Предки современных людей едва не вымерли
Человек разумный произошёл от группы древних Homo, которых около миллиона лет назад оставалось меньше полутора тысяч особей.
В археологической истории рода Homo, то есть рода людей, есть период, когда останков людей становится на удивление мало. Это время в районе 900–800 тысяч лет назад, когда ещё ни Homo sapiens, ни неандертальцев, ни денисовских людей не было. Можно, конечно, предположить, что исследователям по какой-то причине просто не везёт открывать человеческие останки того времени, но есть и другой вариант — люди тогда сильно подвымерли.
В пользу былого сокращения популяции говорит и сравнительно небольшое генетическое разнообразие современных людей. Дело в том, что если взять других ныне живущих приматов, то внутри отдельного вида особи будут отличаться друг от друга сильнее, чем два современных человека. Различия в цвете кожи, росте, телосложении и т. д. смущать не должны — генетические различия оценивают по всему геному, а не только по тем областям, которые влияют на внешность. Многие генетические особенности вообще могут никак не проявляться, ни внешне, ни внутренне, но будучи нейтральными или не слишком вредными, они переходят из поколения в поколение.
Когда генетики видят небольшое генетическое разнообразие у какой-то популяции или вида, они обычно делают вывод, что популяция или вид прошли через так называемое «бутылочное горлышко» — то есть пережили резкое падение численности. Представим себе многочисленную популяцию: в ней за тысячи лет эволюции накопились генетические отклонения, передающиеся по наследству. И вот в результате катаклизма численность популяции резко сокращается, и, естественно, сокращается и генетическое разнообразие — некоторые варианты ДНК уходят в небытие. Если популяции или виду повезло, и они не вымерли, то потом их численность снова возрастёт, может, даже очень сильно. Однако генетическое разнообразие ещё долго будет относительно небольшим — «бутылочное горлышко» будет давать о себе знать.
Предполагалось, что с родом Homo произошло нечто подобное. И вот сейчас журнал Science опубликовал статью, в которой сотрудники Китайской академии наук вместе с коллегами из США и Италии доказывают, что численность древних людей действительно сильно упала около 900 тыс. лет назад и оставалась небольшой на протяжении следующей сотни тысяч лет. Исследователи анализировали не древнюю ДНК, они анализировали современную ДНК от 3154 людей из полусотни сообществ Африки, Европы и Азии. Люди в разных местах Земли долгое время жили обособленно друг от друга, соответственно, у них накапливались свои генетические особенности. Но оставались у них и какие-то общие черты, доставшиеся от общего предка. Скорость появления мутаций примерно известна, поэтому, сопоставляя разные геномы между собой, можно определить, какая мутация появилась раньше, а какая позже. Что особенно важно, распространение мутаций по популяции зависит от её размера.
С помощью специально разработанного математического аппарата исследователи анализировали распространение разных мутаций в разные времена. В итоге вышло, что около 900 тыс. лет назад наших предков стало всего около 1300 человек. Это численность мужчин и женщин, способных оставить потомство, то есть с учётом детей и стариков общая численность популяции будет всё-таки побольше. Тем не менее, такое небольшое число особей, способных к размножению, поставило людей на грань вымирания. До того их было где-то от 58 600 до 135 000; обратно численность начала заметно расти только около 813 тыс. лет назад. Скорее всего, причиной сокращения популяции было сильное похолодание вместе с засухой, случившиеся как раз в то время.
Нужно уточнить, что оставшиеся 1300 человек — это не все Homo, которые тогда жили на свете, это лишь те, от которых потом возникли три самых известных вида человека — человек разумный, человек неандертальский и человек денисовский. В Африке и Евразии находят останки древних людей, которые расселялись по свету как раз в период от 900 до 800 тыс. лет назад — очевидно, то были популяции, которые легче пережили плохие времена. Более того, в геномах у современных африканцев «почти вымирание» оставило более заметный след, чем в геномах европейцев и азиатов — возможно, после уменьшения численности «главных» предков в их популяции стали появляться генетические примеси от более удачливых соседей. Разновидностей древнейших людей было много, наверняка не все из них мы знаем, но вполне вероятно, что все они скрещивались друг с другом, блуждая от одной группы к другой; а когда дело дошло до появления H. sapiens, то вряд ли первые представители человека разумного появились только на какой-то одной стоянке и больше нигде.
Кстати, как раз из-за того, что отношения между ранними Homo и их генетические взаимосвязи не очень хорошо известны, некоторые специалисты вообще полагают, что бессмысленно оценивать численность популяции, какой она была миллион лет назад — конечный ответ заведомо получится слишком неопределённым. В любом случае, эти цифры получились с помощью виртуальной машины времени — статистического метода, анализирующего современные ДНК. Чтобы подтвердить их или опровергнуть, хорошо бы подключить сюда древнюю ДНК неандертальцев, денисовцев и H. sapiens каменного века.
2 сентября 2023
Статьи по теме:
