Klimatske promene zamalo istrebile ljude: Italijanski naučnici za Telegraf Nauku govore o najnovijim otkrićima

Dramatičan pad broja ljudskih predaka ili „usko grlo“ bio je i destruktivan i generativan događaj, jer je označio tranziciju ljudske morfologije, kažu u zajedničkom intervjuu Fabio di Vinćenco iz Muzeja prirodne istorije Univerziteta u Firenci i Đorđo Manci sa Odeljenja za biologiju životne sredine Univerziteta La Sapijenca u Rimu

Ljudska vrsta bila je na ivici izumiranja pre nešto više od 800.000 godina, pokazala su najnovija istraživanja međunarodnog tima naučnika. U periodu dužem od 100.000 godina broj plodnih jedinki zajedničkih predaka ljudi, neandertalaca i denisovaca nije bio veći od 1.280, što je takozvano populaciono „usko grlo“ i ono je, veruju istraživači, značajno uticalo na evoluciju naše vrste. Do ovih gotovo neverovatnih podataka oni su došli koristeći novi metod FitCoal i ispitujući genome više od 3.150 današnjih ljudi iz 10 afričkih i 40 zemalja van Afrike.

Dvojica članova tima naučnika čiji je rad objavljen u žurnalu Science - Fabio di Vinćenco iz Muzeja prirodne istorije Univerziteta u Firenzi i Đorđo Manci sa Odeljenja za biologiju životne sredine Univerziteta La Sapijenca u Rimu – zajednički su odgovorili na pitanja Telegraf Nauke o najnovijem istraživanju, ljudskim precima, sofisticiranim naučnim metodana i lepotama nauke.

Preporučujemo

U ovoj studiji vi i tim naučnika koristili ste novi metod nazvan FitCoal. Šta je drugačije kada se ovaj metod koristi i koja su vaša otkrića?

- FitCoal je inovativna metodologija koja omogućava rekonstruisanje demografske istorije nekadašnjih populacija zasnovano na trenutnim genetskim podacima, kao što je rađeno u našoj studiji, ili čak i korišćenjem podataka drevnog DNK. Ova metodologija zasnovana je na principu spajanja, što je verovatnoća da jedna ili više individua dele zajedničkog pretka u prethodnim generacijama. U poređenju sa drugim proceniteljima populacione genetike, FitCoal je pokazao da je veoma precizan i da hvata drevni signal od pre otprilike 900.000 godina. On je ukazao na drastičnu redukciju populacije naših direktnih predaka u Africi. FitCoal je procenio, zasnovano na trenutnoj genetskoj različitosti, da je populacija naših predaka pre pojave vrste Homo sapijens spala na neverovatnu cifru od oko 1.300 plodnih pojedinaca. FitCoal je takođe procenio da je tako mali nivo populacije opstajao stotinama hiljada godina dok broj ljudi nije počeo ponovo da se povećava. Cifra od 1.280 plodnih pojedinaca je statistička vrednost koja ukazuje najmanji broj ljudi ispod koje bi bilo moguće opravdati poreklo genetskih varijacija koje primećujemo u sadašnjoj populaciji, sa više od 50 njih raštrkanih po Africi i Evroaziji, kao što je analizirano u studiji.

Danas planeta ima više od 8 milijardi ljudi, ali vi ste otkrili da je pre između 930.000 i 813.000 godina ljudska populacija bila ekstremno mala i da je imala oko 1.280 pojedinaca. Da li je bilo moguće da ljudi nestanu sa tim brojem pojedinaca?

