Неандертальцы жили в Евразии не менее 300000 лет. Затем, примерно 43–38 тысяч лет назад, они быстро исчезли с лица земли, оставив лишь слабые генетические следы в современных популяциях Homo sapiens. Хорошо известно, что их исчезновение совпало с периодом быстро меняющихся климатических условий, а также с прибытием Homo sapiens в Европу.
Однако определение того, какой из этих факторов был доминирующей причиной, оставалось одной из самых больших проблем эволюционной антропологии.
Чтобы количественно определить, какие процессы сыграли главную роль в коллапсе популяций неандертальцев, необходимо использовать математические модели, которые могут реалистично моделировать миграцию неандертальцев и Homo sapiens, их взаимодействия, конкуренцию и скрещивание в изменяющейся климатической среде. Таких моделей раньше не было.
В новой статье, опубликованной в журнале Quaternary Science Review, Аксель Тиммерманн, директор Центра физики климата IBS в Пусанском национальном университете, представляет первую реалистичную компьютерную модель вымирания неандертальцев в Евразии. Модель, состоящая из нескольких тысяч строк компьютерного кода и запускаемая на суперкомпьютере IBS Aleph, решает серию математических уравнений, описывающих, как неандертальцы и Homo sapiens передвигались в изменяющемся во времени ледниковом ландшафте и в условиях меняющейся температуры, осадков и т. Д. образцы растительности. В этой модели обе группы гомининов конкурируют за одни и те же пищевые ресурсы, и небольшой их части разрешено скрещиваться. Ключевые параметры модели получены из реалистичных компьютерных моделей климата, генетических и демографических данных.
«Это первый раз, когда мы можем количественно определить движущие силы вымирания неандертальцев», – сказал Тиммерманн. «В компьютерной модели я могу включать и выключать различные процессы, такие как резкое изменение климата, скрещивание или конкуренция», – сказал он. Сравнивая результаты с существующими палеоантропологическими, генетическими и археологическими данными, Тиммерманн продемонстрировал, что реалистичное вымирание в компьютерной модели возможно только в том случае, если Homo sapiens будет иметь значительные преимущества перед неандертальцами с точки зрения эксплуатации существующих пищевых ресурсов. Несмотря на то, что в модели не указаны детали, возможные причины превосходства Homo sapiens могли быть связаны с лучшими методами охоты, большей устойчивостью к патогенам или более высоким уровнем плодовитости.
Что именно стало причиной быстрой гибели неандертальцев, долгое время оставалось неуловимым.
Этот новый подход к компьютерному моделированию определяет конкурентное исключение как вероятную причину исчезновения наших кузенов. "Неандертальцы жили в Евразии в течение последних 300 000 лет, пережили и адаптировались к резким климатическим изменениям, которые были даже более драматичными, чем те, которые произошли во время исчезновения неандертальцев. Не случайно неандертальцы исчезли как раз в то время, когда Homo sapiens начал распространяться в Европе », – говорит Тиммерманн. Он добавляет: «Моделирование новой компьютерной модели ясно показывает, что это событие было первым крупным исчезновением, вызванным нашим собственным видом."
Группа исследователей из Центра физики климата IBS в настоящее время совершенствует компьютерную модель, чтобы включить в нее также мегафауну и реализовать более реалистичные климатические воздействия. «Это новая область исследований, в которой ученые-климатологи могут взаимодействовать с математиками, генетиками, археологами и антропологами», – сказал Аксель Тиммерманн.