Nová studie o zmizení neandertálců: genetické ředění a asimilace
Nová studie naznačuje, že drobné opakované migrace moderních lidí mohly rozředit genetickou stopu neandertálců během 10 000 až 30 000 let, aniž by bylo potřeba předpokládat konkurenční výhody nebo katastrofy.
Zánik neandertálců je jedním z největších tajemství evoluce člověka. Po desetiletí věda předkládala hypotézy zahrnující klimatické změny, epidemie, přímou konkurenci nebo prostě špatné demografické štěstí. Nicméně, nová výzkumná práce přináší subtilnější vysvětlení, které možná lépe odpovídá lidské přirozenosti: asimilaci.
Studie publikovaná nedávno v Scientific Reports týmem italských a švýcarských výzkumníků představuje matematický model, který demonstruje, jak mohla genetická zmizení neandertálců v podstatě vzniknout díky kontinuálnímu a pomalému mísení s Homo sapiens, druhem, který byl demograficky mnohem početnější. Tato práce zpochybňuje myšlenku náhlého vyhynutí a naznačuje, že se neandertálci postupně spojili s námi.
Tradiční hypotézy o konci neandertálců
Abychom pochopili význam tohoto nového modelu, je nutné si přehledně projít stávající teorie. Článek je klasifikuje do čtyř hlavních skupin, které se navzájem nevylučují:
- Demografické hypotézy: tvrdí, že neandertálci vyhynuli vlivem vnitřních faktorů jejich populace. Byli malými, izolovanými skupinami s nízkou hustotou, což mohlo vést k problémům s příbuzenským křížením, obtížím při hledání partnera a náhodným kolísáním v narozeních a úmrtích.
- Environmentální hypotézy: zaměřují se na změny klimatu a vegetace, katastrofické události nebo příchod nových nemocí, které přinesli moderní lidé jako určující faktory.
- Hypotézy o konkurenci: tvrdí, že Homo sapiens, díky možným technologickým, kognitivním nebo sociálním výhodám, úspěšně soutěžil o zdroje a tím vytlačil neandertálce.
- Hypotézy o mísení: tato hypotéza podrobně zkoumá nový výzkum. Navrhuje, že neandertálci a moderní lidé se křížili a měli plodné potomstvo, což nakonec vedlo k tomu, že byli geneticky absorbováni populací Homo sapiens.
Genetika prokázala, že došlo k mísení. Současné populace lidí mimo Afriku nesou v DNA malý procentní podíl neandertálské dědictví. Nedávné důkazy navíc naznačují, že tento genetický tok nebyl jednorázovou událostí, ale probíhal v několika vlnách po desítky tisíc let. To, co chybělo, byla teoretická demonstrace, že toto mísení by samo o sobě mohlo vysvětlit zmizení neandertálců jako odlišné genetické entity.
Nový model: genetické ředění prostřednictvím opakované migrace
Tým výzkumníků vyvinul matematický model, který simuluje genetickou dynamiku neandertálských populací. Hlavní myšlenka je jednoduchá: představit si neandertálskou populaci jako soubor malých a nezávislých kmenů, z nichž každý má více či méně stabilní populační velikost. Zvenčí, opakovaně v čase, dorazí malé skupiny moderních lidí, které se integrují do těchto kmenů a míjejí se.
Model se zakládá na „neutrální driftu“, což znamená, že nepředpokládá, že by geny Homo sapiens byly lepší či výhodnější než neandertálské. Jednoduše řečeno, genetický tok byl konstantní a přicházel z demograficky ohromujícího zdroje.
Tento model, založený na neutrálním drifu druhů, nevyžaduje selektivní výhodu ani katastrofické události, ale ukazuje, že ustálený genetický tok z demograficky většího druhu by mohl vysvětlit genetickou absorpci neandertálců moderními lidmi v časovém rámci, který je v souladu s archeologickými důkazy.
Jak funguje pozvolná substituce?
Klíčovým faktorem je měřítko a opakování. Každá migrační událost byla malá. Model například zohledňuje, že v každém cyklu přišly pouze průměrně 2 jedinci Homo sapiens na každých 30 členů kmene (frakce 6,7%), a dokonce naznačuje, že toto číslo by mohlo být ve skutečnosti nižší. Nejednalo se o masivní invaze, ale o pravidelné a malé kontakty a výměny.
