99% человеческой популяции было уничтожено 900 000 лет назад

Новые генетические данные вас шокируют

Эволюция человека показывает периоды расширения, адаптации и способность выживать в сложных условиях. Сегодня, когда Земля насчитывает более восьми миллиардов человек, легко забыть о тех опасных моментах в истории наших предков.

Недавние научные открытия выявили захватывающую и ранее неизвестную главу нашей истории — серьезное сокращение численности населения между 930 000 и 813 000 лет назад, когда около 99% ранних людей было уничтожено.

В популяционной генетике и эволюционной биологии термин «бутылочное горлышко» означает событие, при котором численность популяции вида резко сокращается на протяжении по крайней мере одного поколения. Эта катастрофа угрожала выживанию наших предков и повлияла на ход человеческой эволюции. Резкое сокращение привело к потере генетического разнообразия, так как выжившие представляли гораздо меньший и менее разнообразный генетический пул, чем изначальная популяция. Этот термин символизирует узкое горлышко бутылки, замедляющее поток, подобно ограничению генетической вариации.

Генетики и эволюционные биологи с энтузиазмом изучают историю популяций человеческих групп. Понимание изменений в численности популяции проливает свет на миграционные пути, экологические проблемы и эволюционные силы, которые сформировали наш вид. Недавние исследования, которые выявили это «бутылочное горлышко», использовали передовые методы генетического анализа, изучив генетический материал более чем 3000 современных людей, охватывающих различные группы по всей Африке и Евразии.

Используя новую вычислительную модель, называемую «быстрый инфинитезимальный процесс коалесценции», ученые достигли нового уровня точности в оценке исторических размеров популяций. Эта модель рассчитывает совокупную вероятность генетических вариаций, найденных в современных геномах человека, эффективно поворачивая генетические часы вспять для измерения изменений в численности популяции в прошлом.

Результаты оказались удивительными — между 930 000 и 813 000 лет назад численность размножающейся популяции наших предков сократилась до примерно 1280 особей.

Это резкое сокращение означает потерю около 98,7% популяции того времени, указывая на серьезное «бутылочное горлышко», которое едва не привело к исчезновению всей человеческой линии. Этот период совпал с крупными изменениями климата в начале и середине плейстоцена, характеризующимися резким похолоданием и началом сильных ледниковых эпох, которые значительно изменили экологические условия. Ледяные щиты расширялись, температура поверхности океанов снижалась, а экосистемы по всему миру испытывали беспрецедентное давление.

В регионах, таких как Африка и Евразия, которые были важны для раннего проживания людей, эти климатические изменения, вероятно, привели к длительным засухам и значительным потерям мест обитания. Меньшее количество пригодных для жизни земель и нехватка ресурсов создали серьезные проблемы для популяций, зависимых от охоты, собирательства и поиска пищи. Конкуренция за ограниченные ресурсы и разделение популяций из-за естественных препятствий, таких как ледяные щиты и пустыни, ухудшили их положение.

Несмотря на серьезную угрозу, это «бутылочное горлышко» также привело к важным эволюционным изменениям.

Длительный период сокращенной численности популяции, который длился около 117 000 лет, создал условия, благоприятные для генетического дрейфа и естественного отбора, влияющих на выжившие популяции.

Одна из самых интересных частей этого периода — его возможная связь с формированием новых видов внутри человеческой линии. Это «бутылочное горлышко» совпадает с разделением Homo sapiens, неандертальцев (Homo neanderthalensis) и денисовцев — трех отдельных видов людей, происходящих от общего предка. Разделение и разобщение во время «бутылочного горлышка» могло создать генетические различия, необходимые для формирования новых видов.

Еще одним важным генетическим событием того времени является слияние двух предковых хромосом, что привело к образованию нынешней человеческой хромосомы 2. Уникальное для современных людей, это соединение хромосом, которого нет у других человекообразных обезьян, произошло путем соединения «конец в конец» двух отдельных хромосом, в результате чего получилась одна большая хромосома. Это событие, отмеченное специфическими последовательностями в геноме человека, указывает на место слияния.

Временное совпадение слияния хромосомы 2 с периодом «бутылочного горлышка» вызывает интересные вопросы о его влиянии на эволюцию.

Возможно, это генетическое изменение дало некоторые преимущества для выживания или способствовало важным достижениям в развитии мозга, мышления или других уникальных черт наших предков. Еще один аспект человеческого разнообразия того времени — цвет кожи. Недавние генетические исследования, изучающие различия, связанные с цветом кожи, показали, что диапазон оттенков кожи человека имеет древнее и очень сложное происхождение.

Оспаривая старое мнение о том, что более светлая кожа развилась главным образом как способ адаптации к меньшему количеству солнечного света в северных регионах, современные генетические данные показывают ситуацию, при которой гены как для более светлой, так и для более темной кожи сосуществовали в Африке на протяжении многих поколений. Интересно, что генетические признаки, связанные с более светлой кожей, появились более 900 000 лет назад, задолго до появления Homo sapiens.

Это открытие изменяет наше понимание временной шкалы эволюции цвета кожи. Оно показывает генетическое разнообразие, которое определяло популяции людей с их самых ранних дней. Это предполагает, что ранние африканские популяции демонстрировали разнообразие оттенков кожи, отражающее генетическое разнообразие. Длительное существование этих различий указывает на то, что цвет кожи был подвержен воздействию экологических факторов и генетического дрейфа, а не прямому эволюционному пути.

Еще один поворот в истории человеческой эволюции — это доказательства смешивания различных человекоподобных видов. Генетические анализы выявили множество случаев смешивания, показывая, что ранние люди не развивались в отдельных родословных, а часто встречались и обменивались генами.

Примером значительного генетического смешивания является скрещивание неандертальцев, денисовцев и древней группы, называемой «суперархаической», чья линия разошлась с другими предками людей около 2 миллионов лет назад. Эта суперархаическая группа, первые исследователи среди первобытных путешественников в Евразии, делила гены как с неандертальцами, так и с денисовцами более 700 000 лет назад, создавая генетические связи, которые противоречат простым представлениям о человеческой эволюции.

Раскрытие таких эпизодов скрещивания подчеркивает взаимосвязанность человеческих родословных и размытые границы между видами на протяжении нашей эволюционной истории. Эти открытия показывают роль генетического обмена в создании новых генетических различий, которые помогли нашим предкам выживать в разных средах.

Выживание наших предков через такое серьезное сокращение численности просто удивительно. Сократившись до нескольких тысяч людей, рассредоточенных по обширным и часто суровым территориям, шансы на их выживание казались очень малыми. Тем не менее, они справились с трудностями, демонстрируя силу, которая свидетельствует о непоколебимом духе ранних людей. Понимание последствий этого сокращения популяции важно для современной генетики человека и изучения генетических заболеваний.

Длительный период небольшой численности популяции, по-видимому, оставил долгосрочные следы в генетическом составе всех последующих человеческих популяций, возможно, усилив определенные генетические черты, как полезные, так и вредные, через процессы генетического дрейфа.

Кроме того, это «бутылочное горлышко» объясняет удивительное генетическое сходство среди современных людей. Несмотря на видимое разнообразие и уникальность, которые определяют современные человеческие популяции, генетические корни всех людей восходят к удивительно недавней и небольшой предковой группе, что показывает сходство, скрывающее наши поверхностные различия.

Источник: dzen.ru

Комментарии: