Тайна исчезновения неандертальцев: почему «мы» не стали причиной их гибели

Примерно 37 000 лет назад небольшие группы неандертальцев жили на территории современной южной Испании. Их жизнь, возможно, изменилась после извержения Флегрейских полей в Италии, произошедшего за несколько тысяч лет до этого. Тогда колоссальный взрыв кальдеры нарушил пищевые цепи по всему Средиземноморью.

Они, вероятно, занимались своими повседневными делами: изготавливали каменные орудия, ели птиц и грибы, вырезали символы на скалах и создавали украшения из перьев и ракушек.

Они вряд ли осознавали, что являются одними из последних представителей своего вида.

Но история их вымирания на самом деле началась десятки тысяч лет раньше, когда неандертальцы оказались изолированы и рассеяны, что в итоге положило конец их почти полумиллионному успешному существованию в самых суровых регионах Евразии.

К 34 000 году до нашей эры наши ближайшие родственники фактически вымерли. Но поскольку современные люди и неандертальцы сосуществовали во времени и пространстве на протяжении тысячелетий, археологи давно задавались вопросом: не уничтожил ли наш вид своих ближайших родственников? Это могло произойти напрямую, например, через насилие и войны, или косвенно — через болезни или конкуренцию за ресурсы.

Сейчас исследователи приближаются к разгадке тайны того, как вымерли неандертальцы и какую роль в их гибели сыграл наш вид.

«Думаю, дело в том, что мы действительно знаем, что случилось с неандертальцами, и эта история сложна», — рассказала Live Science Шара Бэйли, биологический антрополог из Нью-Йоркского университета.

Десятилетия исследований выявили сложную картину: идеальный шторм факторов, включающий конкуренцию между группами неандертальцев, инбридинг (близкородственное скрещивание) и, да, присутствие современных людей, — стер наших ближайших родственников с лица Земли.

Science Spotlight предлагает более глубокий взгляд на новые научные данные и дает вам, нашим читателям, необходимый контекст для понимания этих открытий. Наши статьи освещают тенденции в различных областях, то, как новые исследования меняют устоявшиеся представления, и как благодаря науке трансформируется картина мира, в котором мы живем.

Расцвет и закат наших ближайших человеческих родственников

Современная история неандертальцев началась в 1856 году, когда рабочие карьера нашли в Неандерской долине в Германии странный, не совсем человеческий череп.

Археологи дали черепу новое видовое название: Homo neanderthalensis. В первые десятилетия после открытия исследователи считали этих существ неотесанными дикарями, волочащими костяшки по земле. Этот образ сложился из-за ошибочной реконструкции скелета пожилого мужчины-неандертальца, найденного в Ла-Шапель-о-Сен во Франции, чей позвоночник был деформирован артритом.

Сегодня, более чем 150 лет спустя, археологические и генетические данные не оставляют сомнений: эти древние родственники человека были гораздо более развитыми, чем считалось изначально. Неандертальцы изготавливали сложные орудия, возможно, создавали искусство, украшали свои тела, хоронили мертвых и обладали продвинутыми коммуникативными способностями, хотя их язык был, вероятно, более примитивным, чем у современных людей. Более того, они сотни тысяч лет выживали в суровом климате Северной Европы и Сибири.

До своей встречи в Евразии у неандертальцев и современных людей был общий предок в эпоху среднего плейстоцена, между 600 000 и 800 000 лет назад. Затем их пути разошлись: неандертальцы адаптировались к холодному климату, приобретя более коренастое телосложение, крупные лица и иные метаболические процессы по сравнению с более высокими и стройными Homo sapiens. Неандертальцы эволюционировали в Евразии около 400 000 лет назад, а H. sapiens появились значительно позже: они возникли в Африке 300 000 лет назад и начали заселять Европу лишь около 55 000–45 000 лет назад.

Основываясь на археологических данных из мест от России до Пиренейского полуострова, ученые полагают, что неандертальцы и современные люди сосуществовали в Европе как минимум 2600 лет, а возможно, и до 7000 лет. Это совпадение пришлось на мрачный период в истории неандертальцев, закончившийся их исчезновением, что и породило вопрос об ответственности за это современных людей.

Однако, по словам Тома Хайэма, археолога из Венского университета, история жизни и вымирания неандертальцев была неоднородной в разных регионах.

