11 сентября 2023, 00:00
В сентябре 2023 года научный мир был потрясен открытием, проливающим свет на одну из величайших и ранее неизвестных катастроф в истории человечества, произошедшую почти миллион лет назад.
31 августа 2023 года авторитетный журнал Science опубликовал исследование китайских ученых И-Сюань Пана и Хайпэна Ли, озаглавленное «Наши предки почти вымерли?». Используя сложную математическую модель для анализа тысяч современных геномов, исследователи обнаружили свидетельства драматического «узкого места» в демографической истории наших предков.
Согласно их выводам, около 930 тысяч лет назад численность популяции, способной к размножению, сократилась с примерно 100 тысяч до катастрофически низких 1300 особей. Это падение на 99% затронуло общих предков современных людей, неандертальцев и денисовцев — представителей вида Homo erectus. Эти древние люди, уже расселившиеся по Европе, Азии и Африке, оказались на грани полного исчезновения. Период борьбы за выживание растянулся на невероятные 117 тысяч лет, и лишь около 813 тысяч лет назад началось восстановление численности.
Научный прорыв и общественный резонанс
Исследование вызвало огромный интерес, демонстрируя, как технологический прогресс в геномике позволяет прикоснуться к глубинным тайнам нашего происхождения. Академик Алексей Хохлов отметил, что по современным меркам наши предки в тот период подлежали бы занесению в Красную книгу. Это открытие заставляет задуматься о месте человечества в истории планеты и механизмах преодоления глобальных кризисов.
Палеоантропология, особенно после присуждения Нобелевской премии Сванте Паабо за расшифровку древних геномов, стала источником самых захватывающих научных новостей. Помимо удовлетворения философского любопытства, эти исследования открывают путь к практическому применению, например, в персонализированной медицине.
Детективная работа с геномами
В основе открытия лежит кропотливый анализ 3154 геномов современных людей из 50 популяций по всему миру. Ученые не читали геномы целиком, а использовали метод «молекулярных часов», анализируя скорость накопления мутаций в нейтральных участках ДНК. Чем меньше генетического разнообразия накапливалось за определенный период, тем меньше была численность популяции.
Для повышения точности исследователи более десяти лет оттачивали методику на геномах плодовых мух, что позволило минимизировать вычислительные ошибки при экстраполяции в глубокое прошлое.
Не все ученые единодушно приняли выводы. Например, Джанет Келсо из Института Макса Планка указывает, что сильный генетический сигнал «узкого места» наблюдается в основном у африканских популяций, что может говорить о локальном, а не глобальном характере катастрофы. Она призывает интерпретировать результаты с осторожностью.
Тем не менее, открытие хорошо согласуется с давней гипотезой антропологов о том, что низкое генетическое разнообразие человека по сравнению с другими приматами — следствие древнего демографического кризиса. Эволюционный генетик Джошуа Экей считает, что работа «заполняет несколько частей головоломки» нашей истории.
Эволюционный скачок в момент кризиса
Интересно, что разделение линий современных людей и других видов рода Homo произошло вскоре после этого катастрофического сокращения численности. Кризис, по-видимому, стал катализатором важных эволюционных изменений. Одним из ключевых событий стало слияние двух хромосом, в результате чего у человека, в отличие от человекообразных обезьян, осталось 23 пары хромосом вместо 24.
«Все люди с 24 парами хромосом вымерли, и только небольшая изолированная популяция с 23 парами хромосом, к счастью, выжила», — поясняет соавтор исследования Цзыцянь Хао. Обычно такие хромосомные перестройки фатальны, но в данном случае они, вероятно, дали преимущество для выживания.
На выходе из кризиса появился новый вид — Homo heidelbergensis, прямой предок неандертальцев, денисовцев и Homo sapiens. Этот период также связан с освоением огня и приготовления пищи, что резко повысило калорийность рациона.
Причины катастрофы и уроки выживания
Климатический вызов
Демографический коллапс совпал по времени с сильным глобальным похолоданием — переходом к среднему плейстоцену. Палеонтологическая летопись этого периода крайне скудна, что косвенно подтверждает резкое сокращение человеческих популяций. Скорее всего, суровые условия стали тем фильтром, который отсеял большинство, но позволил выжить носителям новых, более адаптивных генетических вариантов.
Не единственное испытание
История человечества, судя по всему, знала несколько подобных «узких мест». Ученые предполагают демографический кризис около 1,2 млн лет назад (численность ~18,5 тыс. особей) и еще один — 75 тыс. лет назад, возможно, связанный с извержением супервулкана Тоба.
Критический минимум
Насколько опасно сокращение популяции до 1300 особей? Для сравнения: популяция амурских тигров в 1940-х годах составляла около 40 особей, а сегодня, благодаря охране, выросла до 500–540 и считается стабильной. Колобусы на реке Тана в Кении, чья численность оценивается в 1300 особей, находятся на грани вымирания из-за уничтожения среды обитания.
Интересный ответ на вопрос о минимальной численности для выживания дало исследование по моделированию марсианской колонии. Согласно ему, для долгосрочного поддержания популяции может быть достаточно всего 22 человек при условии правильного подбора психологических типов, где кооперативные личности имеют преимущество перед агрессивными.
Открытие китайских ученых — это не только взгляд в прошлое, но и повод задуматься о хрупкости нашего вида и факторах, которые позволили нам преодолеть, казалось бы, непреодолимые испытания. Хочется верить, что в обозримом будущем человечеству не придется проходить через подобное «узкое место» вновь.
Больше интересных статей здесь: Технологии.
Источник статьи: Около 930 тыс.