Почему вымерли неандертальцы.

Таинственные неандертальцы, останки которых археологи находят в Европе и Азии, бесследно исчезли, породив множество загадок. Пещерные люди долгое время считались предками современного человека, однако последние исследования генетиков опровергли данный тезис. И все же, нынешние жители нашей планеты частично унаследовали у неандертальцев некоторые черты. У каких же народов чаще встречаются их гены?

Кто они такие?

Самые первые из известных науке ископаемых останков неандертальцев (Homo neanderthalensis) свидетельствуют о том, что они жили в Европе уже около 500-600 тысяч лет назад. Так что не только Африка может считаться колыбелью человечества.

Известный исследователь Сванте Паабо, профессор Лейпцигского Института эволюционной антропологии, в 2009 году сообщил научному сообществу об успешной расшифровке неандертальского генома.

Ученые выяснили, что это были сравнительно высокие люди с мощным скелетом и мускулатурой. Ген MC1R, который отвечает за пигментацию человеческой кожи и волос, свидетельствует о том, что неандертальцы обладали светлой кожей и преимущественно рыжими волосами.

В Европе они населяли: Германию, Францию, Италию, Грецию, полуостров Крым и предгорья Кавказа. Стоянки пещерных людей также обнаружены на Алтае, в Средней Азии и на Ближнем Востоке.

Неандертальцы вымерли около 40 тысяч лет назад, когда на мировую эволюционную сцену вышли кроманьонцы. То есть, наши с вами предки, зародившиеся в Африке и расселившиеся впоследствии по всему миру.

Соседи по планете

Группе исследователей из Мюнхенского университета в 1997 году удалось сравнить митохондриальную ДНК современного человека и неандертальца. Результат удивил ученых, ранее полагавших, что между Homo neanderthalensis и Homo sapiens должно быть прямое родство. Однако выяснилось, что наши виды были лишь соседями по планете какое-то время.

Проанализировав Y-хромосому, генетики определили, что род человеческий разделился на две эволюционные ветви около 588 тысяч лет назад.

Два биологических вида встретились, когда первые темнокожие кроманьонцы покинули Африку в поисках лучших мест обитания. Наши предки, мигрировавшие на Ближний Восток и в Европу, столкнулись со светлокожими неандертальцами. Точных сведений о том, какие отношения складывались между реально разными людьми, ни у кого нет. Можно предположить, что соседство, продолжавшееся несколько тысяч лет, изобиловало кровавыми стычками и побоищами.

В стоянках кроманьонцев археологи находили ожерелья, сделанные из зубов неандертальцев, а также их обглоданные кости. Впрочем, и соседи наших предков не отказывались от человеческого мяса, очевидно, из-за недостатка другой добычи.

Все, кроме африканцев

Вышеупомянутый профессор Сванте Паабо и его коллега, доктор Давид Райх из Гарвардского университета, после совместных исследований заявили, что носителями неандертальского генома являются все жители нашей планеты, кроме коренных африканцев. Причем, доля наследия Homo neanderthalensis в ДНК современных людей варьируется в пределах от 1 до 4 процентов.

Очевидно, два разных биологических вида не только враждовали между собой. Если ресурсов для выживания было достаточно, то между нашими предками и их соседями вполне могло возникать культурное и деловое сотрудничество, перерастающее в родственные связи. В этом имелось рациональное зерно. Кроманьонцам, перебравшимся на север из Африки, были необходимы гены людей, приспособившихся к жизни в других климатических условиях.

Примечательно, что в ДНК жителей Черного континента иногда встречаются неандертальские заимствования. Например, ученые обнаружили их у некоторых представителей племени масаи. Однако при более тщательном анализе выяснилось, что африканцы унаследовали эти гены от европейцев, посещавших земли племени в XVII-XIX веках и вступавших в беспорядочные сношения с местными женщинами.

Европейцы и азиаты

Исследователи обнаружили гены неандертальцев у жителей разных стран и континентов. Такое наследие имеется у итальянцев, испанцев, американцев европейского происхождения, англичан, шотландцев, финнов, китайцев, японцев, даже у коренного населения Австралии и Новой Гвинеи. Причем, среди азиатов доля неандертальских генов даже немного выше, чем среди европейцев.

