Группа ученых из США, Италии и Китая утверждает, что популяция наших предков сократилась между 800-900 тыс. лет назад. По их оценкам, во время этого перехода между ранним и средним плейстоценом в живых осталось всего 1280 размножающихся особей. Согласно исследованию, около 98,7% населения было потеряно в начале этого «узкого места», которое длилось примерно 117 тыс. лет.
В позднем плейстоцене современные люди распространились за пределы африканских континентов, и другие человеческие виды, такие как неандертальцы, начали вымирать. Австралийский континент и Америка также впервые увидели людей, и климат в целом был холодным. Эта эпоха наиболее известна своими массивными ледниковыми щитами и ледниками, которые перемещались по планете и сформировали многие формы рельефа, которые мы видим на Земле сегодня.
В своем исследовании команда использовала новый метод, называемый быстрым процессом слияния за бесконечно малое время (FitCoal), как способ определить древние демографические выводы с помощью современных геномных последовательностей людей от 3154 человек.
«Тот факт, что FitCoal может обнаружить древнее серьезное узкое место даже с помощью нескольких последовательностей, представляет собой прорыв», сказал соавтор исследования, теоретический популяционный генетик Центра медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне Юнь-Синь Фу.
FitCoal помог команде рассчитать, как выглядела эта древняя гибель людей и генетическое разнообразие, используя современные последовательности генома 10 африканских и 40 неафриканских популяций.
«Разрыв в записях окаменелостей Африки и Евразии можно объяснить этим узким местом в раннем каменном веке в хронологическом порядке», сказал соавтор исследования, антрополог из Университета Сапиенца Джорджио Манци. «Это совпадает с предполагаемым периодом значительной потери ископаемых свидетельств».
Некоторые из потенциальных причин такого сокращения численности населения в основном связаны с экстремальными климатическими условиями. Температура изменилась, продолжались сильные засухи, а источники пищи, возможно, истощились, поскольку такие животные, как мамонты, мастодонты и гигантские ленивцы, вымерли. Согласно исследованию, из-за этого узкого места могло быть потеряно около 65,85% нынешнего генетического разнообразия. Утрата генетического разнообразия продлила период минимального числа людей, которые могли успешно размножаться, и стала серьезной угрозой для вида.
Однако это узкое место также могло способствовать видообразованию, которое происходит, когда два или более вида создаются из одной линии. Во время этого события видообразования две хромосомы предков, возможно, сошлись, образовав то, что сейчас является хромосомой 2 у современных людей. Хромосома 2 является второй по величине хромосомой человека и включает около 243 млн строительных блоков пар оснований ДНК. Понимание этого разделения помогло команде определить, кто мог быть последним общим предком денисовцев, неандертальцев и Homo Sapiens (современных людей).
В будущих исследованиях ученые смогут продолжить поиск ответов на вопрос, как такая небольшая популяция выжила перед лицом неблагоприятного климата. Вполне возможно, что умение управлять огнем и климат, который начал меняться в сторону более благоприятного для человеческой жизни, способствовали быстрому увеличению численности населения около 813 тыс. лет назад.
«Эти результаты – только начало», сказал соавтор исследования, популяционный генетик и компьютерный биолог Шанхайского института питания и здоровья Ли Хайпэн. «Будущие цели, связанные с этими знаниями, направлены на то, чтобы нарисовать более полную картину эволюции человека в переходный период от раннего к среднему плейстоцену, который, в свою очередь, продолжит разгадывать тайну раннего человеческого происхождения и эволюции».
