Ученые: Около 900 тысяч лет назад число наших предков сократилось до 1280
Попытки генетиков заглянуть далеко к корням человечества начались, когда стала развиваться популяционная генетика. И ученые обнаружили одну странность: численность человеческой популяции недавно превысила восемь миллиардов, но генетическое разнообразие нашего вида остается достаточно низким, уступая многим приматам - например, шимпанзе. Почему? Ответ может дать эффект "бутылочного горлышка". Речь идет о критическом уменьшении численности популяции, в результате которого обедняется генофонд.
В принципе этот эффект хорошо известен науке. Скажем, прохождение через "бутылочное горлышко" характерно для популяций многих видов насекомых, резко сокращающих численность в осенне-весенний период, а затем она восстанавливается летом.
Но одно дело насекомые и животные, а совсем другое человек. И тем не менее, генетикам удалось обнаружить "горлышко" в нашей очень далекой истории. Как? Понятно, что крайне сложно извлечь ДНК из немногочисленных окаменелостей человеческих родственников, датируемых сотнями тысяч лет. Но этого и не потребовалось. Сегодня наука анализирует генетические мутации у современных людей, затем направляет эти данные в компьютерную модель, которая работает в обратном направлении во времени. В итоге удается узнать, как изменялись популяции в очень далеком прошлом.
Применив такой "обратный бинокль", ученые выяснили, что человечество несколько раз умудрилось проскользнуть через "бутылочное горлышко". Первый раз это случилось примерно 1,2 миллиона лет назад - тогда на планете осталось 18 500 наших предков. Причину такого вымирания установить не удалось. Около 75 тысяч лет назад люди опять чуть не вымерли - их осталось немногим более двух тысяч. Некоторые исследователи обвиняют в этом знаменитый вулкан Тоба. Его пепел понизил температуру на планете на несколько градусов, вызвав сильнейшее похолодание. Однако другие считают, что она понизилась куда меньше, а значит, вулкан здесь ни при чем.
А примерно 5-7 тысяч лет назад население Европы и Африки столкнулось с особым видом "бутылочного горлышка": резко сократилась численность мужчин. На одного приходилось 17 женщин. Причина такого "матриархата", по мнению ученых, социальные изменения, которые сопровождались масштабными войнами и большими потерями.
Отметим, что все эти работы вызывали немало споров в научной среде. У них было немало как сторонников, так и противников. К авторам сенсаций остается немало вопросов. И вот китайский профессор Ван Цзе Ху совместно с коллегами из Италии, США решили повторить исследования генов человеческой популяции. Но на новом принципе. Для этого ученые разработали аналитический инструмент FitCoal, позволяющий определить число наших предков на основе разнообразия генетических последовательностей, наблюдаемых у их потомков.
Оказалось, что в период между 813 и 930 тысячами лет назад численность человеческой популяции сократилась на 98,7 процента. На планете осталось не более 1280 представителей рода Homo. Причина такой демографической катастрофы пока непонятна. Самая вероятная версия: в этот период на Земле было очень холодно и сухо. Даже в Африке люди постоянно находились в экстремальных условиях. И такой экстрим в жизни наших предков продолжался примерно 117 тысяч лет. Размер их популяции был сопоставим с млекопитающими, находящимися на грани вымирания.
По мнению исследователей, выявленное ими "бутылочное горлышко" может объяснить, почему от времени между 950 и 650 тысячами лет назад до наших дней сохранилось очень небольшое количество останков гоминин (далекие предки человека) как в Африке, так и в Евразии. Кроме того, это событие, по мнению авторов, возможно, привело к появлению последнего общего предка сапиенсов, неандертальцев и денисовцев, который, по молекулярным оценкам, жил около 765 - 550 тысяч лет назад.
Если авторы новой работы правы, то они нашли самое узкое "бутылочное горлышко" в истории человечества. Но о причинах таких трагических событий пока можно только гадать.
Ученые отметили, что этот обвал популяции совпал с резким похолоданием, которое привело к появлению ледников, падению температуры поверхности океана и, возможно, длительным засухам в Африке и Евразии. Правда, это не вполне сочетается с другими известными фактами: человечество неоднократно переживало периоды резкого похолодания, но ни в один из них численность популяции не сокращалась так серьезно. Самым холодным ледниковым периодом в истории рода Homo был последний, закончившийся 15 тысяч лет назад, однако для него никакого "бутылочного горлышка" генетики не обнаружили.
Также авторы работы предположили, что именно прохождение через "бутылочное горлышко" способствовало разделению рода Homo. У человека современного вида - 23 хромосомы, между тем у большинства гоминидов и древних Homo - 24. По мнению ученых, это изменение сформировалось именно во время катастрофы, ставшей причиной "бутылочного горлышка".
Работа вызвала самые разнообразные отклики коллег. Скажем, некоторые палеоантропологи считают, что выводы авторов новой работы необходимо сопоставить с антропологическими и археологическими находками, относящимися к периоду между 930 и 813 тысячами лет назад.
Конечно, есть у авторов и более суровые оппоненты. Они считают, что, возможно, в какие-то периоды наши предки действительно были на грани вымирания, но способность современных геномных данных сделать однозначные выводы о таких событиях очень низкая. Более того, вероятно, это один из тех вопросов, на которые наука вряд ли сможет ответить. Во всяком случае, при нынешнем уровне генетических исследований. Но энтузиастов это не остановит. Они ищут и находят новые инструменты, чтобы заглянуть в далекое прошлое человечества.