Ученые объясняют это тем, что за несколько тысячелетий Homo sapiens и Homo neanderthalensis пережили три волны смешивания. Сначала два вида встретились на территории Ближнего Востока, потом миграционные потоки снова свели наших предков с «другими людьми» в Европе. А в последний раз неандертальцы поделились своими генами с кроманьонцами незадолго до своего вымирания. И произошло это в Азии, предположительно в районе Алтая, куда часть Homo sapiens перебралась с запада.

Факт смешивания двух видов подтверждают и археологи. Так, на севере Италии, в местечке Рипаро ди Меззена во время раскопок были обнаружены останки человека, жившего примерно 30-40 тысяч лет назад. Судя по сохранившимся костям, он был гибридом Homo neanderthalensis и Homo sapiens.

Захоронение ребенка, сочетающего в себе кроманьонские и неандертальские черты, было найдено и в Крыму, в районе с. Староселье. В частности, строение зубных каналов у покойного малыша оказалось характерным для наших бывших соседей по планете.

А в 2002 году в Пештера-ку-Оасе (Румыния) археологи раскопали кость человека, жившего примерно 40 тысяч лет назад. Доля неандертальских генов в его ДНК составила от 6 до 9 процентов. То есть, у данного индивида имелся один предок «из чужаков» поколений 4-6 назад.

А как же мы?

Что касается жителей России, то международная команда генетиков, которая занимается исследованиями в данной области, пока не проявила интереса к анализу ДНК наших соотечественников. Достоверных результатов научных исследований на этот счет нет. Но вклад неандертальцев в наследие россиян, в принципе, не может особо отличаться от общих для Европы и Азии показателей, определенных учеными.

Примерно 30 тысяч лет назад исчезли неандертальцы. До этого они благополучно жили на Земле четверть миллиона лет. Куда же они пропали? Современные исследования позволяют приоткрыть завесу тайны над этим вопросом.

Двоюродные братья

Название "Неандерталец" (Homo neandertalensis) происходит от названия ущелья Неандерталь в Западной Германии, где в 1856 году был найден череп, позже признанный как череп неандертальца. Само это название вошло в обиход в 1858 году. Интересно, что упомянутый череп был уже третьим по времени выявления. Первый неандертальский череп был обнаружен ещё в 1829 году в Бельгии.

Сегодня уже доказано, что неандертальцы - не прямые предки человека. Скорее - двоюродные братья.

Длительный период времени (минимум 5000 лет) Homo neandertalensis и Homo Sapiens сосуществовали совместно.

Последние исследования,проведенные немецким профессором Сванте Паабо и доктором Дэвидом Райхом, показали – гены неандертальца присутствуют у большинства людей за исключением африканцев. Правда, в небольшом размере – от 1 до 4%. Ученые полагают, что в условиях миграции на Ближний Восток кроманьонцы набрели на неандертальцев и невольно смешались с ними. Геном человека и неандертальца идентичны примерно на 99,5%, но это не говорит о том, что мы произошли от неандертальцев.

Ритуалы

Вопреки расхожему представлению, неандертальцы не были недоразвитыми полуживотными. Этот невежественный стереотип опровергают многочисленные находки.

Найденное в гроте Ля-Шапель-о-Сен во Франции погребение доказывает, что именно неандертальцы начали первыми класть усопшим цветы, еду, игрушки. Вероятно, именно неандертальцы сыграли первую на Земле мелодию. В 1995 году в пещере в Словении была найдена костяная флейта с четырьмя отверстиями, которая могла воспроизводить три ноты: «до», «ре», «ми». Наскальным рисункам неандертальцев из пещеры Шове во Франции уже около 37 тысяч лет. Как можно понять, неандертальцы были достаточно высокоразвитой веткой человеческого рода. Куда же они исчезли?

