Неандертальцы и современные люди: загадка вымирания ближайших предков человека
Неандертальцы (Homo neanderthalensis) — это вид людей, который вызывает наибольший интерес как наш ближайший эволюционный родственник. Первые останки, относящиеся к неандертальцам, были признаны ими лишь в 1863 году, хотя они были найдены за десятилетия до этого. Продолжающийся интерес к ним не удивителен, ведь неандертальцы долгое время считались промежуточным звеном между нашим видом, Homo sapiens, и первыми обезьяноподобными предками, но в конечном итоге они исчезли. Это история о вымирании.
Раньше считалось, что неандертальцы были исключительно европейским видом, который исчез бесследно. Предполагалось, что их физическая, интеллектуальная и технологическая "неполноценность" привела к их вымиранию, и их заменили кроманьонцы, ранние Homo sapiens, которые также были европейцами. Это соответствовало представлениям XX века об эволюции как восходящем процессе, вершиной которого был H. sapiens. Наш вид считался успешным завершением эволюционного процесса, начатого миллионы лет назад.
Сегодня наши знания значительно расширились. Исследования опровергли большую часть старого уничижительного взгляда на неандертальцев и подорвали представление о том, что Европа играла ключевую роль в эволюции человека. Теперь известно, что у современных людей и неандертальцев был общий африканский предок, живший менее 500 000 лет назад. Некоторые предполагают, что этим общим предком был вид Homo antecessor, хотя это мнение не является общепризнанным.
На протяжении большей части существования Homo sapiens между ними и неандертальцами существовали незначительные физические различия, а культурные различия археологически незаметны. Мы обнаружили, что наши дальние родственники были столь же когнитивно сложны, как и мы. Некоторое время мы даже скрещивались, успешно размножаясь и производя гибридные особи, которые в свою очередь также размножались.
Последствия этого взаимодействия очевидны и сегодня: в геноме всех современных людей содержится от 1 до 4 процентов ДНК неандертальцев.
Наличие стольких сходств и способность к гибридизации являются предметом споров на протяжении десятилетий. Некоторые исследователи утверждают, что H. sapiens и неандертальцы на самом деле были представителями одного вида. Таксономия определяет их как совокупность естественных популяций, способных скрещиваться и производить плодовитое потомство. С этой точки зрения неандертальцы представляют собой подвид, который эволюционировал в Европе, а затем был поглощен популяциями, прибывшими из Африки в конце плейстоцена. Другие ученые утверждают, что физические и генетические различия между классическими неандертальцами и H. sapiens того же периода все еще достаточны, чтобы поместить каждый вид в отдельную таксономическую ячейку.
Однако неандертальцы бесследно исчезли и были полностью вытеснены H. sapiens во всех местностях, где они обитали на протяжении сотен тысяч лет. Вымирание — естественная часть биологической эволюции. По оценкам, 99,9% всех когда-либо существовавших видов вымерли. Поэтому мы должны воспринимать вымирание неандертальцев как естественный исторический процесс, а не как исключение или редкость.
Естественному вымиранию способствуют различные факторы, наиболее распространенными из которых являются конкуренция между видами и изменения в экосистемах. Они могут стать решающими факторами вымирания таксонов или видов, если их популяции сталкиваются с демографическими и генетическими проблемами, или они могут вообще не повлиять на них, если популяции находятся в хорошем состоянии.
При обсуждении эволюции человека сложно привести цифры, но вот оценка: неандертальцы вымерли примерно от 40 000 до 37 000 лет назад. На основании имеющихся в настоящее время данных можно с уверенностью сказать, что нет никаких убедительных доказательств того, что они просуществовали дольше этого срока. Теперь, когда у нас есть уверенность, давайте перейдем к нюансам.