«В некоторых районах, например, мы видим, что люди приходят в пустующие места Европы, где, судя по всему, неандертальцев уже не было, — рассказал Хайэм Live Science. — А в других местах, по-видимому, было сосуществование… мы знаем, что они скрещивались».

Первое эмпирическое доказательство этого скрещивания было получено в 2010 году, когда расшифровали геном неандертальца. С тех пор генетический анализ показал, что неандертальцев и сапиенсов связывало нечто большее, чем просто проживание на одной территории: они регулярно обменивались ДНК, и поэтому у всех современных неафриканских популяций есть небольшая примесь неандертальских генов.

Уже на грани

Когда десятки тысяч лет назад современные люди встретили неандертальцев, последние, вероятно, уже были в бедственном положении. Генетические исследования показывают, что у неандертальцев было более низкое генетическое разнообразие и меньшая численность групп по сравнению с сапиенсами, что указывает на потенциальную причину их упадка.

«С генетической точки зрения важной подсказкой является концепция гетерозиготности», — объяснил Live Science Омер Гёкчюмен, эволюционный генетик из Университета Буффало. Индивид получает по две копии (аллеля) каждого гена — от отца и от матери. Организм гетерозиготен по данному гену, если унаследовал разные аллели от родителей. В небольших сообществах неандертальцев, насчитывавших менее 20 взрослых особей, было распространено близкородственное скрещивание. Это означало, что меньше особей наследовали разные версии гена от каждого родителя, что и приводило к низкой гетерозиготности.

«Возможно, неандертальцы страдали от так называемой мутационной нагрузки, — сказал Гёкчюмен. — Из-за малой численности популяции они не могли „вывести“ эти вредные мутации, и в итоге их дети могли быть более болезненными».

Выживание любой популяции животных в будущем зависит от успешного размножения и выращивания потомства. Април Ноуэлл, археолог-палеолитовед из Университета Виктории в Британской Колумбии, рассказала Live Science, что исследователи, оценивавшие уровень смертности младенцев-неандертальцев, подсчитали: даже снижение выживаемости детей на 1,5% могло привести к вымиранию популяции в течение 2000 лет.

«Чтобы серьезно повлиять на жизнеспособность популяции, не требуется очень многого», — отметила Ноуэлл.

Таким образом, пока популяции неандертальцев сокращались, превращаясь в маленькие изолированные группы, лишенные необходимой социальной поддержки для заботы о своих все более болезненных детях, группы современных людей быстро распространялись по Европе.

Люди и неандертальцы: плохое соседство?

На протяжении двух периодов в Евразии, около 135 000 и 100 000 лет назад, популяции неандертальцев оказывались на грани вымирания. Но они восстанавливались, переживая эти похолодания и связанные с ними изменения ландшафта.

«Неандертальцы пережили все эти трудности, — сказала Бэйли. — Только когда добавилось дополнительное давление со стороны Homo sapiens, они в конце концов вымерли».

Учитывая совпадение во времени и пространстве, исследователи долгое время считали, что современные люди сыграли прямую роль в исчезновении неандертальцев через войны или новые болезни.

На скелетах неандертальцев есть некоторые следы насилия. У молодого взрослого мужчины из Сен-Сезер во Франции (возраст около 40 000 лет) был перелом на темени, нанесенный острым предметом, а у пожилого мужчины из пещеры Шанидар в Ираке (возраст около 50 000 лет) была частично зажившая колотая рана на левом ребре. Однако нет никакой возможности определить, было ли это насилие со стороны сапиенсов или других неандертальцев. Пока археологи не найдут место, где неандертальцы явно стали жертвами резни, устроенной современными людьми, невозможно будет утверждать, что насилие со стороны сапиенсов было главной причиной вымирания неандертальцев.

Нет также и генетических доказательств того, что болезни современных людей уничтожили неандертальцев, хотя у нас действительно много общих генов, связанных с иммунитетом. Например, мы унаследовали от неандертальцев гены, которые делают нас восприимчивыми к аутоиммунным заболеваниям, таким как волчанка и болезнь Крона, а также к тяжелому течению COVID-19. Гёкчюмен полагает, что будущий генетический анализ может выявить потенциальную роль болезней в исчезновении неандертальцев.

Победители и проигравшие в борьбе за ресурсы

Однако войны и эпидемии — не единственные возможные способы, которыми современные люди могли привести к исчезновению неандертальцев. Когда две группы встречаются, конкуренция может привести к трагическим последствиям.

