Kas nutiko, kai mūsų protėviai sutiko neandertaliečius? Urvas Prancūzijoje atskleidė intriguojančias paslaptis

Niekada tiksliai nesužinosime, kada ir kur įvyko šis lemtingas įvykis, tačiau žinome, kad neandertaliečiai išmirė įtartinai arti to laiko, kai į jų teritoriją atėjo šiuolaikiniai žmonės. Ilgą laiką buvo karštai diskutuojama, kodėl jie išnyko – tačiau dabar stulbinantys atradimai, gauti iš paskutinių neandertaliečių genomų ir slypėję nepaprastame urve Prancūzijoje, leidžia susidaryti išsamų šių pirmųjų susidūrimų vaizdą – ir kas galėjo nutikti vėliau.

„Tai svarbus posūkis mūsų supratime apie neandertaliečius ir jų išnykimo procesą“, – sako Ludovicas Slimakas iš Tulūzos (Prancūzija) Antropobiologijos ir genomikos centro.

Mūsų rūšis – Homo sapiens – ir neandertaliečiai turi bendrą protėvį, tačiau neandertaliečiai atsiskyrė nuo mūsų mažiausiai prieš 400 000 metų – ir evoliucionavo Eurazijoje, nuo Viduržemio jūros iki Sibiro. Mūsų rūšis yra jaunesnė, pirmą kartą pasirodžiusi Afrikoje maždaug prieš 300 000 metų ir išsivysčiusi į homininus, kurie anatomiškai buvo labai panašūs į mus, mažiausiai prieš 195 000 metų. Šiuolaikiniai žmonės iš Afrikos bangomis iškeliavo maždaug prieš 170 000 metų ir kaip manoma, Vakarų Europą pasiekė maždaug prieš 43 000 metų ir (pagal nusistovėjusią nuomonę) vos per kelis tūkstančius metų pakeitė čia įsitaisiusius neandertaliečius.

Abiejų rūšių išvaizda akivaizdžiai skiriasi. Neandertaliečiai buvo žemesni ir stambesni už mus, turėjo platesnius šonkaulius ir dubenį, o jų veidai turėjo ryškius antakių kaulus. Kadaise jie buvo laikomi žiauriais, nesupratingais urvažmogiais, tačiau pastaraisiais dešimtmečiais jų reputacija visiškai pasikeitė – nes atsirado įrodymų, kad neandertaliečiai buvo įgudę įrankių gamintojai, laidojo savo mirusiuosius, galbūt piešė ant urvų sienų ir išrado sudėtingas medžiagas, pavyzdžiui, beržo degutą, kuris, be kita ko, buvo naudojamas kaip klijai. Remiantis šiuo nauju požiūriu, jie ne taip jau labai skyrėsi nuo mūsų.

Kodėl jie išnyko, o šiuolaikiniai žmonės užkariavo pasaulį? Mokslininkai yra pateikę daugybę paaiškinimų, įskaitant klimato chaosą, kilusį dėl Žemės magnetinio lauko pasikeitimo, arba didžiulį ugnikalnio išsiveržimą. Tačiau H. sapiens sėkmė apsunkina bet kokią hipotezę, susijusią su tokiomis epinėmis katastrofomis – nes kodėl šiuolaikiniai žmonės išliko nepaliesti?

Kita populiari idėja yra ta, kad neandertaliečius iš tikrųjų išnaikino atėję šiuolaikiniai žmonės, tyčia ar atsitiktinai užnešdami ligas – arba kad neandertaliečiai nesugebėjo konkuruoti su šiuolaikiniais žmonėmis dėl išteklių. Dar kiti teigia, kad neandertaliečiai iš tikrųjų neišmirė, o buvo asimiliuoti į mūsų giminę per kryžminimąsi. Faktas, kad dabartinio ne afrikietiškos kilmės žmonių genome yra 1–4 proc. neandertaliečio.

Viską padėtų išsiaiškinti tvirti įrodymai apie tai, kas nutiko, kai šios dvi rūšys susidūrė viena su kita. Ir neįtikėtina, bet archeologai juos rado – oloje Prancūzijoje.