Чтобы определить, когда жил отдельный человек или популяция неандертальцев, а следовательно, и когда они исчезли, по возможности используется радиоуглеродное датирование. В результате усовершенствования этих методов некоторые неандертальцы, возраст которых ранее был установлен сравнительно недавно, например, неандертальцы из Виндии (Хорватия) возрастом 28 000 лет или неандертальцы из Спая (Бельгия) возрастом 30 000 лет, теперь датируются в большей степени диапазоном от 40 000 до 37 000 лет. Однако некоторым изолированным популяциям удалось выжить в определенных регионах на несколько тысячелетий дольше. В конечном счете, сама природа радиометрического датирования никогда не даст нам точной даты вымирания неандертальцев, а только вероятный диапазон.
С биологической и экологической точки зрения вид считается вымершим, когда умирает его последняя особь. Популярным изображением вымирания неандертальцев является сцена, в которой блуждающий, меланхоличный человек испускает последний вздох в горной расщелине, вспоминая своих собратьев, которые умерли до него. Однако связь между неандертальцами и H. sapiens могла стать причиной скрещивания последних особей, в результате чего неандертальцы не исчезли, а растворились среди новых африканских иммигрантов.
Прежде чем таксон или вид вымрет, он может быть искоренен или перемещен из одного из своих естественных ареалов (например, из-за изменения климата), что значительно сократит область его обитания. Виды могут даже находиться в состоянии функционального вымирания, когда популяции нежизнеспособны в долгосрочной перспективе из-за своей малой численности. Недавний анализ ДНК окаменелости неандертальца, найденной в пещере Мандрен в долине Роны во Франции, показал, что этот человек принадлежал к ранее неизвестной линии неандертальцев — небольшому сообществу, которое оставалось в генетической изоляции от других неандертальцев на протяжении примерно 50 000 лет. Способность этих популяций выживать в изоляции столь долго показывает, насколько они были необычайно устойчивы.
Перед окончательным вымиранием их популяции, вероятно, были вытеснены из большинства своих ареалов и вынуждены были изолироваться в отдельных группах, между которыми не было потока генов.
Геномные исследования неандертальцев из пещер Эль-Сидрон (Астурия, Испания), Виндия (Хорватия), Мезмайская (Кавказ) и Алтай (Сибирь) показывают, что последние популяции имели очень низкое генетическое разнообразие. Это означает, что это были небольшие и очень закрытые группы, в которых имели место случаи инбридинга. Таким образом, хотя некоторые особи могли скрещиваться с другими видами людей, в конечном итоге большинство популяций и субпопуляций неандертальцев были физически и генетически изолированы и, таким образом, функционально вымерли. По оценкам, этот процесс мог занять до пяти тысячелетий — от 42 000 до 37 000 лет.
Хотя ранее считалось, что неандертальцы были исключительно европейцами, их окаменелости были найдены даже на востоке, в пещерах Чагыр и Денисова на Алтае (Сибирь), а также в убежище Бава Яван в горах Загрос (Иран).
Некоторые каменные орудия позволяют предположить, что неандертальцы могли распространяться вплоть до Восточной Азии и были широко распространены в Центральной Азии. Поэтому правильнее было бы говорить о евразийском таксоне.
Однако последние ископаемые останки неандертальцев, или мустьерские археологические находки, как называют типичную неандертальскую культуру, происходят из южной половины Европы. Пиренейский полуостров играет здесь решающую роль. Очевидно, что неандертальцы провели последние столетия своей жизни в солнечной Андалусии, но точный срок их вымирания остается предметом споров. Исследования, проведенные в пещере Бокете-де-Сафаррая (Малага, Испания) в 2003 году и в пещере Горхэма (Гибралтар) в 2006 году, дали очень молодые даты — от 33 000 до 28 000 лет назад. Впоследствии эти выводы были подвергнуты сомнению. Нельзя с уверенностью сказать, что этим памятникам меньше 40 000 лет.
Другие иберийские памятники к югу от реки Эбро, такие как Куэва-Антон и Сима-де-лас-Паломас (Мурсия, Испания), Грута-да-Оливейра (Португалия) и некоторые уровни пещеры Горхэма, продолжают предоставлять важные данные, которые позволяют нам утверждать, что если Пиренейский полуостров не был последним местом, где выжили неандертальцы, то он был последним в Западной Европе. Однако не было бы ничего странного, если бы в ближайшем будущем мы обнаружили в Сибири и даже восточнее другие популяции, подобные тем, что есть на Пиренейском полуострове.
