Внутреннее ухо неандертальцев раскрывает ключи к их загадочному происхождению
Новое исследование морфологии внутреннего уха неандертальцев и их предков ставит под сомнение широко принятую теорию о том, что неандертальцы возникли после эволюционного события, связанного с потерей части их генетического разнообразия. Результаты, основанные на образцах ископаемых из Атапуэрки (Испания) и Крапины (Хорватия), а также с различных стоянок Европы и Западной Азии, опубликованы в Nature Communications.
Неандертальцы появились около 250 000 лет назад из европейских популяций — «пре-неандертальцев», — населявших Евразию между 500 000 и 250 000 лет назад. Ранее считалось, что в их эволюции не было значительных изменений, однако недавние палеогенетические исследования на основе ДНК из окаменелостей выявили событие резкой потери генетического разнообразия между ранними (или древними) и более поздними («классическими») неандертальцами.
Такая потеря, известная как «бутылочное горлышко», часто является следствием сокращения численности популяции. Палеогенетические данные указывают, что снижение генетической вариативности произошло примерно 110 000 лет назад.
Существование более раннего события «бутылочного горлышка», связанного с происхождением линии неандертальцев, также было распространённым предположением в научном сообществе. Все сформулированные до сих пор гипотезы основывались на идее, что самые ранние неандертальцы имели меньшее генетическое разнообразие, чем их предки-пре-неандертальцы, как следствие такого события.
Однако существование «бутылочного горлышка» у истоков неандертальцев ещё не подтверждено палеогенетическими данными, в основном из-за отсутствия достаточно древних генетических последовательностей для анализа древней ДНК.
В исследовании под руководством Алессандро Урчиоли (Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont, Universitat Autònoma de Barcelona) и Мерседес Конде-Вальверде (Cátedra de Otoacústica Evolutiva de HM Hospitales y la Universidad de Alcalá) учёные измерили морфологическое разнообразие структуры внутреннего уха, отвечающей за чувство равновесия, — полукружных каналов.
Широко признано, что результаты изучения морфологического разнообразия полукружных каналов сопоставимы с результатами сравнения ДНК.
Исследование сосредоточено на двух исключительных коллекциях ископаемых людей: из местонахождения Сима-де-лос-Уэсос в Атапуэрке (Испания), датируемого 430 000 лет, которая представляет крупнейшую выборку пре-неандертальцев; и из хорватской стоянки Крапина, представляющей наиболее полную коллекцию ранних неандертальцев возрастом около 130 000–120 000 лет.
Исследователи рассчитали величину морфологического разнообразия (диспаритет) полукружных каналов обеих выборок, сравнив их друг с другом и с выборкой классических неандертальцев разного возраста и географического происхождения.
Результаты показывают, что морфологическое разнообразие полукружных каналов классических неандертальцев явно ниже, чем у пре-неандертальцев и ранних неандертальцев, что согласуется с предыдущими палеогенетическими результатами.
Конде-Вальверде, соавтор исследования, заявила: «Включив ископаемые из широкого географического и временного диапазона, мы смогли получить полную картину эволюции неандертальцев. Сокращение разнообразия между образцами из Крапины и классическими неандертальцами особенно поразительно и ясно, предоставляя веские доказательства события «бутылочного горлышка».
С другой стороны, результаты бросают вызов ранее принятой идее о том, что происхождение неандертальцев было связано со значительной потерей генетического разнообразия, что требует поиска новых объяснений их происхождения.
«Мы были удивлены, обнаружив, что пре-неандертальцы из Сима-де-лос-Уэсос демонстрируют уровень морфологического разнообразия, сходный с таковым у ранних неандертальцев из Крапины, — прокомментировал Урчиоли, ведущий автор исследования. — Это ставит под сомнение распространённое предположение о событии «бутылочного горлышка» у истоков линии неандертальцев».