Staigmena

Grotte Mandrin – tai uolų slėptuvė kalvos šlaite, iš kurios atsiveria vaizdas į Ronos upės slėnį pietryčių Prancūzijoje, ilgą laiką buvusį svarbiu laukinės gamtos koridoriumi, jungiančiu Viduržemio jūrą su Šiaurės Europa. Daugiau nei 80 000 metų ši vieta buvo vertinga vieta homininams: iš čia atsiverdavo puikūs vaizdai į gyvūnų bandas (nors šiandien iš jos atsiveria vaizdas į judrų greitkelį ir geležinkelio liniją). Kasinėjimai oloje prasidėjo 1990 m., o tai, ką nuo to laiko rado L. Slimakas ir jo kolegos, keičia mūsų žinias apie šiuolaikinių žmonių atvykimo į Europą laiką ir jų sąveiką su čia gyvenusiais neandertaliečiais. „Grotte Mandrin vietovė vis pateikia staigmenų“, – sako Chrisas Stringeris iš Gamtos istorijos muziejaus Londone.

Iš akmeninių įrankių ir kitų radinių, išlikusių olos dugno nuosėdų sluoksniuose, žinome, kad neandertaliečiai pradėjo naudotis šia slėptuve maždaug prieš 80 000 metų ir periodiškai čia lankėsi iki pat savo išnykimo. Tačiau archeologinių kasinėjimų metu žemėje aptikta netikėtų dalykų.

Pirmoji staigmena nutiko XX a. 9-ajame dešimtmetyje, kai urvo dugno nuosėdų sluoksnyje buvo aptikta 1500 mažyčių trikampių akmeninių antgalių, panašių į strėlių antgalius, datuojamų 52 000–57 000 metų. Jie buvo nepanašūs į neandertaliečių dirbinius, aptiktus kituose urvo sluoksniuose, tačiau beveik identiški šiuolaikinių žmonių maždaug tuo pačiu laikotarpiu paliktiems dirbiniams Ksar Akil vietovėje Libane, esančioje už beveik 3000 km. Tada, 2018 m., tame pačiame sluoksnyje, įsiterpusiame tarp neandertaliečių gyvenamąją vietą liudijančių sluoksnių, buvo rastas H. sapiens vaiko dantis.

Visi šie duomenys parodė, kad šiuolaikiniai žmonės Viduržemio jūros regiono Prancūziją pasiekė maždaug prieš 54 000 metų – t. y. 10 000 metų anksčiau, nei buvo manoma.

„Tai didžiulė naujiena, nes mūsų rūšis Vakarų Europoje atsidūrė gerokai anksčiau nei „raudonoji linija“ – maždaug prieš 40–42 tūkst. metų, kuri, kaip atrodė iš iki tol gautų duomenų, buvo viršutinė jų buvimo riba“, – sako Kembridžo universiteto mokslininkė Rebecca Wragg Sykes.

Grotte Mandrin iš pradžių lankėsi neandertaliečiai, o po to – šiuolaikiniai žmonės, kurių čia gyveno viena, o gal net dvi kartos. Po tūkstančio ar dviejų tūkstantmečių neandertaliečiai sugrįžo, bet juos vėl pakeitė šiuolaikiniai žmonės. Tokia apgyvendinimo seka nebuvo rasta niekur kitur, ir tai apsunkina idėją apie paprastą populiacijos pasikeitimą, paaiškinantį neandertaliečių išnykimą.

„Grotte Mandarin unikali tuo, kad tai vienintelė vieta, kurioje tikrai turime įrodymų, jog neandertaliečiai sugrįžo“, – sako R. W. Sykes.

