сыграли роль в этом процессе. Какую именно — пока неясно.

В исследовании обсуждаются четыре основные гипотезы. Первая винит демографию неандертальцев — малочисленные и изолированные популяции, снижение приспособленности из-за близкородственного скрещивания, сокращение роста популяции, трудности в поиске партнеров, низкую рождаемость и высокую смертность. Другая предполагает причинами колебания климата и катастрофы. Еще одно возможное объяснение заключается в том, что современные люди занесли новые болезни и породили конкуренцию за ресурсы, и малочисленные популяции неандертальцев не смогли справиться с этими новыми вызовами.

Гипотеза, которую новое исследование поддерживает в наибольшей степени, несколько менее драматична, чем распространение болезней или климатические катастрофы. Она состоит в том, что популяции неандертальцев и H. sapiens со временем просто смешались, что привело к появлению гибридной, но с преобладанием H. sapiens, ветви.

Интеграция и ассимиляция

«Современный человеческий геном обнаруживает множество случаев генетической интрогрессии (притока генов) от других гомининов, и появляется все больше свидетельств, что скрещивание привело к значительному потоку генов между неандертальцами и современными людьми. Современные люди до сих пор сохраняют значительное количество генетического материала неандертальцев, по крайней мере, на уровне вида, если не у каждого отдельного человека», — объясняют авторы исследования.

Чтобы определить, может ли исчезновение неандертальцев быть полностью обусловлено только этим смешением, они исследователи разработали аналитическую модель, основанную на нейтральном дрейфе видов и популяционной генетике, и реконструировали повторяющиеся циклы иммиграции H. sapiens в небольшие группы неандертальцев. Сценарий не предполагает селективного преимущества ни у одного из видов.

Моделирование подтвердило, что повторяющаяся иммиграция H. sapiens в малых масштабах могла почти полностью вытеснить гены неандертальцев в течение 10 000 – 30 000 лет без каких-либо катастрофических событий. Эти результаты не слишком удивительны, поскольку согласуются с известными археологическими и генетическими данными.

Авторы подчеркивают, что не настаивают на этой версии как единственной причине исчезновения неандертальцев, а лишь доказывают, что математически она возможна.

«Хотя эта модель предоставляет убедительное генетическое объяснение, важно отметить, что она не исключает другие возможные способствующие факторы, которые не рассматривались в нашем подходе, такие как изменения окружающей среды, конкуренция или демографические колебания, — резюмируют они. — Свидетельства скрещивания и генетической интрогрессии подтверждают мнение, что H. sapiens и неандертальцы интенсивно взаимодействовали на протяжении тысяч лет. Следовательно, взаимодействие генетических, демографических и экологических факторов, вероятно, способствовало сложному процессу гибели неандертальцев».