Найти тему

На грани вымирания: Как человечество трижды пролезло в бутылочное горлышко

Люди уже находились на грани исчезновения. Не однажды, а как минимум трижды за 1,5 миллиона лет.
Хотя согласитесь, невозможно однозначно утверждать, что вид Homo sapiens или еще более древние люди переживали критические времена. И уж тем более, невозможно точно сказать сколько раз такое могло повториться в истории существования человечества.
Нет тому вещественных подтверждений.

Древние сумели выжить
Древние сумели выжить

Зато все больше появляется подтверждений генетических. А это уже факты, которыми нельзя пренебречь.
Генетика - наука сравнительно молодая и очень изобретательная. Особенно впечатляюще выглядит коалесцентная теория, которая владеет методами эффективного расчета вероятностей очень сложных популяционных сценариев.

По сути, это построение генеалогических деревьев вспять. Ретроспективно, когда в популяции выявляется самый дальний, “корневой” предок. Но пафос наших предстоящих рассуждений даже не в этом.
Благодаря этой теории возможно просчитать разнообразие и вероятностную численность особей.

И вот в этой связи вам станет очень даже понятно - причем здесь “бутылочное горлышко”.

С ЧЕМ СВЯЗАНО ТАКОЕ СТРАННОЕ НАЗВАНИЕ?

Генетики давно доказали - был случай, когда человечество находилось на грани полного исчезновения. События происходили 813-930 тысяч лет назад, когда весь род человеческий “укладывался” в 1280 особей. И это не единственный раз, как выяснилось, было на Земле.

Критическое падение численности особей способных к размножению с последующим восстановлением называют эффектом “бутылочного горлышка”. Это потому, что при построении математической модели и сложных графиков, схематичный рисунок резкого падения численности напоминает бутылочное горлышко.

-2

Вы конечно же понимаете, что с точки зрения биологии явление имеет отношение к любому виду живых существ. “Бутылочное горлышко” проходят все популяции животных, подвергаясь эволюционному отбору. И человек тоже.

Правда, применительно к людям явление начали активно изучать лишь в конце прошлого века. Удивительным показался вопрос: почему в современной человеческой популяции сравнительно низкое генетическое разнообразие?

Оказалось - есть “узкие места”.

ГОРОДОК РАЙОННОГО МАСШТАБА

В 2010 генетики (Техас) показали - примерно 1,2 миллиона лет назад эффективная численность наших с вами древних предков людей составляла всего около 18,5 тысяч.
Эффективная - это способная к размножению.
А если учитывать всех: детей, стариков - тогда фактическая численность была примерно 55 тысяч особей.

Результаты опубликованы в научном журнале Proceedings of the National Academy of Science.

Если что, это совсем немного. Городок районного масштаба.
Для целого биологического вида речь идет о чрезвычайно маленькой популяции. Которая, тем не менее, распространилась и размножилась по всему Старому Свету.

Древние жители пещеры.  Автор: Андрей Чернов. Источник изображения: naked-science.ru
Древние жители пещеры. Автор: Андрей Чернов. Источник изображения: naked-science.ru

Наши предки балансировали на грани исчезновения.
Чтобы было понятно, поясню: для каждой популяции существует порог численности, ниже которого виду грозит вымирание.
Так вот, последние годы в науке считалось - для людей порог как раз и составляет именно эти 18,5 тысяч.

НОВЫЕ ОТКРЫТИЯ МЕНЯЮТ ВЗГЛЯДЫ

Однако самые последние научные работы (2021) ученых из Италии, Китая, США поистине сенсационны.
Они выявили - количество людей бывало и гораздо ниже предполагаемого порога численности.
И даже падало до запредельно малых величин.

Был такой затяжной период в 117 тысяч лет. Представляете?
Подряд, не прекращаясь, количество людей составляло всего лишь около 1280 одновременно живущих особей.
И вот эта вот маленькая горстка предков, размером с не очень крупный поселок, умудрялась выживать где-то между 930 и 813 тысячами лет назад.
По самым скромным оценкам, ДО возникновения этого критически “узкого места” численность популяции, между прочим, насчитывала около 98130 особей.

Мы уже рассказывали об этом в публикации “Кто унаследует планету: Теории ученых о прохождении бутылочного горлышка”

Любая популяция, которая проходит сквозь "бутылочное горлышко" несет генетические потери. Источник изображения: fishki.net
Любая популяция, которая проходит сквозь "бутылочное горлышко" несет генетические потери. Источник изображения: fishki.net

Во все это сложно поверить, ведь сейчас число жителей нашей планеты стремительно приближается к 10 миллиардам. И это несмотря даже на все существующие демографические проблемы.

А в то злополучное для человечества время популяция сократилась в 77 раз.

