Демографический кризис предков человека в плейстоцене

Демографическое бутылочное горлышко в человеческой популяции 930—813 тысяч лет назад — гипотеза, согласно которой численность предков рода Homo значительно сократилась на 98,7 % в калабрийском ярусе плейстоцена^[1]. Эффект длился около 117 тысяч лет^[2]. Этот кризис совпадает с пробелом в палеоантропологической летописи и сокращением стоянок древнего человека^[2].

Международная группа ученых из Китая, Италии и США во главе с Юнь Синьфу, сотрудником кафедры биостатистики и науки о данных в Техасском научном центре здравоохранения исследовала анализ вариаций генома более 3150 современных людей из десяти африканских и 40 неафриканских популяций с помощью метода FitCoal (Fast infinitesimal time coalescent process) и коалесцентной модели^{[англ.] [К 1]}. Метод показал, что численность сократилась со 100 тысяч до не более 1280 особей, способных к размножению, но общее количество населения было значительно выше за счёт пожилых людей и детей^[3][4]. Исследование опубликовано в 2023 году в журнале Science.

Данное исследование играет важную роль в изучении генома человека и понимании происхождения и эволюции современного вида Homo sapiens^[4].

Некоторые учёные высказывают сомнение в результатах исследования и считают, что резкое снижение численности предков человека характерно скорее для Африки, а не для остальных регионов планеты, поэтому гипотеза продолжает уточняться^[4].

Причины

Хотя точные причины неизвестны, предполагается, что основными причинами стали климатические. Начался переход среднего плейстоцена^[англ.], продолжительность циклов и перепады температуры увеличились в разы, их регулярность уменьшилась — начало ледникового периода, падение температуры поверхности океана, сильные длительные засухи в Африке и в Евразии и вулканическая активность, что уменьшило количество доступных ресурсов, необходимых для выживания большой человеческой популяции и снизило пригодных в пищу виды животных и растений^{[5][6][7][3][8]}.

Последствия

Было предположено, что именно прохождение через «бутылочное горлышко» поспособствовало развитию мозга, разделению рода Homo и видообразованию^[6][9]. В этот хронологический период две предковые хромосомы могли слиться и образовать 2-ю хромосому^[6]. Также, резкое снижение численности предков человека является причиной низкого генетического разнообразия и обеднения генофонда по сравнению с другими гоминидами^[1][5]. Генетики предполагают, что эффект мог привести к усилению инбридинга из-за длительной изоляции и генетического дрейфа^[7].

По оценкам, из-за эффекта 65,85 % генетического разнообразия могло быть потеряно^[6].

Примерно 813 000 тысяч лет назад, численность быстро восстановилась благодаря технологическому развитию, такому как освоение огня. Условия снова стали благоприятными и численность 10 африканских популяций упомянутых в исследовании увеличилась в 20 раз^[7][8].

По данным исследователей, эффект мог привести к появлению последнего общего предка современных людей, неандертальцев и денисовцев. Исследование окаменелостей с отслеживанием морфологических изменений, таких как форма черепа и зубов показали, что линии уже разошлись до того, как произошло «бутылочное горлышко», а значит, неандертальцы и денисовцы избежали его последствий^[7].

См. также

• Палеогенетика
• Палеодемография^[англ.]