Неандерталец мозг: Мозг неандертальца — Антропогенез.РУ

Куда исчезли неандертальцы, и почему большой мозг не помог им выжить

В 1856 году в долине Неандерталь на территории Германии были обнаружены обломки костей и череп. Останки лежали в пещере. Сначала был решено, что это кости медведя, но позже исследователи пришли к выводу, что находка представляет собой не что иное, как элементы скелета какого-то древнего человека. Этот умерший сотни или десятки тысяч лет назад обитатель Земли и стал первым известным науке неандертальцем. Представители данного вида являются самой хорошо изученной, но наиболее загадочной разновидностью Homo. Главный вопрос, на который пока не найдено окончательного ответа — куда исчезли неандертальцы, пишет «Постнаука».

Кто такие неандертальцы

Видео дня

По одной версии, неандертальцы (Homo neanderthalensis) являются отдельным видом рода Homo (Люди), по другой — подвидом Homo sapiens (Человек разумный). Самые ранние обнаруженные останки таких жителей нашей планеты имеют возраст 500 тысяч лет, а последние неандертальцы населяли Землю 40 тысяч лет назад. Они обитали в Европе и Азии.

Доказано, что неандертальцы не были прямыми предками современных людей. Общий прародитель Homo sapiens и Homo neanderthalensis точно не установлен. Некоторые ученые считают, что это человек-предшественник, живший в период от 1,2 млн до 800 тысяч лет назад. Другие полагают, что современные люди и неандертальцы — потомки гейдельбергского человека, обитавшего от 800 до 130 тысяч лет назад.

Установлено, что неандертальцы вступали в связь с Homo sapiens, и от этих союзов рождались дети. Некоторые обнаруженные кости принадлежат как раз таким метисам. Почти у каждого современного человека, кроме африканцев, живущих к югу от Сахары, есть неандертальская примесь в генах — примерно 1-4%.

Как выглядели неандертальцы

Homo neanderthalensis были массивными, очень мускулистыми и ширококостными по сравнению с Homo sapiens. Они имели широкое лицо, плечи, грудную клетку и таз. У неандертальцев было выступающее вперед лицо, тяжелая челюсть, покатый лоб и очень широкий нос. Сегодня такие носы свойственны жителям экваториальных зон, а чем севернее живут люди — тем уже их нос. Неандертальцы обитали на Земле во времена оледенений, однако нос у них был вытянутым вширину. Почему — науке не известно.

Еще одна интересная черта Homo neanderthalensis — выступающий назад затылок. Причина такой особенности — большой мозг. У неандертальцев он весил до полутора килограммов. Для сравнения: у современных людей мозг имеет массу 1250-1350 граммов. Можно было бы предположить, что при таком размере мозга неандертальцы были очень умными и развитыми, однако установлено, что их культура была весьма примитивной.

Ученые считают, что причина разумности Homo sapiens — не в размере мозгов, а в эффективности их работы. Ум современных людей можно сравнить с микросхемами, которые в развитием технологий становятся все меньше, но обрабатывают все больше данных. Кстати, установлено, что главное отличие Homo neanderthalensis от Homo sapiens — в генах, отвечающих за определенные процессы в мозге.

РИА Новости

Где жили неандертальцы

Homo neanderthalensis населяли территории от современной Испании до Западной Азии. Главной областью их обитания была Европа, где их вид, как считается, и зародился. Примерно 60 тысяч лет назад неандертальцы стали расселяться на Ближний Восток, добрались до нынешней территории Израиля и, предположительно, проникли на север Африки. В пользу этой версии говорят некоторые не отличимые от неандертальской археологические культуры, обнаруженные на Черном континенте.

Помимо этого Homo neanderthalensis активно переселялись на восток и продвинулись как минимум до Алтая. В алтайских пещерах были обнаружены кости с неандертальской ДНК. Есть предположения, что неандертальцам удалось «переехать» в Монголию, однако точно это не известно.

Как жили неандертальцы

Неандертальцы были практически абсолютными хищниками. Доля мяса в их рационе была больше, чем у пещерных львов. Homo neanderthalensis охотились на крупных зверей, птиц, кроликов. Однако от веганского меню они тоже не отказывались — ели грибы, растительную пищу (финики, луковицы кувшинок, клубни) и даже варили кашу.