Suodžių „barkodai“

Ne mažiau nuostabu ir tai, kad grota taip pat suteikia galimybę stebėti šiuos atvykimus ir išvykimus smulkiu masteliu – nes L. Slimako komandos narė Ségolène Vandevelde iš Paryžiaus Panteono-Sorbonos universiteto pirmą kartą panaudojo naują techniką. Kai urvo lankytojai uždegdavo ugnį, dūmai suodžiais padengdavo sienas ir lubas. Tuo metu, kai urve niekas negyveno, ant suodžių vos per du mėnesius susidarydavo kalcio karbonato sluoksnis. Šis procesas vyko pakartotinai, todėl ant urvo paviršių pakaitomis susidarė juodai balta pluta, kuri, žiūrint pro mikroskopą, primena brūkšninį kodą, o kiekviena juostelė reiškia skirtingą apsilankymą.

Šios plutos fragmentai atitrūko ir buvo palaidoti urvo dugno nuosėdų sluoksniuose. Naudojant suodžių fragmentus kaip lankymosi įrodymą, nuosėdų sluoksnis tapo datuojamas. Sluoksniuose rasti artefaktai papildė vaizdą ir leido archeologams nustatyti, kas ir kada lankėsi slėptuvėje 80 000 metų laikotarpiu.

Visi įrodymai rodo, kad tarp pirmosios šiuolaikinio žmogaus ugnies šioje grotoje, įkurtos maždaug prieš 54 000 metų, ir prieš tai neandertaliečių įžiebtos ugnies praėjo ne daugiau kaip vieneri metai – tai įtikinamas įrodymas, kad šie du homininai tuo pačiu metu gyveno toje pačioje vietovėje.

„Abi grupės... dalijosi šia teritorija, – sako L. Slimakas. – Kyla klausimas, kokia buvo sąveika su vietiniais neandertaliečiais?“ Mokslininkas mano, kad abi rūšys bendradarbiavo, ir pateikia įrodymus, kad atvykę šiuolaikiniai žmonės įrankių gamybai naudojo tą patį titnagą, kaip ir vietiniai neandertaliečiai, o kai kurios titnago radimvietės buvo net už 95 kilometrų.

„Tikėtina, kad tarp jų turėjo būti geri santykiai, jie dalijosi teritorijomis ir žiniomis“, – teigia L. Slimakas.

Tai, kas vyko toliau, yra sudėtinga. Po to, kai prieš 54 000 metų išvyko pirmasis šiuolaikinių žmonių būrys, neandertaliečiams prireikė nuo 1000 iki 2000 metų, kad grįžtų į Grotte Mandrin. Ši grupė urvu naudojosi dar 12 000 metų, tačiau kai čia atsikraustė kita šiuolaikinių žmonių grupė, visi neandertaliečių pėdsakai išnyko – ne tik iš šio urvo, bet ir iš visos Europos, galbūt išskyrus kai kurias vietoves tolimoje šiaurėje ir pietuose. Taigi, kodėl šis susitikimas sutapo su neandertaliečių išnykimu, kai jie sugebėjo išgyventi 12 000 metų po pirmojo susitikimo su H. sapiens?

Grotte Mandrin siūlo atsakymus ir į šiuos klausimus. 2015 m. L. Slimakas grotoje nurinko iš išorės prikritusius lapus ir pastebėjo žemėje dantis. Paaiškėjo, kad jie priklauso neandertaliečiui. „Tai buvo visiškai netikėta“, – sako jis.

Prasidėjo kruopštūs kasinėjimai, pincetu po truputį šalinant nuosėdas, kad būtų išsaugota kiekviena informacijos dalelė. Iki šiol komanda rado 31 dantį, kaukolės, plaštakos ir kitų kaulų fragmentus, kurie visi yra to paties žmogaus.

L. Slimakas neandertaliečio fosiliją pavadino Thorinu – pagal J. R. R. R. Tolkieno knygos „Hobitas“ nykštukų karaliaus vardą. Vieno iš Thorino dantų fragmentą jis nusiuntė DNR analizei, tačiau optimizmu netryško: DNR paprastai neišsilaiko šiltuose kraštuose, o ankstesni bandymai gauti genetinės medžiagos iš šios vietos buvo nesėkmingi. Tačiau šį kartą tyrėjai pasiekė aukso vertės rezultatą.