Один из важнейших вопросов палеоантропологии — почему вымерли неандертальцы. На самом деле мы не знаем наверняка, но есть несколько гипотез. От появления неандертальцев до их вымирания прошло огромное количество времени. За примерно 350 000 лет существования этого вида людей климат кардинально менялся десять раз в глобальном масштабе. Это означает, что на протяжении более чем 13 000 поколений неандертальцев такие места, как Британские острова, прошли путь от солнечного лета и мягкой зимы до мест, погребенных под тоннами льда.
Мы знаем, что неандертальцы пережили по меньшей мере 10 крупных климатических колебаний, известных как межледниковые и ледниковые периоды со стадиальными (вторичное наступление ледников) и интерстадиальными (отступление или прекращение ледников) периодами. Местные исследования показывают, что южная Европа, не только средиземноморские полуострова, но и северное побережье Черного моря и Кавказ, не были затронуты экстремальными условиями в самые холодные периоды. Эти территории служили убежищами, где флора и фауна находили убежище от наступления льда. После того как лед отступил, они вернулись и вновь в изобилии заселили свои исконные территории.
Неандертальцы были всего лишь пешками на большой шахматной доске экосистемы, а их ареал расширялся и сокращался вместе с изменениями климата.
Молекулярные и археологические данные говорят нам о том, что было несколько периодов процветания, когда неандертальцы колонизировали территории на севере и востоке, возможно, вплоть до Монголии и Китая. Значительная волна экспансии началась 130 000 лет назад, а затем еще 60 000 лет назад, отчасти из-за мягких климатических периодов.
Однако второй этап экспансии оказался недолговечным: начиная с 55 000 лет назад, климат стал крайне нестабильным, с чередой резких, непредвиденных и краткосрочных изменений, которые сделали окружающую среду совершенно непредсказуемой. Эти перемены порой происходили в масштабах, сравнимых с человеческой жизнью, и, как предполагается, оказывали катастрофическое воздействие на группы неандертальцев, погружая их в состояние глубокой неопределенности.
Если неандертальцы неоднократно приспосабливались к различным климатическим условиям, от умеренных до суровых, могла ли нестабильность климата стать единственной причиной их исчезновения? Скорее всего, нет. Тем не менее, считается, что климатические факторы сыграли одну из ключевых ролей в вымирании этого вида.
Климатическая нестабильность проявлялась не только в резких колебаниях; также имели место длительные периоды экстремального похолодания, вызванные событиями Хайнриха и Дансгора-Эшгера — масштабным таянием ледников, быстрым потеплением или постепенным охлаждением планеты. Насколько известно, неандертальцы не создали технологий, которые позволили бы им выживать в условиях арктических экосистем; нет никаких следов, указывающих на их способность адаптироваться, подобно инуитам. Эта особенность, вероятно, сыграла решающую роль в их исчезновении в периоды экстремальных холодов.
В то время как отдельные группы неандертальцев приспосабливались к средиземноморским условиям, разнообразив свой рацион за счет растительной пищи, мелкой дичи, такой как птицы, кролики и черепахи, а также морских ресурсов, в Северной Европе их образ жизни был значительно более ограниченным. Здесь они в основном зависели от крупных травоядных животных, численность которых сокращалась в периоды ледниковых циклов. В холодные времена неандертальцы на равнинах Европы часто полагались на мясо одного или двух видов добычи, например, бизонов в Моране или северных оленей в скальном укрытии Жонзак (оба места расположены во Франции).
Анализ останков животных, обнаруженных в этих местах, не свидетельствует о массовом голоде или дефиците пищи в периоды последнего заселения. Однако чем более узкоспециализированным является хищник (а неандертальцы были именно такими), тем выше риск его исчезновения в условиях ухудшения климата и сокращения доступной добычи.
Примерно 45 000 лет назад, в середине третьего межледникового периода, климат стал крайне нестабильным, с периодическими ухудшениями. Популяции неандертальцев распались на мелкие изолированные группы, в то время как новая ветвь человечества, происходящая из Африки или Азии, начала осторожно осваивать нижнее течение Дуная.