В испанской пещере Эль-Сидрон были обнаружены останки группы неандертальцев, которые, как показал анализ ДНК их зубного камня, употребляли в пищу только растения. Ученые считают, что эти древние люди были либо вегетарианцами, либо им пришлось на долгое время отказаться от мяса из-за неудач на охоте. В итоге группу неандертальцев-вегетарианцев съели их сородичи.

Для охоты неандертальцы, вероятно, использовали копья, каменные остроконечники и различные деревянные инструменты. Считается, что лука со стрелами у них еще не было, а копье они не метали, а вонзали в жертву с близкого расстояния. Анализ плечевых суставов представителей этого вида говорит о том, что они были не способны к дальнему метанию орудий.

По одной из версий, неандертальцы успупили место сапиенсам в ходе эволюции как раз по этой причине. Homo neanderthalensis умели сражаться только в ближнем бою и не могли метать оружие, тогда как сапиенсы были способны бросить в них какое-нибудь орудие издалека.

Основная часть известных науке останков неандертальцев была найдена в пещерах, но это не значит, что они жили только там. В пещерах неандертальцы прятались от дождя и устраивали зимовки, но постоянно находиться в таком сыром и холодном месте некомфортно. Считается, что чаще всего Homo neanderthalensis жили под навесами или просто на равнине. Поскольку эти древние люди были истинными хищниками, они не боялись зверей и не имели необходимости прятаться. Они выбирали для жизни места в районах миграции животных, чтобы было проще охотиться.

Археологические находки подтверждают, что неандертальцы умели разжигать костры, строить шалаши и заслоны от ветра и стелили шкуры на землю. Homo neanderthalensis умели использовать огонь в своих целях, но в отличие от Homo sapiens, не имели от него зависимости. Летом они могли обходиться без костров. Доказано, что неандертальцы ели в том числе сырое мясо.

Эти древние люди умели обрабатывать шкуры различными деревянными и костяными орудиями, после чего использовали их в качестве одежды и ковров. У неандертальцев были прообразы современных игл — чтобы сшивать шкуры вместе. Они пользовались нитками и веревками.

Археологами найдены выдолбленные из камня неандертальские чашки, в которых древние люди размалывали охру. Эту краску они могли использовать для украшения самих себя или, например, для раскрашивания деревьев.

Вероятно, никакого искусства у неандертальцев не было. Обнаружено крайне мало следов их творческой деятельности, и все они довольно примитивные. В основном, это насечки или наскальные пятна.

Homo neanderthalensis жили до 35–40 лет, редко до 45–50. Находки говорят о том, что такие древние люди умирали инвалидами. У них были онкологические заболевания, проблемы с зубами, множественные переломы. Найденные останки свидетельствуют о том, пожилые неандертальцы часто не имели кисти или руки целиком. Это указывает с одной стороны — на то, что жизнь неандертальцев была очень тяжелой, с другой — что они ухаживали за своими близкими.

Умерших неандертальцы хоронили. По анализу ДНК, взятому из коллективной могилы этих древних людей в Испании, видно, что все мужчины в группе были родственниками (братьями, дядями, племянниками друг другу). Найденные в этой же могиле женщины не состояли в к родстве с другими захороненными. Это значит, что между группами неандертальцев велся обмен женщинами, благодаря чему внутри вида достигалось генетическое разнообразие.

Куда делись неандертальцы

Существует около сотни различных версий исчезновения неандертальцев — от заражения вирусами до концепции о том, что они посъедали друг друга. Другая возможная причина — гибель из-за климатических изменений при оледенении или при извержении вулкана.

Некоторые исследователи полагают, что Homo neanderthalensis наряду со многими животными и растениями стали жертвами сильного ультрафиолетового излучения, которое было вызвано ослаблением магнитного поля Земли около 42 тысяч лет назад.