Atlikus genominę analizę paaiškėjo, kad Thorinas buvo vyras, o jo kauluose ir jį supančiose nuosėdose esančių izotopų analizė parodė, kad jis gyveno maždaug prieš 42 000–45 000 metų. Taigi, jis buvo „vienas iš paskutiniųjų neandertaliečių“, sako L. Slimakas. Tačiau nors datavimas neginčijamai parodė, kad Thorinas yra vėlyvasis neandertalietis, jo genomas neatitiko nė vieno tuo pačiu metu gyvenusio jo rūšies atstovo genomo.

„Thorinas buvo visiškai skirtingas“, – teigia L. Slimakas.

Iš tikrųjų Thorino genomas pasirodė panašus į kur kas senesnių neandertaliečių, gyvenusių maždaug prieš 105 000 metų, genomą. Tyrėjai daug metų stengėsi įminti šią mįslę, kol suprato, kad Thorinas yra kilęs iš anksčiau nežinomos linijos – senovinės populiacijos, kuri maždaug prieš 105 000 metų atsiskyrė nuo pagrindinės neandertaliečių populiacijos ir daugiau kaip 50 000 metų gyveno itin izoliuotai, mažomis grupelėmis.

„Tarp „klasikinių“ neandertaliečių ir Thorino populiacijos nėra jokios integracijos, – sako Slimakas. – Tai nebėra tik neandertaliečių ir Homo sapiens klausimas, tai klausimas apie skirtingas neandertaliečių populiacijas, labai skirtingas, labai izoliuotas“.

Mirtis izoliacijoje

Thorino analizė ir kito vėlyvojo neandertaliečio, gyvenusio maždaug prieš 43 000 metų dabartinėje centrinėje Prancūzijoje, genomo analizė L. Slimakui ir jo komandai parodė, kad egzistavo bent viena, o greičiausiai dvi anksčiau nežinomos izoliuotos neandertaliečių grupės, kurios išliko iki pat rūšies išnykimo.

Šios įžvalgos apie Thorino populiaciją taip pat dera su atradimais apie kitų neandertaliečių grupių socialinę struktūrą. 2022 m. atliktame tyrime, kuriame buvo analizuojami 13 neandertaliečių, gyvenusių prieš 44 000–59 000 metų, genomai iš dviejų vietovių Altajaus kalnuose Sibire, nustatytas aukštas homozigotiškumo lygis – identiškų genų paveldėjimas iš abiejų tėvų, arba kraujomaišos laipsnis – rodantis, kad jie tikriausiai gyveno ir dauginosi nedidelėmis grupėmis po maždaug 20 individų ir mažai bendravo su pašaliečiais.

„Apskritai tai atitinka platesnį vaizdą, kad vėlyvieji neandertaliečiai apskritai neturėjo didelių tarpusavio ryšių“, – sako R. W. Sykes.

Tačiau kodėl? L. Slimakas įtaria, kad pirmasis šiuolaikinių žmonių įsiveržimas, nors ir trumpas, turėjo destabilizuojantį poveikį neandertaliečių populiacijoms. Mokslininkas pažymi, kad Grotte Mandrin neandertaliečiai iš pradžių dalijosi savo teritorija ir medžiagų šaltiniais su šiuolaikiniais žmonėmis – bet vėliau nustojo.

„Po Homo sapiens įsiveržimo į tą teritoriją ši populiacija pradėjo gyventi labai fragmentuotose teritorijose, be jokių mainų su kitomis populiacijomis“, – sako jis.

Tai, kad neandertaliečių grupės Europoje nekontaktavo tarpusavyje, turėjo įtakos šios rūšies išlikimui – nes su tuo susijusi kraujomaiša galėjo pabloginti populiacijos genetinį tinkamumą. Ši izoliacija taip pat reiškė, kad neandertaliečiai neturėjo naudos iš dalijimosi idėjomis. Grotte Mandrin vietovėje šios socialinės izoliacijos poveikį atspindi čia rasti artefaktai. Keletas akmeninių ginklų, iškeltų iš Thorino giminės nuosėdų sluoksnio, yra dideli ir gana gremėzdiški trikampio formos, visai nepanašūs į artefaktus, rastus kitose to paties laikotarpio neandertaliečių radimvietėse.

