Что уши неандертальцев рассказали ученым: неожиданное открытие

Сравнение внутреннего уха неандертальцев и их далеких предков поставило под сомнение стереотип, будто этот вид был изначально обречен на вымирание.
Автор Hi-Tech Mail
художественное изображение неандертальцев на охоте
Семья неандертальцев (мурал 1920 г).Источник: https://picryl.com/

Недавнее исследование анатомии внутреннего уха неандертальцев и их предков поставило под сомнение широко распространенную гипотезу. Речь о предположении, что этот род появился в результате резкого сокращения генетического разнообразия и с самого начала был обречен. Открытие, опубликованное в журнале Nature Communications, основано на анализе окаменелостей, найденных в Европе и Западной Азии. Особое внимание ученые уделили останкам, обнаруженным в Атапуэрке (Испания) и Крапине (Хорватия).

До сих пор научное сообщество считало, что неандертальцы, появившиеся примерно 250 000 лет назад, произошли от донеандертальских популяций, населивших Европу около 500 000 лет назад. Исследования показали, что существует феномен резкого сокращения генетической изменчивости, своего рода «бутылочное горлышко», которое разделило самых ранних и так называемых «классических» неандертальцев. Это событие, выявленное с помощью анализа образцов ископаемой ДНК, предположительно, произошло около 110 000 лет назад и сопровождалось значительным сокращением численности популяции.

Однако у специалистов возникла идея, что было и более раннее «узкое место» в эволюции, которое привело к сокращению генетического разнообразия неандертальцев по сравнению с их предками. Но из-за отсутствия подходящего генетического материала эта гипотеза не была подтверждена.

карта ушей неандертальцев
Географический и хронологический диапазон представителей клады неандертальцев и современных людей, включенных в анализ. Символы соответствуют количеству особей из каждого места обнаружения останков и окрашены следующим образом: синий — Сима-де-лос-Уэсос; фиолетовый — Крапина; зеленый — поздние неандертальцы; оранжевый — современные люди. Оранжевые эллипсы соответствуют приблизительному географическому диапазону сохранившихся представителей современного человека. b–e Трехмерные модели левого полукружного канала и преддверия уха особей из четырех групп, рассмотренных в настоящем исследовании. Источник: A. Urciuoli и др.Источник: https://www.labrujulaverde.com/

В ходе исследования, проведенного Алессандро Урчиуоли из университета Барселоны и Мерседес Конде-Вальверде, научной сотрудницей кафедры эволюционной отоакустики Королевского госпиталя, была проанализирована морфология внутреннего уха гоминидов. Ученые сосредоточились на структуре полукружных каналов, которые играют важнейшую роль в поддержании равновесия при прямохождении и могут отражать морфологическое разнообразие не хуже, чем ДНК.

Специалисты изучили окаменелости из двух ключевых мест: Сима-де-лос-Уэсос в Атапуэрке, возраст которых составляет примерно 430 000 лет, и Крапины в Хорватии, где были найдены останки ранних неандертальцев, живших от 130 000 до 120 000 лет назад. Полученные данные были сопоставлены с образцами классических неандертальцев и Homo sapiens из разных периодов и географических регионов.

Переписывая историю неандертальцев

Результаты исследования показали, что у классических неандертальцев было заметно меньшее морфологическое разнообразие полукружных каналов. Это открытие согласуется с предыдущими палеонтологическими данными, которые указывают на узкое место в эволюции более поздних популяций этой линии.

Самым большим сюрпризом стало сравнение между донеандертальцами из Атапуэрки и ранними неандертальцами из Крапины. Обе популяции демонстрировали схожий уровень морфологического разнообразия. Это противоречит общепринятому мнению, что в начале эволюции произошел генетический регресс.

схема эволюции неандертальцев
Схематическое изображение изменений в морфологическом разнообразии на протяжении всей эволюционной истории неандертальцев. Популяции Сима-де-лос-Уэсос и, в частности, Крапина демонстрируют схожее морфологическое разнообразие, что говорит о преемственности в течение среднего плейстоцена. Классические неандертальцы, напротив, демонстрируют гораздо меньшее разнообразие, что указывает на возможное снижение фенотипической изменчивости сразу после термического максимума, достигнутого примерно 120 000 лет назад, в начале последнего ледникового цикла. Источник: Институт каталонской палеонтологии Микеля КрузафонтаИсточник: https://www.labrujulaverde.com/

Мерседес Конде-Вальверде подчеркнула важность подхода, при котором исследователи включили в анализ окаменелости из разных географических и хронологических периодов. Это помогло с большей точностью реконструировать эволюцию гоминидов. Сокращение разнообразия, наблюдаемое между крапинскими и классическими неандертальцами, стало особенно очевидно и подтвердило наличие узкого места именно на этом этапе (110-120 тысяч лет назад).

Ученые полагают, что неандертальцы сохраняли эволюционную преемственность со своими предками, а не утратили генетическое разнообразие в процессе эволюции. Только на более поздних этапах их истории, вероятно, из-за климатических и демографических факторов, они столкнулись со значительным снижением генетической изменчивости, что и привело в конечном итоге к их исчезновению с лица Земли.

Исследование показывает, как анализ анатомических структур может предоставить ключевую информацию для реконструкции эволюционной истории гоминидов, дополняя данные, полученные с помощью анализа ДНК.

строение уха человека
Внутреннее ухо у человекообразных приматов — орган равновесия при прямохожденииИсточник: https://commons.wikimedia.org/

Недавние раскопки на Филиппинах показали, что уже 40 000 лет назад люди умели строить прочные лодки для дальних морских путешествий.