- Naša studija nam govori da, kao druge biološke populacije, naši preci su imali žestoku demografsku krizu koja ih je gurnula na ivicu nestanka. Ove faze drastičnog smanjenja različitosti nazivaju se „usko grlo“ u populacionoj genetici i one su ključne iz evolucione perspektive jer tokom takvih perioda, normalna dinamika selekcije i adaptacije je poremećena, a slučajni fenomeni kao genetsko izdvajanje ili „efekat osnivača“ stiču prednost dok neobične genetske varijante postaju fiksirane u populaciji zbog faktora slučajnosti. Mi verujemo da se to desilo tokom „uskog grla“. U stvari, nezavisne genetske studije, odvojene od naše, sugerišu da je pre oko 900.000 godina fuzija dva hromozoma naših predaka, još prisutnih kod velikih čovekolikih majmuna, dovela do nastanka hromozoma 2 kod modernih ljudi. Ova dramatična promena hromozoma i genetike najverovatnije je pratila specijaciju, pojavu poslednjeg zajedničkog pretka modernih ljudi, neandertalaca i denisovaca. Verujemo da je taj predak bio Homo heidelbergensis (hajdelberški čovek), koji se pojavio u Africi tokom ili odmah nakon „uskog grla“ i onda se raširio po Evroaziji, gde se adaptirao na lokalne uslove. Zbog svega toga, „usko grlo“ je bilo i destruktivni i generativni događaj, jer je označio tranziciju od arhaične ljudske morfologije poput Homo ergastera do modernije morfologije poput one koju su imali hajdelberški čovek i njegovi potomci.

Šta je izazvalo skoro katastrofalan pad u boju ljudi?

- Veoma smo sigurni da je razlog za dramatičan demografski pad bio klimatski i ekološki. „Usko grlo“ se iznenađujuće poklapa sa periodom tranzicije od ranog ka srednjem pleistocenu. Ta tranzicija je dugo prepoznata u proučavanju ljudske praistorije i životinjske populacije i označava početak drastičnih globalnih klimatskih promena koje će dovesti do velikih glacijalnih ciklusa, takozvanog ledenog doba. Obe promene karakterišu faze ekstremne i dugotrajne hladnoće na visokim i srednjim visinama na severnoj hemisferi. To korespondira sa fazama suše u afričkim regionima gde su naši preci živeli. To je bila ekstremna suša koju je izazvala ekološka kriza koja je takođe pogodila i ljudsku populaciju.

Kako su naši preci preživeli tih kritičnih 117.000 godina i počeli da napreduju?

- Verujemo da su neki pojedinci preživeli u izbegličkim oblastima, gde su klimatski uslovi bili bolji zbog faktora poput visine, kao što je slučaj sa visoravnima Etiopije, koje se prostiru na preko 2.000 metara i gde je klima bila blaža.

Kako su novi naučni metodi promenili antropologiju i možemo li da očekujemo nova velika otkrića u skorijoj budućnosti?

- Korišćenje sve sofisticiranijih biostatističkih metodologija, zajedno sa sposobnošću da izvlačimo genetske i molekularne informacije iz fosila i kapacitetom da analiziramo morfologije skeleta kroz sve kompleksnije kvantitativne studije, neizbežno vodi do formulacije novih i jedinstvenih evolucijskih scenarija. Takođe, to dovodi do pojave novih pitanja i ispitivanja, sa mogućnostima da ono što znamo danas u budućnosti bude predmet preispitivanja. To je lepota nauke.

Da li ste videli studiju naučnika iz Turske i Kanade koji misle da imaju dokaze da su se ljudski preci razvili u Evropi, a ne u Africi? Šta mislite o takvim sugestijama – da li one imaju naučnu vrednost?

- To što spominjete dogodilo se pre mnogo miliona godina, najmanje 5 ili 6 miliona godina pre događaja koji su uticali na „usko grlo“. Ova otkrića povezana su sa poreklom i širenjem predaka čovekolikih majmuna i ranim fazama ljudske revolucije. U realnosti, debata je zasnovana na lažnom predstavljanju realnosti. Niko ne treba da misli u terminima trenutne geografije sa političkim podelama između Evrope, Azije i Afrike, već u terminima faune paleoprovincija u svetu koji je veoma drugačiji od današnjeg, miocenom. U to vreme, primera radi, pustinja Sahara nije postojala, već je bila mesto u kome su šume koje se prostiru do obala tropskog mora, dela današnjeg Mediterana, kao i ostacima starijeg mora. U tim šumama živeli su preci današnjih čovekolikih majmuna i ljudi, šireći se severno ka Evroaziji i južno ka centralnoj Africi. Nije slučajno što je jedan od najstarijih predstavnika ljudske evolucije, poput Sahelanthropusa, pronađen u Čadu u delu koji je danas pustinja, ali je nekad bila ogromna šuma koja je spajala Afriku i Evroaziju.

(Telegraf Nauka)