Предки человека в «бутылочном горлышке» среднего плейстоцена

Резкие и непредсказуемые изменения климата в среднем плейстоцене (400–200 тыс. лет назад) обязательно должны были сказаться на наших далеких предках. Однако именно этот период характеризуется очень скудными археологическими и антропологическими находками и при этом не может изучаться с использованием методов анализа ископаемой ДНК. С помощью нового аналитического метода ученым удалось разгадать эту загадку и установить время, когда человечество было почти уничтожено

Известно, что генетическое разнообразие нашего вида невелико в сравнении со многими другими приматами. Это наводит на мысли, что в своей истории человечество прошло через «бутылочное горлышко», т. е. период критически низкой численности популяции. Считается, что в этом смысле наиболее критическим стало время выхода человека из Африки, притом современные африканские популяции отличаются самым большим генетическим разнообразием.

Ученые из Китая, Италии и США с помощью нового метода математического моделирования FitCoal проанализировали более 3 тыс. геномов современных людей из африканских и неафриканских популяций. Это позволило им оценить размер человеческих популяций, который существовали в определенные моменты прошлого.

Судя по полученным данным, около 930 тыс. лет назад число размножающихся особей наших предков упало с 98 тыс. до примерно 1,3 тыс., т. е. почти на два порядка, и продержалось на этом уровне долгие 117 тыс. лет. Такое сокращение численности привело, по оценкам ученым, к потере генетического разнообразия примерно на 66 %. А его причиной стали, по-видимому, климатические изменения.

Эпоха плейстоцена (его часто называют «ледниковый период»), охватывающая примерно 2,6 млн лет, характеризуется выраженными циклами оледенений и потеплений. В раннем плейстоцене такие циклы были регулярными, с периодом около 41 тыс. лет. Но около миллиона лет назад климат начал меняться: произошло то, что называют переходом среднего плейстоцена, – продолжительность циклов и перепады температуры увеличились в разы, их регулярность уменьшилась, а ледниковые периоды стали преобладать над межледниковыми.

Причины этих изменений являются предметом научных дебатов – общепринятой теории на этот счет нет. Но нашим далеким предкам такое знание все равно бы не помогло: резкие похолодания, засухи, исчезновение пригодных в пищу видов животных и растений фактически поставили их на грань вымирания.

Предки современного человека обитали тогда в Африке и южных регионах Евразии, но вещественных свидетельств того периода у ученых очень мало. Теперь этот пробел в летописи окаменелостей становится понятнее: причина может быть в том, что численность «проточеловечества» в то время просто опустилась до критических отметок.

С другой стороны, похоже, что именно тогда у человека из двух «предковых» хромосом сформировалась 2-я хромосома – вторая по величине из современного набора хромосом. По-видимому, результатом этих видообразующих событий стало появление на эволюционной арене последнего общего предка известных человеческих разновидностей: денисовцев, неандертальцев и людей современного физического типа.

Новые данные породили и новые вопросы о том, как жили эти наши древние предки, как им удалось преодолеть катастрофические изменения климата, и как отбор в условиях «бутылочного горлышка» повлиял на эволюцию мозга. Теперь, уточнив целевой временной период (930–813 тыс. лет назад), ученым будет проще искать ответы на эти вопросы – в будущем они надеются нарисовать более полную картину эволюции человека на этом непростом переходном этапе.

Фото: https://commons.wikimedia.org

: 06.09.2023