Прежде чем перейти непосредственно к вопросу о миграциях человечества, рассмотрим два родственных Homo sapiens вида - НЕАНДЕРТАЛЬЦА и ДЕНИСОВСКОГО ЧЕЛОВЕКА. Это поможет лучше понять в дальнейшем как механизм эволюции, так и механизм расселения.
Вообще, неандерталец, денисовец и кроманьонец - разные биологические виды, однако настолько близкие, что между ними возможно скрещивание. В природе межвидовое скрещивание не редкость, оно является одним из естественных и достаточно быстрых (по эволюционным меркам) механизмов видообразования и возникает, когда ареалы обитания родственных видов пересекаются. При достаточном разнообразии сред обитания в биоценозе гибридный вид может занять свободную нишу и расширить видовое разнообразие биоценоза, или заместить один из родительских видов, оказавшись более приспособленным. Разумеется оба варианта относятся к случаю, если гибрид оказался способным к размножению, если появившийся гибрид бесплоден - разумеется, новый вид образоваться не может.
Распознать вид, возникший в результате естественной гибридизации бывает сложно, поскольку далеко не всегда он несет в себе внешние признаки обоих родителей. Из наиболее известных примеров можно привести койволка - результат скрещивания рыжих волков и койотов. Это удачный, в сложившихся условиях гибрид, соединивший в себе преимущества обоих видов - способность по-волчьи охотиться стаями и приспосабливаться к жизни вблизи людей, как койоты. Кроме того, койволки весьма плодовиты.
Другой интересный пример межвидового скрещивания - армянская скальная ящерица - гибрид аджарской ящерицы и ящерицы Валентина. В результате смешения новый вид приобрел свойство, которого нет ни у одного из родительских видов - партеногенез - однополое размножение, когда яйцеклетка не нуждается в сперматозоиде и развивается сама по себе. Но вернемся к видам человека.
ДЕНИСОВСКИЙ ЧЕЛОВЕК (Homo denisovensis)
Про денисовского человека известно не много. Большинство данных получены о нем на основании анализа генома. Вообще, генетический анализ - штука очень информативная. Он почти не дает представления о качествах особи, чей геном исследуется, но может подробно и точно рассказать ее родословную практически с начала времен.
О генетическом анализе, а также о других полезных методах распознавания фактов, придуманных наукой, мы при случае расскажем в новой рубрике ЛИКБЕЗ, создание которой, похоже, имеет большой смысл ввиду хаоса, все более нарастающего в системе образования. Вернемся, однако, к денисовскому человеку.
Генетический анализ останков, найденных в Денисовской пещере на Алтае, позволил установить, что денисовский человек является самым древним видом человека - он отделился от общего с неандертальцами предка - азиатского эректуса около 1 млн.лет назад. Фрагменты ДНК денисовского человека присутствуют у современных людей, имеющих азиатское, австралийское и тихоокеанское происхождение. У европейцев и африканцев следов генома денисовца нет.
Останков денисовского человека на данный момент не найдено, кроме нескольких фрагментов костей в Денисовской пещере, поэтому сказать что-то определенное о его численности, ареале обитания и времени исчезновения нельзя. Можно лишь предположить, что численность была невелика, по крайней мере подвида, обитавшего на Алтае 170-50 тыс. лет назад (возраст обнаруженных останков).
НЕАНДЕРТАЛЕЦ (Homo neanderthalensis)
Обнаруженные останки неандертальцев датируются периодом 400-30 тыс.лет назад, ареал обитания - в основном Европа (три подвида) и Азия (один подвид). Своим генетическим материалом неандертальцы поделились как с кроманьонцами (прямыми предками современного человека), так и с денисовцами, однако в одностороннем порядке, ничего от них не получив взамен.
Как так вышло, а также почему этот вид просуществовал по эволюционным меркам не очень долго, менее полумиллиона лет, и вымер, не оставив потомственных видов, мы расскажем дальше.
ДНК современного любого человека неафриканского происхождения содержит 2-4% ДНК неандертальца.