ЭТА “КУЧКА” ДРЕВНИХ ИЗМЕНИЛА РАЗНООБРАЗИЕ

Согласитесь, вполне закономерно выглядят размышления: главное - они выжили и размножились снова. Что принципиально изменилось-то, о чем вы плачете?

Есть о чем поплакать, поверьте ))
Произошло существенное сокращение разнообразия генофонда!

На 65,85% это самое разнообразие оскудело. Причиной мог быть, например, инбридинг (скрещивание близкородственных форм).

Ученые полагают - “узкое место” пришлось на период нижнего плейстоцена (“ледникового периода”) и катастрофические изменения величин популяции связаны с изменением климата в сторону снижения средних температур.

Гены - это серьезно. Они не врут.
Так что, вполне возможно, ученые сделали очень верные выводы.
Да и антропологические находки, вернее их отсутствие, говорят в пользу этих выводов.
Иначе, как объяснить, почему на территории Евразии и Африки находят так мало остатков гоминид? Где многочисленные стоянки, следы жизнедеятельности и различные артефакты?
Может потому, что их было слишком мало и наткнуться на “крупицы истории” практически невозможно?

У людей не так уж много генетических отличий. Автор: Pinaria Caprarius. Источник изображения: Wikipedia
У людей не так уж много генетических отличий. Автор: Pinaria Caprarius. Источник изображения: Wikipedia

Хотя, все равно ведь гложут смутные сомнения: как эти ученые могут быть настолько уверены, что докопались до истины?
Ведь никому невозможно проникнуть вглубь таких древних событий. И свидетелей нет.
Спросить-то не у кого ))

СЧИТАЕТСЯ, ЧТО БЫЛО ЕЩЕ ТРЕТЬЕ “БУТЫЛОЧНОЕ ГОРЛЫШКО”

Возможно, человечество проходило его благодаря извержению вулкана Тоба. Каких-то 74 тысячи лет назад.

В 1998 году антрополог Стэнли Эмброуз предположил - извержение стало катастрофой планетарного масштаба. Тоба разозлился не на шутку. Сильнее всех прочих вулканов за предыдущие 2 млн. лет.
Его извержение спровоцировало глобальную вулканическую зиму, которая длилась от 6 до 10 лет и способствовала длительному похолоданию.

Согласно теории Эмброуза, климатические изменения привели к массовой гибели людей. По некоторым оценкам выжить смогли всего лишь от 2 до 10 тысяч наших предков.

Кальдера вулкана Тоба, заполненная озером (Суматра). Спутниковый снимок, NASA. Источник изображения: vokrugsveta.ru
Кальдера вулкана Тоба, заполненная озером (Суматра). Спутниковый снимок, NASA. Источник изображения: vokrugsveta.ru

Действительно ли все так и было - неизвестно.
Однако, эта гипотеза согласуется с некоторыми исследованиями генетиков, которые показывают - современные люди произошли от существовавшей около 70 тысяч лет назад популяции. И популяция эта насчитывала не более 10 000 размножающихся пар.

Есть и другие биологические исследования, которые показывают - в период 55-70 тысяч лет назад популяции отдельных видов животных также восстановились из малого количества особей.

НА КАКИХ ОСНОВАНИЯХ ДЕЛАЮТСЯ ВЫВОДЫ

Вот-вот, на каких? Ведь даже тех животных, которые бегают по планете сейчас, трудно посчитать по головам. А тут - речь идет о популяциях людей, живших тысячи, а то и миллионы лет назад. Как это делается?

Сразу скажу: если у вас есть предположение, будто реально посчитать и проанализировать количество окаменелых останков - отбросьте его. Экземпляров, сохранившихся спустя сотни тысяч лет, маловато будет, чтобы сделать достоверные выводы.

Ученые используют “генетический след эволюции”, который сохранился в каждом человеке.
В вашем организме есть нечто, что существовало у гоминид на заре зарождения вида.

Случайные процессы накапливаются в ДНК каждой клеточки организма в виде генетических изменений. Они передаются из поколения в поколение. Кое-какие изменения - передаются миллионы лет.
Генетики давно поняли - эти изменения выглядят как маркеры на молекулах ДНК. Остается только их правильно "вычислить", прочитать и интерпретировать.

И смотрите, что получается: заглянуть в прошлое - возможно. А вот с будущим - все гораздо сложнее.
Ну никак невозможно достоверно предугадать, ждет ли человечество еще одно “бутылочное горлышко”! Как думаете?

Благодарю вас за 👍, который вы ставите публикациям. А комментарии под статьей помогают найти интересные темы.
Спасибо, что помогаете каналу развиваться.

Не забывайте подписаться на канал - наши читатели узнаю́т больше, когда вникают в Суть явлений