Это было не первое сосуществование неандертальцев и Homo sapiens: в период между 100 000 и 55 000 лет назад оба вида мирно соседствовали на Ближнем Востоке, не вступая в явные конфликты. Многие ученые полагают, что соперничество за ресурсы и территории между коренными обитателями Европы и пришельцами стало решающим фактором, который склонил чашу весов в пользу исчезновения неандертальцев.
Хотя археологические данные не выявляют значительных различий между неандертальцами и Homo sapiens в плане технологий, питания или способов освоения территорий, первые мигранты Homo sapiens, прибывшие в Европу, принесли с собой культуры верхнего палеолита. Эти культуры включали элементы, которые могли сыграть важную роль в адаптации к кризисным условиям: иглы для пошива сложной одежды, гарпуны для охоты и рыбной ловли, метательные приспособления для охоты на дальние расстояния, а также богатый набор украшений, указывающий на существование сложных систем обмена между группами, разделенными большими расстояниями.
Факт сосуществования подтверждается находками гибридных останков. Например, челюсть Oase 1 из пещеры Пестера-ку-Оасе в Румынии сочетает черты Homo sapiens и неандертальцев, а окаменелости из пещеры Бачо Киро в Болгарии принадлежат людям, у которых предки обоих видов жили всего за шесть-десять поколений до их рождения. Также предполагается, что переходные культуры, такие как Шательперрон, могли возникнуть в результате обмена знаниями между двумя человеческими группами, сосуществовавшими на протяжении трех тысячелетий на значительной части Европы.
Вероятно, репродуктивные стратегии сыграли ключевую роль в экологическом вытеснении неандертальцев. Неандертальцы, возможно, вкладывали значительные усилия в воспитание небольшого числа детей — стратегия, характерная для специализированных хищников, находящихся в равновесии с окружающей средой. В отличие от них, недавно прибывшие Homo sapiens придерживались более гибких экологических подходов, при которых меньше ресурсов тратилось на выращивание большого числа потомков, несмотря на их низкую вероятность дожить до зрелого возраста. Даже небольшие различия в уровне смертности между конкурирующими группами могли привести к исчезновению менее конкурентоспособных, что позволило Homo sapiens вытеснить других гоминидов в ходе своего глобального расселения.
Нет никаких свидетельств того, что Homo sapiens намеренно уничтожали неандертальцев, поэтому сценарий агрессивного противостояния маловероятен. Это не было противостоянием двух четко разграниченных человеческих видов. Эти группы различались культурно и, вероятно, внешне, хотя в некоторых регионах и среди отдельных популяций различия могли быть минимальными. Контакты между ними в Европе, скорее всего, носили эпизодический характер.
Процесс исчезновения неандертальцев в Европе растянулся более чем на 5000 лет. Структура их популяций (небольшие группы с высоким уровнем инбридинга), репродуктивные стратегии, их место в экосистемах, климатическая нестабильность и сокращение численности добычи создавали крайне неблагоприятные условия. Ситуацию усугубляли крупные вулканические извержения и падения метеоритов.
Если бы Homo sapiens не распространился за пределы Африки, неандертальцы, возможно, смогли бы вновь заселить Евразию из своих южноевропейских убежищ в течение последующих межледниковых периодов. В таком случае их существование могло бы продлиться еще на многие тысячелетия. Однако сейчас нам уже никак этого не узнать наверняка.
Наш вид расселился по планете с невероятной скоростью, проникая в регионы, ранее не освоенные другими гомининами. Помимо неандертальцев, Homo sapiens на своем пути встречал и другие человеческие виды, такие как Homo luzonensis в Тихом океане, Homo floresiensis в Юго-Восточной Азии, а также, вероятно, другие, которые еще только предстоит открыть.
Увы, после 160 лет исследований неандертальцев мы до сих пор не имеем окончательного ответа на вопрос об их исчезновении.
Уточнения
Гомини́ды — семейство приматов, включающее людей и больших человекообразных обезьян. Вместе с гиббоновыми образует надсемейство гоминоидов.