КРОМАНЬОНЦЫ, являющиеся прямыми предками современного человека появились приблизительно 160 тыс.лет назад на территории Восточной Африки, а примерно 50 тыс.лет назад в Евразии. Вскоре после этого ни динисовцев, ни неандертальцев, ни других, менее известных подвидов человека на территории Евразии, да и в целом на планете не осталось. Как так вышло - тема следующей статьи, а пока остановимся на взаимоотношениях неандертальцев и кроманьонцев. Кстати, интересные ролики на эту тему можно посмотреть на канале Академика: КТО КОГО? и КТО КОГО и КОГДА? Очень рекомендую - помимо познавательной части, которая весьма, на мой взгляд, хороша, это еще и забавно.
ПОЧЕМУ ВЫМЕР НЕАНДЕРТАЛЕЦ?
Вообще говоря, непростые взаимоотношения кроманьонцев и неандертальцев, вероятнее всего, внесли свой вклад в вымирание последних, однако, явились далеко не единственной, и, возможно, совсем не определяющей причиной этого печального события. Генетический анализ, основанный на расшифровке информации о группах крови архаичных популяций показал ряд общих генетических особенностей всех подвидов неандертальцев, которые, вероятнее всего и способствовали их вымиранию. И даже если бы на голову несчастных неандертальцев не свалился новый молодой вид кроманьонцев, шансов выжить, вероятнее всего у них не было. Что же не так с геномом неандертальцев?
Сперва немного очень упрощенной генетики - для первоначального понимания, что такое нуклеотид и ген.
ГЕН - участок цепочки молекулы ДНК, определяющий тот или иной наследственный признак. Проще говоря - это единица наследственности. На самом деле взаимосвязь генов и наследуемых признаков гораздо сложнее, но углубляться в эту взаимосвязь мы будем в другой статье.
НУКЛЕОТИД - кирпичики, из которых состоят гены. Каждый ген имеет определенное количество и последовательность нуклеотидов.
Весь геном человека состоит примерно из 3,2 млрд. нуклеотидов. При зарождении новой особи в ДНК происходят мутации - нуклеотиды меняются местами, происходит 50-200 замещений. В процессе формирования организма из зародышевой клетки происходят новые замещения, и в результате накопительного эффекта геном сформировавшейся особи отличается от родительских примерно на 1/1000, то есть на 3,2 млн.нуклеотидов. За счет этого процесса в популяции обеспечивается генетическое разнообразие, являющееся основой сохранения вида. Среднее количество замещений определяет такой важный показатель, как изменчивость генома.
Чем больше изменчивость, тем больше новорожденная особь приобретает новых признаков и тем быстрее вид в целом способен к изменению.
Вот как раз таки изменчивости и не хватало неандертальскому геному.
СЛАБАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГЕНОМА приводит с одной стороны к тому, что вид медленнее приспосабливается к окружающим условиям, если они вдруг изменяются, с другой - приводит к низкому уровню генетического разнообразия внутри популяции, что, в свою очередь, делает минимально необходимый для выживания вида размер популяции существенно больше. Проще говоря, для того, чтобы не выродиться, популяция неандертальцев должна быть существенно больше, чем популяция кроманьонца или денисовца, у которых таких проблем в геноме не было.
Низкий уровень генетического разнообразия означает, что понятие близкородственных связей, приводящих с большой вероятностью к появлению нежизнеспособного потомства, для неандертальцев было гораздо шире, чем для других подвидов человека, вследствие чего демографическая ситуация у них, по сравнению с другими видами, была так себе, и это, вероятно, объясняет их небольшую численность (около 70 тыс. особей в период максимального расцвета вида примерно 120 тыс. лет назад), что, разумеется, только усугубило проблему.
Другой видовой проблемой неандертальцев была их НЕСПОСОБНОСТЬ К ВЫНАШИВАНИЮ ГИБРИДНОГО ПОТОМСТВА. Гибридизация с другими видами человека могла бы увеличить генетическое разнообразие неандертальской популяции, как это и произошло с кроманьонцем, однако организм неандертальской женщины воспринимал гибридный плод как чужеродный элемент, и гибридное потомство если и появлялось на свет, вероятно просто не доживало до репродуктивного возраста. Это подтверждается тем фактом, что, хотя геном современного человека неафриканского происхождения содержит 2-4% генома неандертальца, митохондриальной ДНК неандертальца у современных людей нет, что говорит о том, что наследование генома происходило исключительно по мужской линии. У кроманьонцев аналогичной проблемы не было, поэтому кроманьонские женщины без проблем производили на свет гибридное потомство, расширяя генетическое разнообразие своего вида и, тем самым, укрепляя популяцию.
