naukowcy ze Stanford łączą wymieranie neandertalczyków z chorobami ludzkimi
dorastając w Izraelu, Gili Greenbaum oprowadzał po lokalnych jaskiniach niegdyś zamieszkanych przez neandertalczyków i zastanawiał się wraz z innymi, dlaczego nasi odlegli kuzyni nagle zniknęli około 40 000 lat temu. Greenbaum, naukowiec ze Stanford, myśli, że ma odpowiedź.
neandertalczyk wyginął około 40 000 lat temu. Naukowcy ze Stanford uważają, że choroby zakontraktowane przez naszych przodków mogły odegrać pewną rolę. (Źródło obrazu: Nicolas Primola/)
w nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications, Greenbaum i jego współpracownicy proponują, że złożone schematy przenoszenia chorób mogą wyjaśnić nie tylko to, w jaki sposób współcześni ludzie byli w stanie wymazać neandertalczyków w Europie i Azji w ciągu zaledwie kilku tysięcy lat, ale także, być może bardziej zastanawiające, dlaczego koniec nie nadszedł wcześniej.
„nasze badania sugerują, że choroby mogły odegrać ważniejszą rolę w wymarciu neandertalczyków niż wcześniej sądzono. Mogą być nawet głównym powodem, dla którego współcześni ludzie są teraz jedyną grupą ludzką na świecie”, powiedział Greenbaum, który jest pierwszym autorem badania i badaczem podoktorskim na Wydziale Biologii Stanforda.
powolne zabijanie
dowody archeologiczne sugerują, że pierwsze spotkanie eurazjatyckich neandertalczyków z nowym gatunkiem ludzkim, który niedawno wypłynął z Afryki — naszymi przodkami — miało miejsce ponad 130 000 lat temu we wschodniej części Morza Śródziemnego, w regionie znanym jako Lewant.
jednak upłynęły dziesiątki tysięcy lat, zanim neandertalczycy zaczęli znikać, a współcześni ludzie rozszerzyli się poza Lewant. Dlaczego to trwało tak długo?
Kliknij obrazek, aby powiększyć. (Zdjęcie kredyt: Vivian Chen Wong)
wykorzystując matematyczne modele przenoszenia chorób i przepływu genów, Greenbaum i międzynarodowy zespół współpracowników zademonstrował, w jaki sposób unikalne choroby ukrywane przez neandertalczyków i współczesnych ludzi mogły stworzyć niewidzialną barierę chorobową, która zniechęcała do wypadów na terytorium wroga. W tej wąskiej strefie kontaktu, która była skoncentrowana na Lewancie, gdzie miał miejsce pierwszy kontakt, neandertalczycy i współcześni ludzie współistniali w niespokojnej równowadze, która trwała dziesiątki tysięcy lat.
jak na ironię, to, co mogło przełamać Pat i ostatecznie pozwolić naszym przodkom na wyparcie neandertalczyków, to połączenie naszych dwóch gatunków poprzez krzyżowanie. Hybrydowi ludzie zrodzeni z tych związków mogli posiadać geny związane z odpornością z obu gatunków, które powoli rozprzestrzeniałyby się przez współczesne populacje ludzkie i neandertalskie.
w miarę rozprzestrzeniania się tych genów ochronnych, ciężar choroby lub konsekwencje zakażenia w obu grupach stopniowo się podnosiły. Ostatecznie punkt zwrotny został osiągnięty, gdy współcześni ludzie uzyskali wystarczającą odporność, aby mogli wyjść poza Lewant i głębiej na terytorium neandertalczyków z niewielkimi konsekwencjami zdrowotnymi.
w tym momencie inne zalety, jakie współczesny człowiek mógł mieć nad neandertalczykami — takie jak bardziej zabójcza broń lub bardziej wyrafinowane struktury społeczne — mogły nabrać większego znaczenia. „Po przekroczeniu pewnego progu ciężar choroby nie odgrywa już roli, a inne czynniki mogą się pojawić” – powiedział Greenbaum.
Dlaczego my?
aby zrozumieć, dlaczego współcześni ludzie zastąpili neandertalczyków, a nie na odwrót, naukowcy wymodelowali, co by się stało, gdyby pakiet chorób tropikalnych, które żywili nasi przodkowie, był śmiertelniejszy lub liczniejszy niż choroby przenoszone przez neandertalczyków.
„hipoteza jest taka, że obciążenie chorobą w tropikach było większe niż obciążenie chorobą w regionach umiarkowanych. Asymetria obciążenia chorobami w strefie kontaktu mogła sprzyjać współczesnym ludziom, którzy przybyli tam z tropików”, powiedział współautor badania Noah Rosenberg, profesor genetyki populacji i społeczeństwa w Szkole Nauk Humanistycznych i ścisłych w Stanford.
zgodnie z modelami, nawet niewielkie różnice w obciążeniu chorobami między dwiema grupami na początku rosłyby z czasem, ostatecznie dając przewagę naszym przodkom. „Możliwe, że do czasu, gdy współcześni ludzie zostali prawie całkowicie uwolnieni od dodatkowego obciążenia chorobami Neandertalskimi, neandertalczycy byli nadal bardzo podatni na współczesne choroby ludzkie”, powiedział Greenbaum. „Co więcej, gdy współcześni ludzie rozszerzali się głębiej w Eurazję, napotkali populacje neandertalczyków, które nie otrzymały żadnych ochronnych genów immunologicznych poprzez hybrydyzację.”
badacze zauważają, że scenariusz, który proponują, jest podobny do tego, co wydarzyło się, gdy Europejczycy przybyli do obu Ameryk w XV i XVI wieku i zdziesiątkowali rdzenną populację silniejszymi chorobami.
Jeśli ta nowa teoria o upadku neandertalczyków jest poprawna, to dowody potwierdzające mogą znaleźć się w zapisie archeologicznym. „Przewidujemy na przykład, że zagęszczenie populacji neandertalczyków i współczesnych ludzi na Lewancie w okresie, w którym współistniali, będzie niższe w stosunku do tego, co było wcześniej i w stosunku do innych regionów”, powiedział Greenbaum.
Rosenberg jest członkiem Stanford Bio-X i Stanford Woods Institute for the Environment. Feldman jest członkiem Stanford Bio-X, Stanford Cancer Institute, Stanford Woods Institute for the Environment oraz Wu Tsai Neurosciences Institute. Inni współautorzy ze Stanford w badaniu to Marcus Feldman, Burnet C. i Mildred Finley Wohlford profesor w School of Humanities and Sciences, a były badacz podoktorski Oren Kołodny, obecnie adiunkt na Uniwersytecie Hebrajskim w Jerozolimie. Do badań przyczynili się również badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie w Izraelu.
badania zostały sfinansowane przez Stanford Center for Computational, Evolutionary, and Human Genomics, John Templeton Foundation oraz National Science Foundation.
aby przeczytać wszystkie historie o Stanford science, zapisz się na dwutygodnik Stanford Science Digest.
Leave a Reply