Ледниковый период

Одной из основных версией исчезновения неандертальцев является версия о том, что они не выдержали последнего оледенения и вымерли из-за холода. Как из-за недостатка питания, так и по другим причинам. Оригинальную версию причин гибели неандертальцев предложил антрополог Ян Джиллиан и его коллеги из Австралийского государственного университета. Они считают, что неандертальцы вымерли из-за того, что не не овладели вовремя навыками шитья теплой одежды. Они были изначально лучше приспособлены к холоду, и это сыграло с ними злую шутку. Когда температруа резко упала на 10 градусов, неандертальцы оказались к этому не готовы.

Ассимиляция+холода

Научная группа под руководством профессора Тьерда ван Андела из Кембриджа в 2004 году провела масштабные исследования и дала такую картину исчезновения неандертальцев. 70 000 лет назад началось глобальное похолодание. С продвижением ледников и кроманьонцы и неандертальцы начали отступать на юг Европы. Судя по археологическим находкам, именно в этот период древний человек предпринял попытки межвидового скрещивания, но такое потомство было обречено. Последний неандерталец был найден на Пиренеях, его возраст 29 000 лет. Физические данные: рост - около 180 см, вес - под 100 кг.

Геноцид

По еще одной версии, причиной исчезновения неандертальцев мог стать первый в истории геноцид.Такой версии, например, придерживается антрополог Стивен Черчилль из университета Дьюка (США)

Геноцид был со стороны кроманьонцев - предков современных людей. Ранние Homo Sapiens пришли в Европу около 40-50 тысяч лет назад, а через 28-30 тысяч лет неандертальцы полностью вымерли. Эти 20 тысяч лет сосуществования двух видов были периодом острой конкуренции за еду и другие ресурсы, победу в которой одержали кроманьонцы. Возможно, решающим фактором стало умение кроманьонцев обращаться с оружием.

В 1856 году в пещере долины Неандерталь (Германия) был обнаружен таинственный скелет. Уже почти 2 столетия ученые спорят, кто это - наш предок или же просто тупиковая ветвь эволюции. Одной из главных тайн каменного века является загадка исчезновения неандертальцев. Почему 30 тысяч лет назад эти крепкие хозяева среднего палеолита исчезли с лица Земли, освободив дорогу представителям вида Homo sapiens? Некоторые убеждены, что древний вид живет рядом с нами и рассказы о «снежном» человеке – это повествования о неандертальцах.

В 1848 году на территории Гибралтарской крепости во время строительных работ был найден череп. Рабочие отдали череп одному из офицеров гарнизона, а тот передал находку ученым, но те не придали этому особого значение.

В 1856 году рабочие каменоломни в долине Неандерталь обнаружили полный скелет и выкинули кости в отвал. Там на них и наткнулся немецкий учёный, археолог-палеонтолог Фульротт. Находка вызвала в научном мире огромный интерес, разгорелись ожесточенные споры – кто это. Скелет был назван неандертальцем, по имени местности, где был найден. Но вот мнение, что он принадлежал предку обитателей здешних мест, было оспорено. Немецкий антрополог Рудольф фон Вирхов даже заявил, что череп принадлежит душевно неполноценному человеку современного типа. Но нашлись ученые, которые высказали мнение, что речь идет о ближайшем предке человека. Впоследствии было найдено 20 полных скелетов этого существа в разных странах мира. Далее, на протяжение многих десятков лет до настоящего времени не утихали ожесточенные споры по-поводу неандертальца: то ли это наш предок, то ли тупиковая ветвь эволюции. В настоящее время большинство убеждены, что неандерталец - вполне самостоятельный вид Homo sapiens, а нашим предком был кроманьолец. Что интересно, на определенном историческом отрезке неандерталец и кроманьонец существовали бок о бок. Затем, по непонятным причинам, 30 тысяч лет назад этот вид древних разумных существ исчез с лица Земли.