Ряд версий объясняет исчезновение неандертальцев их взаимодействием с людьми современного типа. Homo neanderthalensis могли быть вытеснены сильными конкурентами с удобных для жизни территорий и проиграть им в борьбе за еду и другие ресурсы. Кроме того, неандертальцы могли быть физически истреблены более успешными и перспективными представителями рода Homo. Так, по мнению антрополога Ричарда Клейна, причиной исчезновения неандертальцев стал геноцид, однако археологические находки пока не подтверждают эту гипотезу.

Еще одна версия — ассимиляция людьми современного типа (кроманьонцами), с которыми смешивались Homo neanderthalensis. Это может подтверждаться наличием в генах Homo sapiens, живущих в XXI веке, неандертальской примеси.

Одна маленькая мутация для неандертальца… и огромный скачок для человечества

Известно, что мозг неандертальца по объёму не уступал, а может даже превосходил мозг современного человека. А чем, кроме размера, наш думательный орган отличается от неандертальского? У учёных есть две возможности ответить на этот вопрос. Во-первых, можно сравнивать эндокраны — слепки внутренней полости черепа, которые дают представление об общей форме мозга. Увы, такой подход ничего не говорит о внутреннем строении, тем более на микроуровне.

Тут своё слово может сказать второй подход, ставший возможным не так давно: сравнение генетических последовательностей. Ведь у нас есть неандертальская ДНК, её можно сравнивать с ДНК современного человека, выявлять отличия и пытаться разобраться: как они могли отражаться на функционировании всего организма и мозга в частности?

Важно, что нам нужны не просто отличия, а отличия, которые каким-то образом влияют на работу генов. Таких отличий учёным пока что известно не так много. В 2021 году мы уже рассказывали об исследовании гена NOVA1 — его сапиентный вариант отличается от неандертальского на одну-единственную мутацию. Функционирование NOVA1 проверяли с помощью «церебральных органоидов» — крошечных моделей человеческого мозга, которые выращивают из стволовых клеток.

Теперь вышла публикация, авторы которой, в том числе известнейший палеогенетик Сванте Паабо, занялись другим любопытным геном — TKTL1 (транскетолазоподобный белок 1). Этот ген работает в новой коре головного мозга эмбрионов, участвуя в развитии нескольких классов клеток, в том числе т.н. базальных предшественников (BP) — клеток, из которых образуются нейроны. Этот класс клеток в свою очередь делится на два типа — базальные промежуточные предшественники (bIPs) и базальная радиальная глия (bRG). Оба типа в результате деления порождают нейроны коры головного мозга, однако bRG делают это эффективнее, производя больше нейронов. Показано, что у млекопитающих с маленьким мозгом без извилин, типа мышей, bRG составляют только 10% базальных предшественников, однако у более продвинутых зверей, типа хорьков и тем более приматов, их доля возрастает до 50%. Это считают возможной причиной усиленного развития неокортекса в линии, которая привела к появлению человека.

А особенно ген TKTL1 примечателен тем, что практически у всех ныне живущих людей встречается его вариант, отличающийся на одну аминокислоту от варианта неандертальцев, денисовцев и современных человекообразных обезьян: в одной из позиций, где у сапиенсов стоит аргинин, у всех прочих находится лизин. Соблазнительно предположить, что эта мутация в TKTL1 играла некую роль в эволюции неокортекса человека. Как бы это проверить?

Авторы исследования проделали фантастическую работу. Сначала эксперимент проводился на мышах. Надо сказать, что в неокортексе мышей не экспрессируется TKTL1, но это не беда, ведь нужный ген можно добавить методами генной инженерии. Исследователи получили генетически модифицированных мышиных эмбрионов:

• у первого варианта в новой коре экспрессировался hTKTL1 — человеческий вариант гена TKTL1,

• у второго — aTKTL1 (архаический, «неандертальский» вариант),

• третий вариант был контрольным, у него ген TKTL1 отсутствовал.

Плюс к этому, к TKTL1 «пристроили» ген, кодирующий зелёный флуоресцентный белок, чтобы проследить, как будет происходить развитие соответствующих клеток.

За эмбрионами наблюдали в течение нескольких дней и обнаружили, что у обладателей «человеческого» варианта hTKTL1 до 33% возросла доля клеток радиальной глии bRG — тех самых, более эффективных.

