Как человек пережил самый важный момент в своей эволюции

Генетики нашли в ДНК информацию о «бутылочном горлышке» в человеческой истории.

Расшифровка митохондриальной ДНК показывает, что около 70 тысяч лет назад человеческий вид едва не исчез с лица Земли. Популяция сократилась примерно до десяти тысяч особей. Следы аналогичных событий обнаруживаются в геномах восточно-африканских шимпанзе, южно-азиатских тигров и орангутанов. Значит, в это время на планете произошла грандиозная природная катастрофа, уничтожившая многие виды и фактически сформировавшая современного человека, пишет ria.ru.

Бутылочное горлышко и дрейф генов

В 1993 году международная группа ученых впервые провела анализ митохондриальной человеческой ДНК и обнаружила следы двух важных процессов — бутылочного горлышка и дрейфа генов. Первый указывает на резкое сокращение популяции и обеднение генофонда — многие генные варианты просто исчезают вместе с их не очень удачливыми носителями.

Второй процесс характерен для небольших популяций, где частота встречаемости того или иного варианта гена меняется быстро и абсолютно случайным образом. Любое даже самое незначительное демографическое событие — скажем, внезапная смерть лишь одного взрослого бездетного мужчины — способно навсегда изменить цвет глаз или волос у будущих представителей его племени.

Интерпретация этих данных однозначна: 50-70 тысяч лет назад человечество оказалось на грани вымирания. Популяция резко сократилась до десяти тысяч человек и оставалась небольшой на протяжении довольно длительного времени.

Четыре года спустя следы тех же процессов выявили в геноме восточноафриканских шимпанзе. Генетическое разнообразие митохондриальной ДНК у обезьян было столь же низким, как и у человека. В 2004-м при расшифровке генома южноафриканских тигров исследователи получили очень похожие данные. А потом признаки бутылочного горлышка и дрейфа генов нашлись в ДНК орангутанов, обитающих на Суматре и Борнео. Все говорит о том, что в далеком прошлом животные вместе с нашими предками пережили глобальную природную катастрофу.

Долгая вулканическая зима

На Земле насчитывается двадцать супервулканов, чье извержение может вызвать изменение климата на планете. Швейцарские ученые установили, что эти вулканы просыпаются раз в сто тысяч лет и последнее такое извержение случилось примерно 75 тысяч лет назад, как раз накануне человеческого бутылочного горлышка. Речь идет об индонезийском вулкане Тоба.

В результате на Суматре возникло огромное озеро Тоба, отложения вулканического пепла образовались на территории почти в сорок миллионов квадратных километров. Этот пепел есть даже на дне африканского озера Малави, в семи тысячах километрах от Суматры, а зафиксированный в ледовых кернах из Гренландии резкий скачок содержания солей серной кислоты тоже приходится на этот период — 74 тысячи лет назад.

Пепла было так много, что, попав в атмосферу, он на несколько месяцев перекрыл солнечный свет и наступила вулканическая зима, предполагает международная команда исследователей.

Климат и так не баловал наших предков — тогда был последний ледниковый период. После извержения Тобы среднегодовые температуры достигли минимума, упав, по разным данным, на 5-15 градусов Цельсия.

А была ли катастрофа?

Это объясняет, почему первые Homo sapiens, покинувшие Африку 125 тысяч лет назад, полностью вымерли, а численность тех, кто остался на родном континенте, сократилась до критических десяти тысяч особей.

Однако есть свидетельства, противоречащие гипотезе о великом и ужасном Тоба. В раскопках на юге Индии американские антропологи обнаружили палеолитические орудия и под, и над слоем вулканического пепла. Похожая ситуация и со стоянками древних людей на побережье Южной Африки. Найденные там орудия указывают на то, что наши предки селились в этих местах до, во время и после катастрофы. То есть никакого перерыва в археологических культурах, синхронных извержению супервулкана, не было. Более того, катастрофа словно обошла стороной неандертальцев, которые уже после пробуждения Тоба достигли расцвета, пусть и кратковременного.

Изучив тот самый тобианский пепел, поднятый со дна озера Малави, ученые сделали вывод, что его концентрация недостаточна для серьезного воздействия на местную экосистему. Если бы пепла было много, а температура в регионе снизилась хотя бы на четыре градуса, в верхних слоях озера вымерла бы значительная часть биоты. Но, судя по отложениям, ничего подобного не произошло. Следовательно, извержение Тобы и предполагаемая вулканическая зима не могли стать причиной бутылочного горлышка, через которое прошло человечество. Однако в том, что наши предки около 70 тысяч лет назад чуть не вымерли, у исследователей сомнений нет. На Земле действительно случилась какая-то глобальная природная катастрофа. Какая именно — вопрос открытый.