Po každém cyklu migrace se populace mísily. „Čistí“ neandertálci, „čistí“ moderní lidé a hybridy se pářily mezi sebou podle pravidel dědičnosti. Model počítá, jak se v průběhu času mění proporce těchto tří genetických skupin, až populace dosáhne nového vyvážení. Poté nastane další cyklus migrace, přidávající více genů Homo sapiens, a proces se opakuje.
Výpočty ukazují, že po několika cyklech klesá proporce „čistých“ neandertálců strmě. I při velmi skromné migraci v každé události vede akumulace během tisíciletí k ohromujícímu výsledku: populace se stává téměř zcela homo sapiens.
Časový faktor: zapadající do historického okna
Jedním z nejpřesvědčivějších aspektů modelu je, že poskytuje přesný časový rámec. Výzkumníci spočítali, jak dlouho by tento proces genetické substituce trval při různých mírách migrace.
Jejich výsledky ukazují, že při intervalech mezi 50 a 150 lety v mezidobí mezi migračními cykly by konverze populace, která byla původně 100% neandertálská na populace s více než 99% dědictvím Homo sapiens, trvala od 10 000 do 30 000 let. Tento rozsah překvapivě dobře odpovídá období, během kterého se obě druhy předpokládá, že žily vedle sebe v Eurasii.
Archeologické a genetické důkazy naznačují, že tato překryvnost trvala alespoň 10 000 let, a možná i mnohem déle, přičemž první kontakty se mohly datovat až před 250 000 lety. Model tedy přesně zapadá do známého časového rámce bez potřeby urychlovat události.
Nejedná se o vyhynutí, nýbrž o genetické zmizení
Tento scénář vykresluje jiný obrázek než násilné vyhynutí. Co model navrhuje, je „zmizení“ nebo „vyblednutí“ genetiky. Neandertálci nezemřeli nutně bez stopy; místo toho se jejich genetické dědictví ředilo v populaci moderních lidí, která byla mnohem větší.
Fascinující scénář, který model představuje, který ukazuje, že zmizení neandertálců by mohlo být spíše výsledkem genetického ředění v důsledku asimilace s demograficky mnohem větším druhem, poznamenávají vědci.
Model také vysvětluje, proč dnes uchováváme pouze malé procento neandertálské DNA. Jakmile byly cykly migrace „čistých“ Homo sapiens ukončeny a populace se stabilizovala s většinově moderní genetickou kompozicí, toto malé neandertálské dědictví zůstalo zakotveno v euroasijské genetice.
Autoři se pečlivě věnují zmínění omezení jejich práce. Jejich model je zjednodušením a nezohledňuje geografickou složitost. Je pravděpodobné, že genetický tok nebyl rovnoměrný po celé oblasti; některé neandertálské populace mohly být více izolovány a odolávat asimilaci po delší dobu, což odpovídá nálezům jako například těch neandertálců z Vindije (před zhruba 40 000 lety), kteří vykazují velmi nízkou introgresi Homo sapiens.
Budoucím slibným směrem by bylo vyvinout prostorově strukturovanou verzi modelu, schopnou zachytit místní kontaktní oblasti, migrační bariéry a regionální variace v intenzitě mísení, navrhují.
Kromě toho studie nezavrhuje, že by jiné faktory mohly hrát: klimatické změny nebo konkurence mohly oslabit populace neandertálců, což činilo proces genetické absorpce rychlejším nebo pravděpodobnějším. Nicméně, síla tohoto modelu spočívá v tom, že ukazuje, že ani tyto dodatečné faktory nejsou zapotřebí. Pouhá demografická a genetická dynamika v neutrálních podmínkách je dostatečná k vysvětlení výsledku, který vidíme.
Stručně řečeno, model, který byl představen, a jeho důsledky ukazují, že genetické mísení může poskytnout další solidní vysvětlení pro údajné vyhynutí neandertálců, ale nevylučují, že jiné faktory mohly hrát významnou roli.
Zánik neandertálců by tak mohl představovat příběh nikoli konfrontace, ale fúze. Příběh, ve kterém během milénia, nekonečné setkání mezi dvěma lidskými druhy nakonec vedly k jejich sloučení do jednoho, zanechávající v našich genech tichý doklad o našich evolučních bratrech.
