Математики наконец-то объясняют, почему вымерли неандертальцы

Неандертальцы исчезли не потому, что современные люди были самыми умными или лучшими. Нас просто было больше. Мы можем высказать несколько неожиданных мыслей относительно существовавших до последнего времени объяснений того, почему исчезли наши ближайшие родственники неандертальцы, а мы современные люди остались.

Ученые десятилетиями выдвигали заманчивые объяснения о современном человеке как о доселе невиданной креативной и технологически выдающейся природной силе, которая возникла в Африке и распространилась по всей планете, вытеснив все прежде существовавшие типы людей. Но теперь новые изыскания показывают, что мистическое исчезновение неандертальцев может быть объяснено гораздо более банальной причиной. Их судьба была решена, потому что в Африке существовала более крупная общность современных людей, которые медленно в течение многих тысячелетий проникали в Европу.

«Все теперь сводится к тому, чтобы спросить самих себя, что же произошло до того, как мы выдвинули такие простые объяснения, как изменения климата, более развитый ум, продвинутая культура или разнообразное питание. Мы можем показать, что при прочих равных условиях нужно было ожидать, что неандертальцы все равно вымерли бы, независимо от всех этих факторов. Это, естественно, не означает, что этих факторов не было, но мы все-таки ожидали то, что фактически произошло», — говорит научный работник Стэнфордского университета в США Орен Колодни (Oren Kolodny), автор нового исследования.

Статья об этом исследовании недавно была опубликована в научном журнале Nature Communications.

Это исследование — глоток «приятного свежего воздуха»

Директор и профессор эволюционной истории Государственного научно-исторического музея Петер Кьергорд с воодушевлением воспринимает новый взгляд на один из больших и классических вопросов в истории развития человека.

«Мы получаем глоток приятного свежего воздуха, используя хорошо знакомые эволюционные модели гоминидов (индивидов, к которым принадлежит линия развития человека, ред.). По моему мнению, в изучении человеческой эволюции было слишком много консерватизма и брезгливости. Мы придавали слишком большое значение распространенной идее, восхваляющей уникальные свойства человека, которого впрочем совершенно безосновательно оценивали иначе, чем всех остальных животных», — говорит Кьергорд, который сам не участвовал в исследовании.

Математическая модель может объяснить исчезновение неандертальцев

Самовосхваление основывается на том, что мы, люди, с течением времени вообразили, что являемся чем-то особенным. Поэтому мы вцеплялись в находки, которые можно было истолковывать так, будто наши предки были более умными, а о неандертальцах мы говорили, что они были глупыми, ленивыми и примитивными. Вместо всего этого мы должны были работать трезво и непредвзято так, как сегодня пытаются это делать ученые.

Используя математическую модель, которая сравнивает неандертальцев с современными людьми и всего лишь рассматривает разницу в величине популяции и схемах миграции, ученые могут объяснить те схемы распространения, которые соответствуют археологии.

Замену неандертальцами можно объяснить тем, что отдельные небольшие группы современных людей, а не мощная волна, в течение тысячелетий приходили в Европу из Африки. Большинство из них погибали, некоторым, видимо, посчастливилось осесть в Европе, несколько поколений из них вымерли и были снова заменены неандертальцами.

Но если небольшие группы появлялись снова и снова в течение тысячелетий, то, как показывает модель, некоторая часть таких людей неизбежно оседала, распространялась и увеличивалась количественно так сильно, что, в конце концов, неандертальцев не осталось.

Так эта простая модель может объяснить исчезновение неандертальцев.

«Раньше об этом думали как о вопросе качества, а теперь это исследуют как вопрос количества и показывают, используя несколько реалистичных сценариев, что теперь это можно сделать. Это действительно хорошо, потому что с новыми данными в будущем можно будет проверить некоторые вещи, например, что за пределами Африки в течение длительного времени была небольшая группа современных людей», — говорит Миккель Хейде Шируп (Mikkel Heide Schierup), профессор Центра биоинформатики Орхусского университета.

Эволюция не обязательно объясняется селекцией

Это исследование ученых приводит к мысли о том, что идея о наших особых хороших биологических чертах отпадает, вместо нее появляется утверждение, что все наше существование сводится к вопросу о случайностях. Однако все это не настолько неожиданно, как может показаться.

«С 70-х годов прошлого века существует так называемая нейтральная модель эволюции, показывающая, что многие результаты эволюции совершенно не должны объясняться селекцией, которую многие впрочем воспринимают как существующий главный источник изменения биологического мира. Статья подводит к пониманию того, что нам нужно несколько ясных гипотез как для объяснения взаимодействия между неандертальцами и гомо сапиенс, так и для объяснения исчезновения неандертальцев. Мы можем смоделировать эти гипотезы и потом использовать, например, археологию и новые исследования ДНК, чтобы их протестировать», — говорит преподаватель доисторической биологии Орхусского университета Феликс Риде (Felix Riede).

Один вымрет или двое приспособятся

Идея нового исследования появилась два года назад, когда у Орена Колодни во время интересного доклада возникла мысль о том, как собственно нужно решать вопрос о загадочном исчезновении неандертальцев.

«Я понял, что сначала нужно иметь нулевую модель, которая описывает, что желательно получить, когда эти двое встретятся. Если это были только два вида животных, которые обычно занимают одну и ту же экологическую нишу, то что тогда должно было произойти, когда они находились в одной и той же области?» — говорит Орен Колодни.