Помимо всех этих неприятностей, бедняги неандертальцы обладали еще и ПОВЫШЕННОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТЬЮ К НЕКОТОРЫМ ВИРУСАМ, которые были распространены в популяциях у кроманьонца, гораздо менее к ним восприимчивым, но отсутствовали в популяциях у неандертальцев (как раз по причине повышенной восприимчивости - вирусы либо быстро вымерли вместе с носителями, которым не повезло, либо их изначально в популяциях неандертальцев не было). Встретившись с кроманьонцами, неандертальцы столкнулись с этими вирусами, что подточило и без того небольшую популяцию.
Интересно отметить, что похожие проблемы часто наблюдаются в популяциях животных, искусственно выведенных человеком. Как правило, чем более животное породистое, тем менее оно, как вид, приспособлено к выживанию в естественной среде, в основном именно по причине небольшого генетического разнообразия. Так что можно сказать, что неандертальцы, по сравнению с другими видами человека, были чересчур породистыми. Это их и сгубило. Конечно, этот момент не указывает на их искусственное происхождение напрямую, однако, заставляет задуматься, как же такое породистое существо вообще появилось, особенно, если вспомнить об эволюции человека в принципе.
А теперь, утерев скупую слезу по поводу печальной судьбы наших братьев по разуму, попробуем восстановить примерный ход появления и расселения человека - именно тот участок событий, который касается неандертальца и денисовца.
КАК ВСЕ, ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО, БЫЛО?
Не факт, что все происходило именно так, однако, если сопоставить данные сравнительного анализа геномов современных людей, неандертальцев и денисовцев, археологические находки в Якутии и факты, на которых базируются наиболее признанная версия происхождения человека, вырисовывается интересная картина.
Допущение: ввиду того, что человек еще задолго до разделения на неанеральцев, денисовцев и прочие виды уже был уникальным инвазивным видом, возникшим вопреки законам биоценоза, вполне можно допустить, что он стремительно расселялся по всем доступным и не очень территориям, как и положено инвазивному виду, и пока не берем во внимание наличие или отсутствие факторов, которые могли бы его на это сподвигнуть.
Теперь рассмотрим факты.
Наличие центра зарождения человеческой популяции в Африке - бесспорный доказанный факт. Именно в Африке мы можем наблюдать максимальное генетическое разнообразие человека, кроме того, там найдена масса останков древнейших предков человека - австралопитеков, возраста примерно 2,5 млн. лет, а также огромное количество предметов олдувайской культуры (самые первые каменные орудия труда) с той же датировкой.
Однако, не все так однозначно. На планете есть еще одно место, где так же найдено множество предметов олдувайской культуры в соответствующих слоях - это урочище Диринг-Юрях в 140 км выше по течению Лены от Якутска. Это позволяет предположить, как минимум, еще один центр зарождения человеческой популяции. Останков тех, кто изготовил найденные предметы не обнаружено, но, вероятно, именно их генетический след читается в геноме денисовца. Это участок генома неизвестного вида человека, появившийся в геноме денисовца после его разделения с неандертальцем. То, что в геноме неандертальца, жившего по соседству, таковых следов нет, вполне объясняется его генетической убогостью. Обратим внимание, такого участка генома, который получили денисовцы от неизвестного вида не найдено ни в одном из в геномов известных предков человека - потому он и назначен неизвестным. В то же время, некий неизвестный вид жил в Якутии 2,5 млн лет назад, хотя, исходя из африканской гипотезы происхождения человечества, его там быть не могло в принципе. Таким образом, вполне можно предположить, что это один и тот же неизвестный вид.