У группы эмбрионов с «неандертальским» геном aTKTL1, по сравнению с контролем, заметных изменений не произошло: доля клеток bRG у них составляла обычные 10%.

Проверив свою гипотезу на мышах, исследователи переключились на хорьков — млекопитающих с более крупным мозгом, обладающим извилинами. Аналогичным образом получив ГМО-эмбрионы хорьков, авторы публикации обнаружили тот же эффект: у носителей «человеческого» варианта гена в четыре раза возросло число клеток bRG. Мало того: у тех эмбрионов, у которых уже сформировались складки новой коры головного мозга, увеличилась площадь поверхности неокортекса; возросли размеры извилин. Таким образом, сапиентный вариант TKTL1 способен влиять на строение коры мозга… у хорьков. Хорошо бы проверить то же самое на человеке.

На человеческих эмбрионах, конечно, делать такие опыты нельзя, но можно поставить эксперимент на выращенной в пробирке живой ткани неокортекса человека. В этой клеточной культуре исследователи «отключили» ген TKTL1, с предсказуемым результатом: процент bRG-клеток в такой ткани резко снизился.

А дальше пригодились наши старые друзья — церебральные органоиды. Учёные взяли эмбриональные стволовые клетки человека, «неандертализировали» («Neanderthalized» — такое выражение использовано в оригинальной статье) в них ген TKTL1 и вырастили из этих клеток «микромозги», которые сравнивали с органоидами — носителями обычного, сапиентного TKTL1.

У неандерталоидных образцов доля клеток bRG оказалась сниженной; более того, упало и содержание нейронов в слое, моделирующем новую кору человеческого мозга. Выходит, и в человеческом мозге увеличение числа кортикальных нейронов — следствие работы hTKTL1.

Авторы исследования пришли к выводу, что более эффективная работа сапиентного варианта TKTL1 неким образом связана с синтезом жирных кислот в мозге человека.

По мысли исследователей, всего лишь одна мутация, произошедшая когда-то у нашего далёкого предка, повлекла увеличение числа нейронов в неокортексе и даже могла заметно повлиять на общую форму новой коры, привести к расширению лобной доли. Ведь показано, что именно в лобной доле экспрессия TKTL1 особенно высока. Авторы публикации теоретизируют: не с этим ли связана более «шарообразная» форма мозга сапиенсов, в отличие от более вытянутой и уплощённой неандертальской?

Красота! Есть лишь один нюанс, не ускользнувший от внимания критиков исследования: среди современных людей изредка, но всё-таки встречается «архаический» вариант гена TKTL1, с лизином вместо аргинина. Его частота 0,1—0,2%, что не так уж мало. Генетик Константин Лесков (США) нашёл в глобальной базе данных ALFA информацию о двухстах таких геномах: в основном это африканцы и европейцы, немного ашкеназов. Почему бы не посмотреть, как устроен мозг этих людей — «неандерталоидных», по логике исследования? Правда, можно было бы сказать, что с высокой вероятностью редкий вариант встречается у этих людей в гетерозиготном виде. Однако ген TKTL1находится на X-хромосоме, так что мужчины — носители архаического варианта — однозначно неандертальцы!

Неандертальцы: такие же люди, как мы, просто им не повезло?

• Мелисса Хогенбум
• BBC Future

9 февраля 2020

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Репродукция в Филдовском музее естественной истории (Чикаго): семья неандертальцев в пещере

Во многих отношениях неандертальцы остаются для нас тайной. Однако четыре пещеры в Гибралтаре дают нам беспрецедентное представление о том, какой могла быть их жизнь перед тем, как они окончательно вымерли.

40 тысяч лет назад в Европе мы были не единственными людьми — кроме представителей вида гомо сапиенс или кроманьонцев было еще как минимум три человеческих вида.

Вы наверняка слышали об одном из них — неандертальцах. Сразу представляются коренастая фигура, нависшие брови… Но в остальном они были очень похожи на нас и жили во многих регионах Европы на протяжении более 300 тысяч лет.

Да, неандертальцы были весьма жизнеспособны — они просуществовали на Земле на 200 тысяч лет дольше, чем представители гомо сапиенс, современного человека, человека разумного.

