Neandrtálci. Kolik jich tam bylo? Archeologové a genetici dávají různé odpovědi. Nový výzkum by jim měl pomoci dospět ke konsensu a osvětlit zapomenutou historii těchto starých lidí. Včetně poměrně brzkého vymření. V roce 1856, tři roky před vydáním knihy O původu druhů Charlese Darwina, objevila skupina horníků lidské fosílie v vápencové jeskyni v údolí Neander v severním Německu - později nazývané Neandertál 1, první označení jiného archaického člověka. Od té doby jsme se snažili co nejvíce porozumět našim záhadným předkům. Odborníci za tímto účelem shromáždili dvě hlavní linie důkazů: stovky kostí a kamenných nástrojů byly nalezeny rozptýleny od Španělska a Anglie po pohoří Altaj, a nejnovější údaje a závěry vyvodené ze statistických modelů.
Tyto přístupy však namalovaly nápadně odlišné obrázky toho, jak by neandertálské populace měly vypadat. Archeologické důkazy naznačují, že přibližně 150 000 jedinců pokrývalo Evropu a Asii, žilo v malých skupinách 15–25 jedinců a jejich celkový počet se velmi lišil v závislosti na změně klimatu (včetně závažných ledových věků), k nimž došlo v intervalu půl milionu roky - až do zániku neandrtálců před 40 000 lety.
Genetické sekvenování vypráví jiný příběh. Některé z odhadů založených na genech definují neandertálskou populaci jako pouhých 1 000; jiní určují nanejvýš několik tisíc. Existuje několik hypotéz, které by mohly vysvětlit takové výsledky: buď populace byla opravdu tak malá, dokonce na svém vrcholu, nebo byla větší, ale časem klesala. V každém případě neandrtálci vždy upadali; zdálo se, že jejich zmizení bylo předpovězeno od samého začátku.
"Skutečnost, že se tyto dva typy odhadů neshodují, je problémem, který je třeba ještě vyřešit," říká John Hawkes, paleoantropolog na University of Wisconsin-Madison.
Nyní však vědci vedeni antropologem a populační genetikou Alana Rogersa na univerzitě v Utahu navrhli nový genetický model, který by tyto rozdíly mohl smířit. Věří, že neandrtálci byli mnohem početnější, než ukázaly předchozí genetické studie, a staví je pod zjevné artefakty a fosílie, které to podporují. Naplňuje také evoluční historii neandrtálců od doby, kdy se poprvé odloučili od našich předků v Africe a kdy začali potkávat moderní lidi. Neandrtálci byli v mnoha ohledech mnohem úspěšnější jako druh - a mnohem více jako my - než jsme si mysleli.
Na rozdíl od konsensu
V populační genetice není efektivní velikost populace přímým měřítkem celkového počtu lidí, kteří žili v daném čase. Je to spíše míra genetické rozmanitosti. Odborníci skenují DNA jednotlivců v celé historii a hledají rozdíly v sekvenci DNA mezi dvěma kopiemi svého genomu. V podstatě odhadují, kolik generací sourozenců odděluje mateřskou kopii genu od otcovské kopie. Pokud je populace malá, očekávají, že budou najít společného předka dostatečně rychle; pokud je velký, zabere to více času. "Je úžasné, kolik informací lze získat od jednotlivce," říká Rogers.
Propagační video:
Vědci již dlouho zaznamenali, že neandrtálci měli nízkou úroveň genetické rozmanitosti. V moderních Afričanech je asi 11 z každých 10 000 nukleotidů heterozygotních, to znamená, že se liší mezi dvěma kopiemi chromozomu. U Afričanů toto chování projevuje pouze 8 z každých 10 000. Toto číslo klesne na 2 z 10 000 u neandrtálců a Denisovanů, které věda identifikovala pouze v posledním desetiletí. „Teorie populační genetiky nám říká, že to musí znamenat malou velikost populace“u těchto archaických lidí, říká Montgomery Slatkin, biolog na Kalifornské univerzitě, Berkeley, který nebyl přesvědčen Rogersovými nálezy. To znamená, že populace byla zaměřena na počet 2 000 až 3 000 jedinců.
"Ale kdyby na světě bylo opravdu jen 1000 neandrtálců," říká Rogers, "je těžké uvěřit, že zanechali tak bohatý fosilní záznam."
Přesto je to genetický důkaz, ke kterému se Rogers a jeho kolegové obracejí a tvrdí, že jich bylo více neandertálců, desítek tisíc. Práce vědců byla zveřejněna minulý měsíc ve sborníku Národní akademie věd.
Klíč k tomuto novému zjištění spočívá v návrhu vědců, že neandrtálci měli mnohem rozmanitější genovou zásobu, ale že byli rozděleni do malých, izolovaných inbredních skupin geneticky podobných jedinců. Taková roztříštěnost by narušila dřívější genetické nálezy: minulé odhady by ukazovaly na místní populace a jejich regionální historii, opomíjející celkový obraz.
Rogers se rozhodl tuto mezeru napravit úpravou a rozšířením modelu míchání populace, který použili jiní vědci. Místo toho, aby analyzoval genom jedné osoby, porovnal se svým týmem genetické varianty společné pro moderní Afričany, moderní Eurasijce, neandrtálce a Denisovany. Raná verze tohoto modelu byla vyvinuta k posouzení toho, jak silně jsou překračováni moderní lidé a neandrtálci. Rogersova hlavní inovace spočívala v přidání Denisovanů do této směsi a významně rozšířila seznam možných kombinací a propletení populací. A pomohlo mu odpovědět na otázky, které jdou daleko za křížením o velikosti populace a dalších otázkách.