И, наконец, еще одно открытие - внутри неандертальского вида существовали значительные различия. Принято делить неандертальцев на «ранних» и «классических». Считается, что время «раннего» или пранеандертальца началось 200 тысяч лет назад и закончилось временем «классического» - 30 тысяч лет назад. В последний межледниковый период по лесам планеты ходили самые опасные существа - ранние неандерталецы. Они по внешнему виду поразительно напоминали современного человека и имели объем мозга (1400–1450 см3), что практически соответствует таковым параметрам у нас (1350–1500 см3). У этого вида был круглый затылок, смягченный надглазничный валик, совершенная зубная система, выпуклый лоб венчал вытянутое лицо. Правда, находки свидетельствуют, что черты пратонеандертальцев были различными.

Возраст классических неандертальцев - последнее оледенение Земли (80–35 тысяч лет). В отличие от раннего неандертальца, классическому приходилось жить в условиях сурового климата. Поэтому он был хорошо адаптирован к холодам: сильное, массивное телосложения (рост 155–165 см) с короткими нижними конечностями и изогнутой бедренной костью. Несмотря на более поздний период своего существования, классические неандертальцы имели больше животных черт: сильно развитое надбровье, широкий нос, приплюснутый сверху затылок с валиком. Подбородочный выступ или отсутствовал, или был слабо обозначенным. Что интересно, они обладал большим объемом мозга (1350–1700 см3). Это говорит о возможных хороших умственных способностях, высоком уровне энергии. Но из этого вовсе не следует, что неандерталец был более интеллектуален, чем современный человек. Костные останки классических неандертальцев свидетельствуют и об их родственных связях с ранними неандертальцами. Любопытно, что ранний неандерталец стоит на эволюционной лестнице ближе всего к современно человеку - Homo sapiens sapiens. Представители этого последнего вида впервые появились лишь в ходе последнего оледенения.

Ученые выяснили, что неандертальцы не были привязаны к земле и вели подвижный образ жизни, занимаясь охотой и собирательством. Они пользовались орудиями труда, которые легко удерживали в невероятно мощных и крепких руках. Эти пралюди имели огромные лопатки, искривленную кость предплечья, что помогало им ловко метать дротики, заниматься выскабливанием. Такое развитие они получили за сотни тысяч лет труда с использованием каменных орудий. К 6 годам дети уже были способны проходить большие расстояния. Кожа у неандертальцев была скорее светлая. Вполне возможно - грязная, в синяках и ссадинах, так как они постоянно добывали себе пропитание. Посчитано, что неандерталец-мужчина должен был потреблять не менее 6 фунтов мяса в день. 50 тысяч лет назад Европа кишела дичью: здесь были лошади, олени, львы, овцебыки. Неандертальцы охотились на них с помощью простых эффективных орудий- копий с каменными наконечниками, прикрученными к древку оленьими жилами. Как правило, охота была опасной, и ученые нашли много скелетов с повреждениями в верхней части туловища. Особенно фатальными могли быть травмы ног и единственное, чего ученые не увидели- это заживших переломов нижних конечностей. Скорее всего, соплеменников с такими травмами оставляли умирать на месте.

В 2008 году были исследованы останки неандертальцев в пещере El Sidrón в провинции Астурия (Asturias). В пещере были найдены останки 12 неандертальцев. Эта находка сыграла очень важную роль в изучении вида. Скорее всего, это были члены одной семьи, разорванные на куски людоедами. У жертв были разбиты черепа, имелись выбоины на челюстях. Видимо, у них вырвали языки и съели мозги. Благодаря анализу ДНК ученые обнаружили, что у некоторых неандертальцев были рыжие волосы. На основе скелета и ДНК специалисты смоделировали рыжеволосую неандертальскую женщину по имени Вильма, которая была огромных размеров. Дама поглощала в день более 4 тысяч калорий. В то же время ученые считают, что неандертальцы, хоть и были каннибалами, заботились о своих соплеменниках. В пещере Иракского Курдистана были обнаружены останки мужчины 40-летнего возраста. Его назвали Нанди. Нанди был уродцем: имел недоразвитую правую сторону тела, у него не было правой руки до локтя, имелись травматические повреждения головы, бельмо на глазу. Установлено, что на протяжении всей жизни Нанди страдал артритом. Тем не менее, он дожил до 40 лет и, скорее всего, погиб, упав со скалы 46 тысяч лет тому назад. Очевидно, что соплеменники не бросили уродца в беде, хотя он был для них явной обузой. Более того, зажившая рука свидетельствует о том, что неандертальцы обладали некоторыми медицинскими познаниями и даже могли совершать простейшие хирургические операции.