Схема генетических приключений человеческих видов:
Обозначения на схеме:
Популяции современных людей: африканская (Afr), европейская (Eur), азиатская (Asia), меланезийская (Mel). - - - Неандерталец:
- неизвестная популяцией (Х), которая поделилась геномом с неафриканским населением;
- кавказская (Mez), хорватская (Vin) популяции;
- популяция Денисовой пещеры (Alt).
Денисовский человек:
- неизвестная популяция (S), внесшая вклад в геном людей Тихоокеанского региона;
- популяция Алтая (N).
Неизвестный человек - популяция, отделившаяся от общего ствола 1-4 млн. лет назад и поделившаяся геномом с денисовцем.
Если перейти от генетического к пространственно-временному представлению, те же приключения выглядят примерно таким образом (красным выделены популяции, представленные исключительно в геноме, материальных следов которых на поверхности планеты пока не обнаружено, однако полезно помнить, что участки генома, общие у значительной части человечества, не берутся ниоткуда - если они есть, значит был кто-то, кто их оставил):
Таким образом, события могли развиваться приблизительно так.
Африканские австралопитеки в процессе своей странной, выходящей за рамки законов биоценоза, эволюции, доросли до эректусов, одним из эволюционных преимуществ которых явно было шило в заднице, не позволявшее им спокойно развиваться в благоприятной Африке.
Эти бешеные эректусы мигрировали в Азию, где от них выделился прото-денисовец (примерно 1млн.лет назад), который смешался с неизвестным видом людей, предположительно мигрировавших с севера (наше предположение, исходящее из того, что как раз на севере тоже был неизвестный тип людей, тем более, что кроме как с денисовцами, этот неизвестный тип не мешался ни с кем).
После этого прото-денисовский человек разделился на два подвида, один из которых остался на Алтае, а второй - неизвестный подвид, останков которого пока не обнаружено, однако следы генома, причем существенные, около 5%, присутствуют у современных коренных жителей Австралии и Новой Гвинеи.
Шило в заднице, присущее предкам денисовца из Африки, в процессе эволюции куда-то пропало, поэтому алтайский денисовец никуда более не ходил, ни с кем, кроме появившихся впоследствии в Азии кроманьонцев, геномом не делился, поэтому у современных людей африканского и европейского происхождения следов его генома нет, однако 0,2% генома азиатов принадлежит именно алтайскому подвиду денисовского человека.
Еще через полмиллиона лет, тот же эректус дал некоего общего предка всех неандертальцев - гейдельбергского человека, которому, по всей вероятности, передалась тяга к путешествиям. Выделив подвид алтайского неандертальца (который и жил в денисовской пещере), он направился в Европу, где выделился хорватский подвид неандертальца, а затем на Кавказ, где разделился на еще два неандертальских подвида - кавказский и еще один, неизвестный, которого пока не нашли.
Алтайский подвид неандертальца поделился геномом с алтайской веткой денисовцев, но более ни с кем, то есть, кроме как на Алтае, нигде этого подвида не было, поэтому можно предположить, что после своего появления он никуда не мигрировал.
Хорватский и кавказский подвиды ни с кем геномом не делились, из чего можно сделать вывод, что жили они обособленно и с кроманьонцами не сталкивались.
А вот последний подвид неандертальца, останков которого пока не обнаружено, оказался более общительным и раздавал геном братьям по разуму направо и налево - в геноме гейдельбергского человека, мигрировавшего в Европу из Африки, содержится 1,6-2,2% генома неандертальца, а в геноме азиатского кроманьонца - еще дополнительные 0,2%. Таким образом, неандерталец, судя по всему, в основном не был склонен к миграциям, иначе его генетические следы в современной популяции были бы представлены более чем одним видом.
Тут стоит отметить, что, согласно официальной версии, общий предок неандертальцев - это гейдельбергский человек, произошедший от популяции эректусов, оставшихся в Африке, однако, генетический анализ указывает на его азиатское происхождение.
В это время оставшаяся в Африке популяция эректусов тоже не стояла на месте. Она эволюционировала в африканского гейдельбергского человека, который, мигрировав в Европу дал все разнообразие кроманьонцев, но это уже совсем другая история.