Недавнее исследование, включающее новые данные ДНК и археологические свидетельства, показало, что последние неандертальцы в Европе пережили значительную популяционную смену, в результате чего их генофонд оставался малоразнообразным до их исчезновения около 40 000 лет назад. В исследовании международная группа ученых под руководством профессора Козимо Поста из Центра эволюции человека и палеоэкологии им. Зенкенберга при Тюбингенском университете проследила драматическую генетическую историю европейских неандертальцев.
Ранее исследователи уже имели данные о том, что широко распространенные ранние популяции неандертальцев в Европе в значительной степени исчезли. Новое исследование показывает, что одна локализованная группа выжила в суровых условиях, отступив в климатическое убежище около 75 000 лет назад на территории современной юго-западной Франции, и что потомки этих выживших расселились по Европе после 65 000 лет назад. Генетически почти все поздние неандертальцы произошли от этой одной линии.
Пост и его команда также обнаружили, что численность этих неандертальцев резко сократилась около 45 000 лет назад. Это падение численности было стремительным, достигнув минимума около 42 000 лет назад — незадолго до полного вымирания неандертальцев. Исследование опубликовано в журнале PNAS.
Генетически неандертальцев можно четко отличить от современных людей, Homo sapiens, которые вытеснили неандертальцев примерно 40 000 лет назад. «У нас есть свидетельства того, что неандертальцы непрерывно населяли Европу в период от 400 000 до 40 000 лет назад. Однако у нас есть лишь фрагментарные сведения об истории их популяции», — говорит Пост. «Пока мы очень мало знаем об эволюционных процессах, предшествовавших их вымиранию». Поэтому он и его исследовательская группа были особенно заинтересованы в поздних неандертальцах, которые жили примерно от 60 000 до 40 000 лет назад.
В своем исследовании ученые сосредоточились на митохондриях в различных образцах зубов и костей неандертальцев, найденных в пещерах и скальных убежищах. Эти клеточные органеллы — крошечные органы внутри клетки — имеют собственную ДНК, которая наследуется независимо от основной ДНК в ядре клетки. «Митохондриальная ДНК содержит гораздо меньше генетической информации, чем весь геном человека, но она обычно сохраняется дольше и ее легче получить», — говорит Харула Фотиаду.
Исследовательская группа секвенировала митохондриальную ДНК десяти новых неандертальцев из шести археологических памятников в Бельгии, Франции, Германии и Сербии. Эти образцы были проанализированы вместе с 49 другими ранее опубликованными образцами митохондриальной ДНК неандертальцев. Результаты были объединены с данными о присутствии неандертальцев в Европе, полученными из крупномасштабной археологической базы данных ROAD, разработанной проектом ROCEEH (Роль культуры в ранних экспансиях человека) Гейдельбергской академии наук, Научно-исследовательского института Зенкенберга и Франкфуртского музея естественной истории, а также Тюбингенского университета. «Это позволило нам объединить два источника данных и реконструировать демографическую историю неандертальцев в пространстве и времени», — сказал соавтор исследования Йеспер Борре Педерсен из проекта ROCEEH.
Исследование показывает, что суровые климатические условия ледникового периода около 75 000 лет назад сильно повлияли на европейских неандертальцев и истощили их генетически разнообразные популяции. Исследователи говорят, что примерно в это время количество археологических памятников сократилось и стало все больше концентрироваться на юго-западе Европы.
«Наши данные позволили нам географически реконструировать, что неандертальцы отступили на территорию современной юго-западной Франции. Там, около 65 000 лет назад, возникла новая популяция, которая впоследствии распространилась по всей Европе», — говорит Пост. «Это объясняет, почему почти все поздние неандертальцы, геномы которых были секвенированы до сих пор — от Пиренейского полуострова до Кавказа — принадлежат к одной и той же линии унаследованной митохондриальной ДНК». Это демонстрирует огромные перемены в генетической истории европейских неандертальцев.
Кроме того, исследователи использовали статистическую программу для расчета того, соответствуют ли генетические изменения в разнообразии митохондриальной ДНК с течением времени предположению о постоянном размере популяции. Это оказалось не так: согласно расчетам, численность неандертальцев резко и быстро сократилась в период от 45 000 до 42 000 лет назад.
«С генетической точки зрения, поздние неандертальцы были очень однородной группой», — говорит Пост. «Поэтому, возможно, низкое генетическое разнообразие — и, возможно, последующая изоляция небольших групп — способствовали исчезновению неандертальцев».