Nárůst genetické rozmanitosti, který Rogers a jeho kolegové našli, odpovídá zhruba desetinásobnému zvýšení efektivní velikosti populace. Přestože neexistuje žádný způsob, jak zjistit, kolik dalších neandertálských jedinců může z tohoto počtu vypadnout, fosilní odhady budou muset být vážně revidovány.
„Studie poskytuje důkaz DNA o tom, co jsme viděli v archeologických záznamech,“říká Joshua Aki, evoluční biolog na Princetonské univerzitě.
Z Afriky - dvakrát
Při práci s genetickými sekvencemi a jejich revidovaným modelem získali vědci nové poznatky o tom, jak neandrtálci, Denisovanové a moderní lidé v dějinách pravidelně rostli, snižovali se, rozdělovali se a spojovali se. "Chceme vytvořit dobrý rodokmen, abychom mohli vyprávět přesné příběhy o tom, jak jsou obě skupiny propojeny," říká Stephen Churchill, antropolog Duke University. "Je však jasné, že tento vztah je mnohem složitější."
Před asi 750 000 lety, řekl Rogers, předchůdci neandrtálců a Denisovanů opustili předchůdce moderních lidí v Africe, aby se přestěhovali na obrovské území Eurasie. To je samo o sobě téměř zničilo; genetické důkazy naznačují, že populace prošla závažnými pokusy, které výzkum dosud neidentifikoval. Ať už tato katastrofa způsobila cokoli, starověk ji přežil a jen o několik tisíc let později - před 744 000 lety - se rozdělili na dvě samostatné linie, neandrtálce a Denisovany. První se pak rozdělil na menší regionální skupiny, které Rogera fascinovaly.
Datování tohoto rozdělení mezi neandrtálci a Denisovany je samo o sobě překvapivé, protože předchozí studie to uvedly později: například ve studii z roku 2016 bylo rozdělení identifikováno jako událost, ke které došlo před 450 000 lety. Včasné oddělení znamená, že musíme najít ještě více fosilií z obou skupin. Rovněž budete muset revidovat fosilie, které již byly nalezeny. Vezměte si například kosti mozku hominida druhu Homo heidelbergensis, který žil v Evropě a Asii asi před 600 000 lety. Paleoantropologové nemohou souhlasit s tím, jak se vztahuje k jiným skupinám lidí; někteří věří, že oni byli předci moderních lidí a neandrtálců, jiní že to byli nestarší druhy nahrazení neandrtálci, kteří toulali po Evropě.
Rogersova zjištění naznačují, že H. heidelbergensis musel být raným neandrtálcem. „Čas odloučení jsme nastavili tak brzy, že evropský hominid před 600 000 lety musí být téměř určitě neandrtálcem,“říká, „alespoň geneticky, i když to vůbec nevypadalo jako neandrtálec.“
V každém případě je tato nová rekonstrukce složité rané historie neandrtálců velmi podobná tomu, co jsme se dozvěděli o anatomicky moderních lidských populacích, které se poprvé rozšířily napříč Evropou a Asií. Asi před 50 000 lety se Eurasijci rozešli od Afričanů, prošli těžkým obdobím, během kterého byla jejich populace velmi nízká, a poté se rozdělili na regionální populace v celé Eurasii - tzv. Neafrickou teorii lidské migrace. "Vypadá to, že se to samé stalo před 600 000 nebo 700 000 lety," říká Rogers u neandrtálců a Denisovanů. "Byla tu další neafrická diaspora, o které nikdo dříve neměl podezření."
Nakonec to není tak špatné
Není žádným tajemstvím, že se neandrtálci dělali špatně: doba ledová, kterou prošli a roztříštěnost jejich populace, jim nedovolila udržet udržitelný sociální nebo technologický růst. "Ale jedna z mylných představ je, že způsob, jakým uvažujeme o pokroku, je, že moderní lidé jsou lepší a neandrtálci jsou horší," říká Hawkes. "Pokud jde o lov a spoléhání se na vysoce energetické zdroje potravin v marginalizovaných prostředích, neandrtálci byli na špičkové úrovni." Řeší problémy, kterým dnes vůbec nepotkáme. Jak žili s tak nízkou hustotou obyvatelstva po stovky tisíc let? To jsme nikdy nepochopili. “
Než se pustil do svého výzkumu, Rogers věřil, že neandrtálci byli na pokraji vyhynutí, když moderní lidé vstoupili na jejich území, že jejich populace již byly vyčerpány a množily se s genetickými chorobami. Už si to nemyslí.
Porozumění skutečné struktuře neandertálské populace může vědcům pomoci hlouběji se věnovat dynamice těchto starověkých lidí a jejich interakcím s námi. Například jsem zvědavý, jestli při přechodu lidí a neandrtálců existovaly nějaké zvláštnosti. Zahrnovali jsme stejné množství neandertálské mateřské a otcovské DNA, nebo došlo k posunu?
Rogersova práce a související výzkum jiných skupin mohou být silným vrcholem i pro moderní genetiku. Jejich analytický model lze aplikovat na psy a koně - ve skutečnosti na všechny druhy, které vykazují strukturovanou reprodukci ve svých populacích spíše než náhodný tok genů. Neandrtálské geny mohou být spojeny se zvýšeným rizikem deprese, diabetu, srdečních chorob a dalších poruch, a toto zbývá vidět.
Ilya Khel