Ответ хорошо известен: они будут конкурировать за одни и те же ресурсы и тогда один вид вымрет. Или же они заключат эволюционную «сделку», когда каждый вид будет специализироваться в своей части экологической ниши, чтобы таким образом поделить эту область между собой.

В случае с неандертальцами и современными людьми ответ был довольно ясен для Колодни: оба вида жили, используя тот же самый широкий диапазон ресурсов, жили в одних и тех же жилищах, создавали одинаковые каменные орудия и т.д.

Орен Колодни очень сомневался в том, что неандертальцы и современные люди будут делить нишу. И поскольку популяции обоих видов были относительно небольшими, было бы трудно представить себе, как они должны были получать потомство, достаточное для того, чтобы каждый эволюционно специализировался в своей части биоценоза.

«Я предполагал в качестве отправной точки, что один из видов вымрет. Вопрос заключался только в том какой», — говорит Орен Колодни.

Неандертальцы должны были ожидаемо вымереть

Ответ может дать величина популяции и миграция между Африкой и Европой. Людей в Африке было больше, чем неандертальцев в Европе, так как условия в Африке давали возможности для жизни большего количества индивидов. Поэтому африканский вид (современные люди) в среднем больше шли из Африки в Европу, где жили неандертальцы, а не наоборот.

Большинство исследователей сегодня согласны с тем, что современные люди в последние 120 тысяч лет двигались из Африки на территорию Ближнего Востока и, может быть, дальше к Европе. Это не было большим переселением тысяч охотников и собирателей плодов, это были мелкие группы, насчитывающие менее 50 индивидов. И, может быть, подобный процесс происходил так редко, что переселение различных групп разделял период в 100 или более лет.

Если это был такой спокойный и тихий поток людей, все время создававший миграционное давление на Европу, то результат ясен — «гибель неандертальцев была абсолютно такой, какой я ее себе представлял», — говорит Колодни.

По словам Колодни, важным вопросом является, могло ли исчезновение неандертальцев, с реалистической точки зрения, произойти в тот период, который намечали исследователи.

Развитая математическая модель

Мысли о проведении эксперимента превратились в математическую модель, которая четко показала, что два вида разделились на две группы соответственно в Европе и Африке и что миграция проходила между этими двумя континентами.

У модели есть ограничительная функция, рассчитанная на определенное количество групп, поэтому когда одна группа случайно вымирает, она заменяется в модели новой группой, которая может быть или современными людьми или неандертальцами.

Вместе с математиком профессором Стэнфордского университета Маркусом Фельдманом (Marcus Feldman) Колодни испытал в модели массу различных параметров (например, величины популяций, где группы быстро заменяют друг друга и т.п.) и почти во всех «приемлемых» предположениях параметров результат показывает, что замена неандертальцев современными людьми происходит в соответствии с периодом примерно в 12 000 лет. Именно такой период фактически соответствует археологическим находкам (39 —51 000 лет тому назад).

Модель сводит счеты с нашим эго

Исследователи также испытали и более сложные (реальные) модели. И каждый раз результаты попадали в реалистичный временной период таким образом, что замена неандертальцев может быть объяснена разницей в величине популяций и схемами переселения. Поэтому отпадают привычные объяснения об особенных свойствах современных людей или худших свойствах неандертальцев.

«Глубоко в нас сидит убеждение в том, что мы есть здесь потому, что были самыми умными и у нас были некоторые хорошие качества. Но хорошо, что модель все это опровергает и показывает, что не всегда бывает нужна причина, это вполне может быть только игра случайностей. Различия, которые мы находим между современными людьми и неандертальцами, могут тоже быть правильными, как, например, то, что мы больше торговали (чем неандертальцы, ред.), но нельзя утверждать, что именно поэтому мы здесь сейчас», — говорит Миккель Шируп (Mikkel H. Schierup).

Движущей силой была не культура, а количество

Фельдман и Колодни указывают, что существовавшие до настоящего времени наблюдения и аргументы, подтверждающие, что современный человек, пришедший из Африки, обладал новыми и лучшими качествами, несостоятельны.

Оказывается, что те найденные улучшенные каменные орудия и предметы искусства, которые используются для таких аргументов, во многих местах появляются лишь спустя 10 — 20 тысяч лет после того, как туда пришли первые современные люди.

«Таким образом, мы считаем, что движущей силой замены была не продвинутая культура. Культура, напротив, была продуктом. Культурные изменения были вызваны взаимодействием между двумя видами с приспособлением к новому биоценозу», — объясняет Орен Колодни.

Исследование открывает двери для большого прогресса

«Данное исследование особенно интересно потому, что опровергает теорию о том, что неандертальцы вымерли, так как гомо сапиенс имел преимущества по сравнению с ними. Конечно, нет никакого основания верить, что развитие все время шаг за шагом следовало этой модели, но она вооружает нас великолепным аналитическим инструментом, чтобы взглянуть как на уже известный материал, так и на новый недавно появившийся. Это дает нам хорошую отправную точку, чтобы проверить другие сценарии и оценить новые и старые находки», — говорит Петер Кьергорд.

Орен Колодни в первую очередь рассматривает это исследование в качестве примера того, как различные эксперты могут вести нас вперед и дать нам больше знаний об эволюции человека.

«Это такие взаимосвязанные исследования в различных областях, которые открывают нам новые горизонты и которые, как я верю, дадут нам ответы в будущем», — говорит Колодни.

То же самое говорит и Петер Кьергорд: «Пришло время получения результатов в этой области, и мы серьезно используем все взаимосвязанные отрасли науки со всеми их ресурсами. Я предвижу большой прогресс в ближайшие годы».

Источник: inosmi.ru