Артефакты неандертальцев, такие как подвески, гравировки и наборы для разведения огня, показывают, что они были умны. Но новые исследования указывают на значительные различия между мозгом H. sapiens и неандертальцев: у современных людей больше нейронов в областях мозга, отвечающих за мышление высшего порядка, и эти нейроны более связаны между собой. Это означает, что сапиенсы, вероятно, были способны думать быстрее. В сочетании с большими трудностями неандертальцев в обработке языковой информации, это могло давать сапиенсам преимущество в ключевых задачах, таких как охота и собирательство, добавила Ноуэлл.

И в то время как крайне изолированные группы неандертальцев находились в биологическом проигрыше, у них, вероятно, было и культурное отставание.

«Идеи могут распространяться легче, когда у вас большие популяции, и другие люди могут развивать их, — объяснила Бэйли. — Но из-за разрозненности неандертальцев их художественные или культурные инновации, возможно, не прогрессировали так, как мы это видим в гораздо более крупных и активно взаимодействующих популяциях».

Хотя неандертальцы создавали очень сложные для своего времени орудия, среди них не найдено однозначных образцов дальнобойного оружия. Напротив, способность современных людей создавать метательное оружие, вероятно, давала им преимущество в выживании.

Однако полное значение этих различий для выживания неандертальцев пока неизвестно.

«Возможно, именно конкуренция с другими неандертальцами побудила их к большей дифференциации», — предположила Ноуэлл, рассматривая как возможный результат сокращения их численности и давления со стороны сапиенсов именно внутривидовую конкуренцию.

Изучая современные и исторические группы охотников-собирателей, Ноуэлл и ее соавтор Мелани Чанг, палеоантрополог из Университета Портленда, заметили, что эти группы часто жестко регулируют доступ к земле и ресурсам, и принадлежность к «своей группе» может быть вопросом выживания. Когда неандертальцы начали исчезать из большей части Евразии и отступать на юг Пиренейского полуострова, конкуренция между их собственными группами должна была возрасти.

«Может быть, именно конкуренция с другими неандертальцами побудила их к большей дифференциации», — сказала Ноуэлл.

Эта идея кажется особенно убедительной, учитывая, что около 40 000–50 000 лет назад произошел культурный взрыв как у сапиенсов, так и у неандертальцев. Эти культурные изменения включали всплеск использования личных украшений, таких как раскрашенные раковины, вероятно, носившиеся в качестве подвесок, которые могли служить символами принадлежности к определенной группе, отметила Ноуэлл.

Единой, общей судьбы не было

Учитывая растущее количество доказательств того, что неандертальцы и сапиенсы регулярно взаимодействовали на протяжении тысячелетий, многие исследователи обращаются к необычной теории для объяснения судьбы неандертальцев: идее, впервые выдвинутой палеоантропологом Фредом Смитом с коллегами 35 лет назад.

«Он предположил, что имел место поток генов и медленная ассимиляция неандертальцев в популяции людей», — рассказал Хайэм.

По сути, две группы просто привыкли к общению друг с другом, и по мере того, как все больше людей мигрировало в Евразию, их более многочисленная популяция в итоге поглотила неандертальцев, чья линия постепенно сошла на нет. Эта идея подтверждается исследованием, которое показало, что H. sapiens просто абсорбировали неандертальцев в свою популяцию. Таким образом, мы могли способствовать исчезновению неандертальцев как отдельной группы, сделав некоторых из оставшихся частью своей семьи.

Однако у этой теории пока нет неопровержимых доказательств — например, свидетельств длительного совместного проживания людей и неандертальцев на одной стоянке. Гены они смешивали, но археологические данные не показывают, что неандертальцы и сапиенсы делили один кров или поддерживали тесные социальные связи, необходимые для утверждения об ассимиляции.

«Пока не найдут замерзшего неандертальца и современного человека в крепких объятиях, это всегда будет открыто для интерпретаций», — считает Бэйли.

Но даже если такое место и будет найдено, оно вряд ли изменит нюансированную и сложную картину последних мгновений неандертальцев.

«Какие-то популяции неандертальцев вымерли, какие-то были перебиты, какие-то взаимодействовали, а какие-то обменивались только идеями, — рассказала Live Science Санг-Хи Ли, биологический антрополог из Калифорнийского университета в Риверсайде. — Такие захватывающие вопросы, как „Почему исчезли неандертальцы? Почему они вымерли?“, больше не могут иметь одной всеобъемлющей теории. У неандертальцев как целого не было единой, общей судьбы».