В пещере Скул (Израиль) были найдены останки одиннадцатилетнего мальчика, возрастом 95 тысяч лет. Экспертиза черепа показала, что в нем имелись травматические повреждения, которые были залечены за несколько лет до смерти мальчика. Эти случаи говорят о том, что неандертальцы питали к соплеменникам товарищеские чувства и заботились о них точно так же, как это делают современные люди. Скорее всего, у них были тесные родственные узы. Кроме того, эти примитивные люди заботились о своих мертвых. В пещере южного Узбекистана академик А. П. Окладников в 1938 году обнаружил скелет мальчика-неандертальца 10–12 лет. В погребении было найдено множество костей и рогов козлов, которые образовывали ограждение. А в Европе несколько раз находили черепа неандертальцев, окруженные камнями одинаковой формы и размера. Иногда в могилах лежали кремневые или костяные безделушки. Во Франции (Дордонь) было обнаружено даже погребение выкидыша. Самая замечательная находка – могила мужчины в пещере Шанидар. Ей- 60 тысяч лет. Археологи обнаружили там… пыльцу цветов. Палеоботаник Арлетт Леруа-Гуран пришла к выводу, что в могилу были положены живые цветы. Дальнейшие исследования показали, что шесть из семи растений, пыльца которых была обнаружена в погребении, имеют лекарственные свойства и используются в Ираке как средства народной медицины.

Подпишитесь на нас

Кто (или что) убил неандертальцев? Этого мы до сих пор не знаем. Некоторые антропологи считают, например, что всему виной экологические причины - изменение климата или эпидемия какой-либо болезни. Другие обвиняют наших предков Homo sapiens в том, что они либо принесли с собой тропические болезни, когда мигрировали из Африки, либо были более развиты в интеллектуальном и культурном плане, или же они просто имели общее потомство с Homo neanderthalensis, что со временем привело к вымиранию последних.

Когда исчезли неандертальцы

Мы знаем, что неандертальцы исчезли с планеты примерно 40 000 лет назад, достигнув своего пика на 5000 лет ранее. Мы также знаем, что современные люди могли сосуществовать с нашими ближайшими родственниками по крайней мере на протяжении 10-15 тысяч лет.

Но, согласно новой публикации, появившейся в Nature Communications, может быть неважно, какой фактор (или их объединение) привел к исчезновению неандертальцев, поскольку они были обречены на вымирание.

Результаты компьютерного моделирования

В ходе исследования ученые из Стэнфордского университета использовали компьютерное моделирование, чтобы изучить небольшие сообщества неандертальцев и Homo sapiens, живущих в Африке и Европе. Некоторые из этих групп были в случайным порядке удалены (вымерли) и заменены новой популяцией неандертальцев и Homo sapiens. Новое население снова было выбрано случайным образом, однако оно не должно было соответствовать сообществу, которое заменяло.

Моделирование проводилось более миллиона раз при разных предположениях относительно моделей миграции различных сообществ. Почти во всех случаях это приводило к замене неандертальцев современными людьми, даже несмотря на то, что во всех сценариях моделирования, кроме одного, оба вида были равными. Ни один из них не имел преимущества над другим. Однако было одно существенное различие: ряды Homo sapiens постоянно пополняли мигранты из Африки, а у неандертальцев такого подкрепления не было.

«Речь не идет об огромном количестве современных людей, мигрирующих в Европу», - уточнил в пресс-релизе Орен Колодный, попечитель биологического факультета Стэнфордского университета. Однако даже небольшого количества мигрантов было достаточно, чтобы избавиться от неандертальцев.

