Oamenii de Neanderthal. Câți au fost? Arheologii și geneticienii dau răspunsuri diferite. Noile cercetări ar trebui să le ajute să ajungă la un consens și să arunce lumină asupra istoriei uitate a acestor oameni antici. Inclusiv extincția destul de timpurie. În 1856, cu trei ani înainte de publicarea lui Charles Darwin despre originea speciilor, un grup de mineri au descoperit fosile umane într-o peșteră de calcar din Valea Neander din nordul Germaniei - numită ulterior Neanderthal 1, primul indiciu al unei alte specii umane arhaice. De atunci, am încercat să înțelegem cât mai mult despre strămoșii noștri misteriosi. Pentru a face acest lucru, experții au colectat două linii principale de dovezi: sute de oase și unelte de piatră găsite împrăștiate din Spania și Anglia în Munții Altai și date și concluzii foarte recente extrase din modele statistice.
Cu toate acestea, aceste abordări au pictat imagini surprinzător de diferite despre aspectul populației neandertale. Dovezile arheologice sugerează că aproximativ 150.000 de persoane au acoperit Europa și Asia, au trăit în grupuri mici de 15-25, iar numărul lor total a variat foarte mult cu schimbările climatice (inclusiv vârste de gheață severe), care au avut loc pe un interval de jumătate de milion ani - până la stingerea neanderthalilor în urmă cu 40.000 de ani.
Secvențializarea genetică spune o altă poveste. Unele dintre estimările pe bază de gene definesc populația de neanderthal ca fiind doar 1.000; alții specifică cel puțin câteva mii. Există mai multe ipoteze care ar putea explica astfel de rezultate: fie populația a fost într-adevăr atât de mică, chiar și la apogeul acesteia, ori a fost mai mare, dar a scăzut în timp. În orice caz, neanderthalienii au fost întotdeauna în declin; dispariția lor părea să fi fost prezisă de la bun început.
„Faptul că aceste două tipuri de estimări nu se potrivesc este o problemă care încă nu a fost abordată”, spune John Hawkes, un paleoantropolog la Universitatea din Wisconsin-Madison.
Acum, însă, cercetătorii conduși de Alan Rogers, un antropolog și genetician al populației de la Universitatea din Utah, au propus un nou model genetic care să poată reconcilia aceste diferențe. El consideră că neanderthalii au fost mult mai numeroși decât au arătat studiile genetice anterioare și le aduce sub evidenta artefacte și fosile care susțin acest lucru. De asemenea, acesta completează istoria evolutivă a neanderthalilor din momentul în care s-au despărțit pentru prima dată de strămoșii noștri din Africa și când au început să întâlnească oameni moderni. În multe feluri, neanderthalii au avut mult mai mult succes ca specie - și mult mai mult ca noi - decât credeam.
Contrar consensului
În genetica populației, dimensiunea efectivă a populației nu este o măsură directă a numărului total de persoane care au trăit la un moment dat. Este mai degrabă o măsură a diversității genetice. Experții scanează ADN-ul indivizilor de-a lungul istoriei, căutând diferențe de secvență ADN între două copii ale genomului său. În esență, ei estimează câte generații de frați separă copia maternă a genei de copia paternă. Dacă populația este mică, se așteaptă să găsească destul de repede un strămoș comun; dacă este mare, este nevoie de mai mult timp. „Este uimitor cât de multe informații pot fi învățate de la o persoană”, spune Rogers.
Video promotional:
Oamenii de știință au observat de mult că Neanderthalii aveau un nivel scăzut de diversitate genetică. La africanii moderni, aproximativ 11 din 10.000 de nucleotide sunt heterozigote, adică diferă între două copii ale unui cromozom. La non-africani, doar 8 din 10.000 de persoane prezintă acest comportament. Această cifră scade la 2 în 10.000 pentru neandertali și Denisovani, pe care știința i-a identificat doar în ultimul deceniu. „Teoria geneticii populației ne spune că aceasta trebuie să însemne o dimensiune mică a populației” la acești oameni arhaici, spune Montgomery Slatkin, biolog la Universitatea din California, Berkeley, care nu a fost convins de concluziile lui Rogers. Aceasta înseamnă că populația urmărea un număr de 2000-3000 de persoane.
„Dar dacă în lume există cu adevărat doar 1000 de neandertali”, spune Rogers, „este greu de crezut că au lăsat o înregistrare fosilă atât de bogată”.
Cu toate acestea, este dovada genetică la care se îndreaptă Rogers și colegii săi, susținând că au fost mai mulți neandertali, zeci de mii. Lucrările oamenilor de știință au fost publicate în Proceedings of the National Academy of Sciences luna trecută.
Cheia acestei noi descoperiri constă în sugestia cercetătorilor potrivit căreia neanderthalii aveau un fond de gene mult mai divers, dar că erau împărțiți în grupuri mici, izolate, de individ, similare genetic. O astfel de fragmentare ar denatura descoperirile genetice anterioare: estimările anterioare ar indica populațiile locale și istoricul lor regional, lăsând o imagine mai mare.
Rogers a decis să aplice acest decalaj prin adaptarea și extinderea modelului de amestecare a populației pe care îl folosiseră alți cercetători. În loc să analizeze genomul unei persoane, el și echipa sa au comparat variante genetice comune africanilor moderni, eurasienilor moderni, neanderthalilor și Denisovanilor. O versiune timpurie a acestui model a fost dezvoltată pentru a evalua gradul de încrucișare a oamenilor moderni și a neanderthalilor. Inovația principală a lui Rogers a fost adăugarea Denisovansului la acest amestec și creșterea semnificativă a listelor de combinații și întrețeseri posibile ale populațiilor. Și l-a ajutat să răspundă la întrebări care depășesc cu mult crucea despre mărimea populației și alte probleme.
