Около 930 тысяч лет назад количество размножающихся людей сократилось до 1280 человек

Группа ученых из Италии, Китая и США построила модель, позволяющую оценить эффективный размер популяции древних людей. Геномы десяти современных африканских популяций указали на то, что между 930 и 813 тысячами лет назад человечество прошло через «бутылочное горлышко», когда количество успешно размножающихся людей сократилось примерно с 98130 до 1280 человек, то есть примерно в 77 раз. По данным исследователей, в результате этого процесса и его последствий генетическое разнообразие человечества сократилось примерно на 66 процентов. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.

Несмотря на огромную численность человеческой популяции, размер которой недавно превысил восемь миллиардов, генетическое разнообразие нашего вида остается достаточно низким, уступая многим приматам — например, шимпанзе. По всей видимости, это связано с эффектом (или эффектами) «бутылочного горлышка» в прошлом, то есть с критическим уменьшением эффективной численности популяции, в результате которого обедняется генофонд.

Применительно к истории человечества чаще всего упоминаются два вероятных «бутылочных горлышка». Одно из них, возможно, произошло между 80 и 40 тысячами лет назад во время так называемого выхода из Африки. На это, в частности, указывает большое генетическое разнообразие внутри африканских популяций. Кроме того, нередко исследователи рассуждают относительно возможного влияния на человечество катастрофического извержения супервулкана Тоба, произошедшего около 74 тысяч лет назад.

Ванцзе Ху (Wangjie Hu) из Университета Китайской академии Наук совместно с коллегами из Италии, Китая и США решил разобраться, как менялась эффективная численность человеческой популяции за последние сотни тысяч лет. Для этого ученые разработали новый метод моделирования, получивший название FitCoal, а затем применили его для анализа большого количества современных геномов людей из 10 африканских и 40 неафриканских популяций.

Полученные результаты показали, что все десять африканских популяций в течение примерно 117 тысяч лет прошли через очень узкое «бутылочное горлышко», когда в среднем эффективный размер популяции составлял 1280 ± 131 человек (доверительный интервал — от 770 до 2030). При этом до этого события, произошедшего около 930 ± 23,52 — 813 ± 11,02 тысячи лет назад (доверительный интервал — от 1042 до 772 тысяч лет назад), эффективный размер популяции, по оценкам ученых, составлял 98130 ± 8720 человек (доверительный интервал — от 58600 до 135000). То есть во время «бутылочного горлышка» он сократился примерно в 77 раз. Более того, генетики отметили, что это событие и его последствия (например, инбридинг) сократили разнообразие генофонда человечества примерно на 65,85 процента. После 813 тысяч лет назад эффективный размер популяции вырос примерно в 20 раз.

Вместе с тем первоначально ученые не обнаружили аналогичного события в генетической истории внеафриканских популяций. Оно стало заметно лишь после внесения в модель дополнительных корректировок. По данным исследователей, в период между 921 и 785 тысячами лет назад эффективный размер их популяции составлял около 1450 человек.

Ученые заключили, что предки современных людей прошли через «бутылочное горлышко» в конце нижнего плейстоцена, что, возможно, связано с климатическими изменениями. Размер их эффективной популяции был сопоставим с млекопитающими, находящимися на грани вымирания. По мнению исследователей, выявленное «бутылочное горлышко» может объяснить, почему от времени между 950 и 650 тысячами лет назад до наших дней сохранилось очень небольшое количество останков гоминин как в Африке, так и в Евразии. Кроме того, это событие, по данным авторов новой работы, может быть привело к появлению последнего общего предка для сапиенсов, неандертальцев и денисовцев, который, по молекулярным оценкам, жил около 765–550 тысяч лет назад.

В своей колонке для журнала Science британские палеоантропологи Ник Эштон (Nick Ashton) и Крис Стрингер (Chris Stringer), среди прочего, отметили, что выводы авторов новой работы необходимо сопоставить с антропологическими и археологическими находками, относящимися к периоду между 930 и 813 тысячами лет назад. Они объясняют это тем, что, несмотря на некоторые сложности с датировками, известны памятники в Африке, Азии и Европе, которые указывают на широкое распространение людей по двум континентам. Более того, некоторые из изученных стоянок, по всей видимости, использовались людьми на протяжении всего периода предполагаемого «бутылочного горлышка».

Ранее на N + 1 рассказывали о возможном исчезновении людей в Европе около 1,1 миллиона лет назад. Тогда палеоклиматологи обнаружили, что примерно 1,154–1,123 миллиона лет назад произошло экстремальное похолодание, которое было гораздо мощнее, нежели считалось ранее. Учитывая уровень культуры людей того времени, ученые усомнились, что они были способны выжить в таких условиях.