В опубликованном в четверг исследовании утверждается, что предки человека находились на грани вымирания более 900 тыс. лет назад. На основе нового метода анализа ученые установили, что наши предки выжили в группе, состоящей менее чем из 1300 особей.
На этой иллюстрации показана часть формулы, которую ученые использовали для определения численности предков Homo sapiens около 900 тыс. лет назад. © Шанхайский институт питания и здоровья, CAS
В то время как сегодня большинство людей озабочено проблемой перенаселения планеты Земля, на которой в настоящее время проживает более 8 млрд. Человек, наши предки сталкивались с совершенно иной проблемой.
В исследовании, опубликованном в четверг в рецензируемом научном журнале Science, международная группа ученых, используя новую методику анализа генетических данных, предположила, что примерно 930 тыс. лет назад предки человека пережили серьезное "узкое место" в популяции.
Это препятствие, продолжавшееся почти 120 тыс. лет, привело к сокращению числа детородных особей с примерно 100 тыс. до чуть менее 1300.
Такое резкое сокращение численности населения могло привести к гибели человечества, лишив наш вид возможности когда-либо покинуть Землю, говорится в исследовании.
Хотя в предыдущих исследованиях эволюции человека выдвигались гипотезы об узких местах в популяции предков человека в эпоху плейстоцена, ученым было трудно найти достаточные доказательства из-за отсутствия ископаемых и археологических находок человека в этот период.
Теперь, благодаря новому методу анализа, используемому для проецирования современной генетической вариации человека в прошлое, ученым удалось оценить численность человеческой популяции в эпоху среднего плейстоцена.
"Метод... названный FitCoal, является совершенно инновационным и имеет точность, оцениваемую в 95%", - заявили два соавтора исследования, антрополог из Флорентийского университета Фабио Ди Винченцо и палеонтолог из Римского университета Сапиенца Джорджио Манци.
Отобрав образцы геномов 3 154 человек из 50 популяций мира, ученые использовали метод FitCoal для прослеживания генетического багажа во времени и оценки численности предыдущих популяций, обладавших тем же генетическим составом.
"Нам необходимо обратить внимание на генетическое разнообразие популяций, среди которых жили предки отобранных людей. Чем ниже генетическое разнообразие, тем меньше популяция", - поясняет старший преподаватель Национального музея естественной истории Франции, антрополог Селин Бон.
Проследив и сравнив генетические мутации человека, новый аналитический метод помог ученым достичь предполагаемого размера популяции в 1280 особей, что является "минимальным количеством фертильных особей, необходимых для создания всей генетической изменчивости, наблюдаемой в последующих поколениях", - заявили Ди Винченцо и Манци.
Таким образом, ученые пришли к наиболее вероятному выводу исследования: эта небольшая группа людей спасла наших предков от уничтожения с лица Земли около 900 000 лет назад.
Другие группы людей
Однако полученная в ходе исследования оценка в 1280 особей не отражает всей популяции предков человека на Земле в то время.
"Мы говорим только о репродуктивных особях, оценка не учитывает детей, стариков или тех, кто по тем или иным причинам не размножался, - сказал Бон.
Другими словами, наши предки могли жить среди более крупных популяций.
Более того, этот вид генетического поиска "исключает все человеческие группы, которые могли жить в то время, но не являются нашими прямыми предками", - говорит научный руководитель Национального музея естественной истории Франции, палеонтолог Антуан Бальзо.
Древние люди, эволюционировавшие в Homo sapiens, - не единственные, кто ходил по Земле, что подчеркивают авторы исследования.
"В Азии и Европе в этот период существовали и другие группы людей, но, скорее всего, они представляли собой побочные ветви эволюции человека", - считают Ди Винченцо и Манци.
Изменение климата - причинно-следственная связь?
Между тем в исследовании изменение климата названо одним из основных факторов, вызвавших впечатляющее сокращение численности населения у наших предков.
"Примерно с 900 тыс. лет [назад] произошло изменение климата с более суровым холодным периодом и меньшим количеством дождей в Африке, что могло привести к возникновению пустынь и изоляции населения, что сделало выживание более сложным", - сказал руководитель исследования, антрополог Крис Стрингер из Британского музея естественной истории.
Сложные экологические условия привели к демографическому кризису среди предков человека, поставив под угрозу само его существование, считают ди Винченцо и Манци.
Однако другие ученые по-прежнему настроены скептически.
Хотя эти климатические события бесспорны, гораздо менее однозначно можно сделать вывод о наличии причинно-следственной связи с "узким местом", - сказал Бальзо.
Указывая на использованную в исследовании методологию, которая основана на среднем поколении в 24 года, ученые высказывают сомнения в точности предполагаемого периода времени.
"Мы совсем не уверены, что миллион лет назад средний возраст для деторождения составлял 24 года... и разница всего в несколько лет может полностью изменить временной период", - сказал Бон.
"Точность временного периода весьма сомнительна, там может быть на 200 000 лет больше или меньше", - сказал Тьерри Гранж, молекулярный генетик, специализирующийся на древних популяциях в Институте Жака Монода в Париже, в интервью, опубликованном в четверг в газете Le Figaro.
"Это провокационная работа, особенно с идеей о том, что такое небольшое число особей смогло поддерживать существование целого вида в течение более 100 000 лет", - сказал Стрингер.
Для Бона это исследование возвращает нас к одному из самых интересных вопросов: "Как Homo sapiens удалось выжить?".