Jie dar labiau kontrastuoja su smulkiais, į strėlių antgalius panašiais daiktais, aptinkamais šiuolaikinių žmonių sluoksniuose prieš ir po Thorino laikų – kurie, jei buvo naudojami kaip ginklai, leisdavo naudoti daug saugesnę medžioklės strategiją: medžioti gyvūnus per atstumą.

Atrodo, kad šie sudėtingi ginklai atsirado šiuolaikiniams žmonėms dalijantis informacija plačiame socialiniame tinkle – juk lygiai tokios pat konstrukcijos strėlių antgalių rasta Libane.

„Tai reiškia, kad egzistavo... labai svarbūs tinklai, kuriais ši populiacija naudojosi palaikydama ryšius, – sako L. Slimakas. – Socialinis tinklas yra labai stiprus ir labai didelis.“

Jis teigia, kad dėl tokio įrankių gamybos technikos standartizavimo šiuolaikiniai žmonės tapo efektyvesni. Didžiuliai socialiniai tinklai leido jiems skleisti geriausią praktiką, suteikdami H. sapiens pranašumą prieš izoliuotai veikiančius neandertaliečius.

„Šis efektyvumas veikė tarsi banga, ir visus kitus praeities žmones ši banga užgriuvo“, – sako L. Slimakas.

Vienpusiai genetiniai mainai

Tačiau nepaisant to, kad kai kurios vėlyvųjų neandertaliečių grupės buvo labai izoliuotos, jie vis tiek kartais susimaišydavo su šiuolaikiniais žmonėmis.

Tačiau įdomu tai, kad nors H. sapiens fosilijose aptinkama neandertaliečio DNR, tačiau iki šiol ištirtuose vėlyvuosiuose neandertaliečiuose nerasta nė vieno šiuolaikinio žmogaus DNR požymio.

„Žinome, kad šios grupės Europoje persidengia tūkstančius metų, tačiau pastebime, kad genų srautas iš neandertaliečių į šiuolaikinius žmones vyksta daugiausia viena kryptimi, o ne atvirkščiai“, – sako Mateja Hajdinjak iš Maxo Plancko evoliucinės antropologijos instituto Leipcige, Vokietijoje.

Šį vienpusį genetinį keitimąsi galima paaiškinti įvairiai. Tai gali būti susiję tiesiog su duomenų trūkumu – nes neandertaliečių genomų sekvenuota palyginti nedaug. Arba neandertaliečių DNR galėjo būti svarbesnė šiuolaikinių žmonių išlikimui nei atvirkščiai – pavyzdžiui, stiprinti imuninės sistemos funkcijas, todėl dėl natūralios atrankos ji išliko vėlesnėse kartose.

Arba, sako M. Hajdinjak, „tai galėjo būti socialinė praktika“, dėl kurios kryžminimosi metu gimę kūdikiai buvo laikomi šiuolaikinių žmonių grupėse, bet ne neandertaliečių grupėse. L. Slimakas įtaria, kad neandertaliečių moterys prisijungdavo prie šiuolaikinių žmonių grupių, bet ne H. sapiens vyrai prie neandertaliečių grupių.

„Jų ir taip mažos populiacijos prarasdavo reprodukcinio amžiaus individus, o kitos rūšys jų nepapildydavo – tai demografinės katastrofos receptas“, – sako Ch. Stringeris. Pasak jo, kad ir kokios būtų genetinio disbalanso priežastys – socialinės, biologinės ar abi – jos prisidėjo prie paskutinių neandertaliečių išnykimo.

Visa tai rodo, kad neandertaliečių pabaiga buvo ilgas ir chaotiškas procesas. Ieškoti vieno katastrofiško neandertaliečių išnykimo paaiškinimo – pavyzdžiui, ugnikalnio sprogimo – yra klaidinga, sako L. Slimakas. „Žmonės nemiršta „bim-bam-bum“... jie miršta šnabždėdami“, – apibendrina mokslininkas.

Parengta pagal „New Scientist“.