• Большие глаза: неужели это погубило неандертальцев?
• Древнейшие фекалии доказали всеядность неандертальцев
• Кого можно считать человеком? Мы до сих пор не знаем

Следы их существования постепенно теряются примерно 28 тысяч лет назад, что дает нам представление о том, когда наши братья по разуму окончательно вымерли.

Ископаемые свидетельства демонстрируют, что последние из них пытались выжить в таких местах, как Гибралтар.

Находки на этой территории на южной оконечности Пиренейского полуострова, принадлежащей Великобритании, помогают больше понять, какими они были, эти последние из неандертальцев.

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

А были они, как теперь выясняется, гораздо больше похожими на нас, чем мы раньше считали.

В знак признания ценности этих находок в 2016 году Гибралтару был присвоен статус объекта всемирного наследия ЮНЕСКО. Особый интерес представляют четыре большие пещеры.

Три из них пока еще почти не исследованы. Но в четвертой, пещере Горама (обнаружена в 1907 году британским военным А. Горамом. — Прим. ред.), каждый год ведутся раскопки.

«Они не просто боролись за выживание, — рассказывает директор по археологии музея Гибралтара Клайв Финлейсон. — В определенном смысле для них это был город. Это место наибольшей концентрации неандертальцев в Европе».

Неизвестно, правда, сколько именно людей здесь жили — то ли несколько семей, то ли десяток человек. Генетические данные свидетельствуют, что неандертальцы жили субпопуляциями, мелкими группами.

Их следы в Гибралтаре впервые были обнаружены в 1848 году, когда нашли первый целый череп взрослого неандертальца.

С тех пор были обнаружены кости семи других неандертальцев и многочисленные артефакты — предметы, которые, видимо, использовались в повседневной жизни как орудия, а также останки животных и раковины моллюсков.

Внутри пещеры Горама — много метров осадочных слоев. Каждый слой представляет определенную точку геологического времени.

Окаменелости, обнаруженные в этих слоях, дают возможность предположить, что гибралтарские неандертальцы жили в этой пещере, то уходя, то возвращаясь, на протяжении более 100 тысяч лет.

Если судить по слоям отложений, они селились в этой местности вплоть до 24-33 тысяч лет назад. Возможно, неандертальцы жили и в других районах побережья, но уровень моря за последние 30 тысяч лет значительно поднялся, и прочие ископаемые просто ушли под воду.

«Нам очень повезло, что в Гибралтаре такие скалы. В пещерах сохранились нетронутые свидетельства жизни неандертальцев», — говорит Клайв Финлейсон.

Клайв, его жена Джералдин и их сын Стюарт много лет ведут раскопки в этих пещерах. Все трое — ученые.

Передняя часть пещеры открыта солнечному свету, из нее виден океан. Но чем глубже, тем темнее, и дальше пещера распадается на несколько помещений.

Там прохладно летом и нехолодно в зимние месяцы — идеальное место для того, чтобы отдохнуть, не рискуя подвергнуться нападению крупных хищников.

Автор фото, BBC Earth

Подпись к фото,

Клайв Финлейсон, директор археологии музея Гибралтара, уверен, что неандертальцам хорошо жилось в пещере Горама

Близкие родственники

Несмотря на общепринятые представления о неандертальцах, те из них, что жили здесь, были далеки от сложившегося у нас в головах стереотипа грубых, коренастых, примитивных людей, которые только и могли, что рычать при встрече друг с другом и размахивать дубиной, чтобы никто к ним близко не подходил.

На самом деле, указывает Паола Вилла из Колорадского университета в Боулдере, они были очень похожи на нас — нам надо преодолеть современный человеческий комплекс превосходства.

И это мнение поддерживают сведения, собранные генетиками. У нас с неандертальцами не просто 99,5% общего ДНК, мы до сих пор носим в себе часть их ДНК.

Все это потому, что мы, гомо сапиенс, перебрались в Европу из Африки, и затем много раз в истории сталкивались со своими братьями по разуму и вступали с ними в сексуальные связи.

Все, кто сейчас живет не в Африке, носят в своем ДНК следы тех смешанных браков.

Я сама несколько лет назад, пройдя генетический тест, обнаружила, что 2,5% моей ДНК — от неандертальцев.