Creșterea diversității genetice găsite de Rogers și colegii lor corespunde unei creșteri de zece ori a mărimii efective a populației. Deși nu există nici o modalitate de a ști câți mai mulți indivizi neandertali ar putea să cadă din acest număr, estimările fosilelor vor trebui revizuite serios.
„Studiul oferă dovezi ADN pentru ceea ce am văzut în documentele arheologice”, spune Joshua Aki, biolog evoluționist la Universitatea Princeton.
Din Africa - de două ori
Lucrând cu secvențe genetice și modelul lor revizuit, oamenii de știință au obținut noi perspective asupra modului în care neanderthalii, Denisovanii și oamenii moderni au crescut, s-au scuturat, s-au divizat și s-au contopit periodic de-a lungul istoriei. „Vrem să creăm un arbore genealogic bun, astfel încât să putem spune povești corecte despre legătura dintre cele două grupuri”, spune Stephen Churchill, un antropolog la Universitatea Duke. „Dar este clar că această relație este mult mai complicată”.
Cu aproximativ 750.000 de ani în urmă, a spus Rogers, predecesorii neandertalilor și Denisovanilor au lăsat strămoșii oamenilor moderni din Africa să se mute pe vastul teritoriu al Eurasiei. Numai asta le-a distrus aproape; dovezi genetice sugerează că populația a trecut prin studii severe pe care cercetările nu le-au identificat anterior. Orice ar fi provocat această catastrofă, anticii au supraviețuit și doar câteva mii de ani mai târziu - acum 744.000 de ani - s-au împărțit în două linii separate, neanderthale și Denisovani. Primii s-au împărțit apoi în grupuri regionale mai mici care l-au fascinat pe Rogers.
Datarea acestei scindări între neandertali și Denisovans este surprinzătoare în sine, deoarece studiile anterioare au pus-o mai târziu: într-un studiu din 2016, de exemplu, scindarea a fost identificată ca un eveniment care s-a întâmplat în urmă cu 450.000 de ani. O separare timpurie înseamnă că trebuie să găsim și mai multe fosile din ambele grupuri. De asemenea, va trebui să revizuiți fosilele deja găsite. Luăm, de exemplu, oasele creierului unui hominid din specia Homo heidelbergensis care a trăit în Europa și Asia în urmă cu aproximativ 600.000 de ani. Paleoantropologii nu pot fi de acord cu modul în care se raportează la alte grupuri de oameni; unii cred că au fost strămoșii atât ai oamenilor moderni, cât și ai neanderthalilor, alții că au fost specii non-antice înlocuite de neanderthalii care cutreierau Europa.
Concluziile lui Rogers implică faptul că H. heidelbergensis trebuie să fi fost un neanderthal timpuriu. "Am stabilit timpul de separare atât de devreme, încât un hominid european acum 600.000 de ani trebuie să fie aproape sigur un neanderthal", spune el, "cel puțin genetic, chiar dacă nu părea deloc un neanderthal".
Oricum, această nouă reconstrucție a istoriei timpurii complexe a neanderthalilor este foarte similară cu ceea ce am învățat despre populațiile umane anatomic moderne care s-au răspândit pentru prima dată în Europa și Asia. În urmă cu aproximativ 50.000 de ani, eurasienii s-au despărțit de africani, au trecut printr-o perioadă dificilă în timpul căreia populația lor a fost foarte scăzută, apoi s-a împărțit în populații regionale în toată Eurasia - așa-numita teorie non-africană a migrației umane. „Se pare că același lucru s-a întâmplat cu 600.000 sau 700.000 de ani în urmă”, spune neanderthalii și Denisovanii, spune Rogers. "A existat o altă diaspora non-africană pe care nimeni nu o bănuise anterior."
Nu este atât de rău până la urmă
Nu este un secret faptul că neanderthalienii făceau rău: epocile de gheață prin care au trecut și fragmentarea populațiilor lor i-a lăsat incapabili să susțină o creștere socială sau tehnologică durabilă. „Dar una dintre concepțiile greșite este că modul în care gândim progresul este că oamenii moderni sunt mai buni și neanderthalii sunt mai răi”, spune Hawkes. „Când a fost vorba de vânătoare și se bazează pe resurse alimentare cu energie mare în medii marginalizate, neandertalienii nu au fost la egalitate. Au rezolvat probleme cu care nu ne confruntăm deloc astăzi. Cum au trăit cu o densitate a populației atât de scăzută timp de sute de mii de ani? Nu am înțeles asta niciodată”.
Înainte de a se apuca de cercetările sale, Rogers credea că neanderthalienii sunt pe punctul de a dispărea atunci când oamenii moderni au intrat pe teritoriul lor, că populațiile lor erau deja epuizate și îmbogățite de boli genetice. Nu mai crede asta.
Înțelegerea adevăratei structuri a populației neandertale poate ajuta oamenii de știință să aprofundeze mai mult dinamica acestor oameni antici și interacțiunile lor cu noi. De exemplu, mă întreb dacă există vreo particularitate la trecerea oamenilor și a neanderthalilor. Am inclus o cantitate egală de ADN-ul matern și paternal de neandertal sau a existat o schimbare?
Munca lui Rogers și cercetările conexe realizate de alte grupuri pot fi un punct de reper puternic și pentru genetica modernă. Modelul lor analitic poate fi aplicat câinilor și cailor - într-adevăr la orice specie care prezintă o reproducere structurată în populațiile lor, mai degrabă decât la un flux de gene aleatoriu. Este posibil ca genele neandertale să fi fost legate de un risc crescut de depresie, diabet, boli de inimă și alte tulburări, iar acest lucru rămâne de văzut.
Ilya Khel