Секвенированием ископаемых ДНК уже никого не удивишь. 14 лет назад ученые впервые объявили о расшифровке последовательности из митохондриальной ДНК неандертальцев, год назад - о полной расшифровке митохондриального генома, а в феврале этого года Сванте Пеэбо из Института эволюционной антропологии имени Макса Планка и его интернациональный коллектив отметились полным секвенированием ядерного генома. Эти исследования, поначалу ставшие демонстрацией возможностей современной молекулярной биологии, рассказали о наших сходствах и отличиях с древними людьми.

Сейчас же мы становимся свидетелями того, как качество переходит в количество: расшифровав 5 митохондриальных геномов, всё та же команда ученых смогла примерно определить размеры всей популяции неандертальцев - оказывается, их количество на всей планете не превышало 70 тысяч.

«Герои» публикации в Science всё те же - из их останков Пеэбо уже восстанавливал целый ядерный геном. Это образцы из хорватской пещеры Виндия 38-тысячелетней давности, 43-тысячелетний мужчина из испанской пещеры Эль-Сидрон, ребенок из Мезмайской пещеры в Краснодарском крае, образцы тканей которого возрастом 60-70 тысяч лет и предоставили антропологи Любовь Голованова и Владимир Дороничев из Лаборатории доистории в Санкт-Петербурге. Венец коллекции - человек из долины реки Неандер, который определил весь вид и дал ему название. Пятым стал ещё один образец из долины этой реки, а контрольным - уже расшифрованный геном, основу которого составлял другой образец из Хорватии.

Такая разница в темпах секвенирования (13 лет на первый геном и полгода на ещё 4) объясняется в первую очередь совершенствованием, а по этой причине и удешевлением технологий: каждый митохондриальный геном обошелся всего в $8 тысяч по сравнению с миллионами, затраченными на первый.

Во-вторых, у ученых уже была своеобразная «контурная карта», на которую они и накладывали вновь прочитанные участки.

Кроме того, постоянно обновляющаяся база данных позволила эффективнее исключать мусор: несмотря на то что образцы тканей замораживали сразу после извлечения, туда попадали бактериальные, вирусные и даже человеческие цепочки.

После этого специалистам осталось только сравнить секвенированные цепочки между собой: к их удивлению, на 15,5 тысячи букв генетического кода нашлось всего лишь нашлось 55 отличий - это примерно 20 отличий между любыми двумя митохондриальными геномами. У любой пары из 100 современных людей, которых включили ради контроля, таких отличий примерно 60.

То есть неандертальцы в три раза менее генетически разнообразны, чем люди современного типа.

Конечно, мы с ними принадлежим к разным видам, но ранее показанное совпадение наших ядерного и митохондриального геномов почти на 100% вкупе со схожей моделью поведения и позволило ученым сделать несколько выводов.

Во-первых, генетическая однородность на пространствах от Европы до Сибири и временном интервале от 38 до 70 тысяч лет назад ставит под сомнение предыдущие предположения о том, что неандертальцы жили небольшими изолированными группами, редко контактировавшими друг с другом. Ведь изоляция даже на несколько тысяч лет неизбежно бы привела к появлению куда более существенных отличий. Впрочем, митохондриальный геном, передающийся по материнской линии вместе с митохондриями яйцеклетки, обладает большей стабильностью, нежели ядерный, так что предположения о тесном контакте групп остаются пока на уровне гипотез.

Во-вторых, обнаруженное разнообразие соответствует эффективной популяции примерно в 3500 женщин на всех неандертальцев.

С учетом такого же количества мужчин получается тысяч 7, что намного меньше предыдущих оценок, минимальная из которых - 10 тысяч. Но это лишь «эффективная численность популяции» - количество особей, участвующих в воспроизведении в данный момент. Реальная же численность вида в любой момент с учетом продолжительности жизни составляла около 70 тысяч особей.

Возможно, это и предопределило их судьбу. Хотя ключевой фактор, приведший к исчезновению вида, до сих пор оспаривается антропологами, семьдесят тысяч - недостаточное количество, чтобы противостоять холоду, более совершенным кроманьонцам или другим напастям. Да и вероятность того, что среди этой скромной группы найдется хоть один устойчивый к новой инфекционной болезни, гораздо меньше.