Исследователи выявили, что у современных людей в общем можно найти 20% неандертальской ДНК.

Открытия, сделанные в пещере Горама, помогли нам многое узнать о жизни последних неандертальцев.

Анализируя их останки, можно понять, что они употребляли в пищу морепродукты и морских млекопитающих. Они даже охотились на дельфинов, говорит Клайв Финлейсон. Как именно они это делали, неизвестно, но мы точно знаем, что они охотились на таких больших животных, как мамонты, носороги, олени и горные козлы.

Автор фото, Huw Evans picture agency

Подпись к фото,

Окаменелый череп неандертальца, найденный в Гибралтаре, находится в Музее естествознания в Лондоне

В пещере Горама найдены останки более 150 разных видов птиц, на многих из них — следы зубов и порезов, что говорит о том, что неандертальцы их ели.

Они даже ловили таких больших и хищных птиц, как беркуты и грифы-стервятники. Нам неизвестно, ловили ли они их на приманку, ставили ли силки. Но зато известно, что на таких птиц неандертальцы охотились не обязательно ради их мяса.

«Большинство следов надрезов — на костях крыльев, где мяса очень мало, — рассказывает Клайв Финлейсон. — Похоже, что они их ловили ради перьев, из которых делали украшения». Причем предпочитали птиц с черными перьями.

Клайв и его группа продемонстрировали мне, как тысячелетия назад неандертальцы могли делать свои украшения. После того, как птица с осторожностью была лишена мягких тканей, то, что от нее осталось, можно было использовать как декоративную накидку из черных перьев, и выглядела она потрясающе.

Подпись к фото,

Неандертальцы могли ловить грифов, чтобы использовать их перья как украшения (Фото: BBC Earth)

Всё это подводит нас к важной мысли: неандертальцы понимали и ценили культурную символику.

Тот факт, что неандертальцы использовали творческий подход и воображение в изготовлении накидки из большой птицы, показывает, что их познавательные навыки вполне сравнимы с нашими.

И, независимо от того, насколько развит был их интеллект, то, что они создавали подобные культурные артефакты, говорит об обладании одной из определяющих черт человека.

Древние художники

Они даже могли создавать произведения искусства. В 2014 году Финлейсоны обнаружили нечто удивительное на стене пещеры Горама — то, что потом назвали «неандертальским хештегом». Это было первым свидетельством существования неандертальского искусства, говорит Джералдин.

Несмотря на грубоватость изображения, рисунок требовал от автора серьезной подготовки, уверяет Джералдин. «Это не что-то такое, что случилось по ошибке, или просто каракули… тут все было продумано», — говорит она.

Когда археологи попытались сами воспроизвести рисунок на стене, они обнаружили, что самая глубокая канавка требовала 60 ударов острым каменным орудием. «Окончательно стало ясно, что это сделано намеренно», — говорит Джералдин.

Ученые нашли декоративные раковины и следы применения красной охры на местах стоянок неандертальцев, что тоже указывает на возможность создания ими произведений искусства.

Если это так, то неандертальцы обладали способностями, которые раньше считались уникальными для гомо сапиенс.

В 2018 году в Испании было найдено еще больше настенных рисунков животных и геометрических фигур, которые приписывают неандертальцам. Они сделаны 64 тысячи лет назад.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Настенные рисунки в испанских пещерах были созданы за 20 тысяч лет до того, как люди перебрались из Африки в Европу. Похоже, что их авторы — неандертальцы

Если они могли создавать такие произведения искусства и культурные ценности, как рисунки и украшения, то уже не удивляет, что, как показывают последние исследования, неандертальцы обладали изощренными языковыми способностями.

В одном из исследований 2013 года группа ученых обнаружила, что подъязычная кость у неандертальцев (имеющая важнейшее значение для способности говорить) работала точно так же, как и у гомо сапиенс.

Группа ученых, возглавляемая Стивеном Ро из Университета Новой Англии (Армидейл, Австралия), утверждает, что их компьютерная модель показывает: неандертальцы могли разговаривать — как мы.

Когда коллектив Стивена Ро сделал это открытие, ученый сказал: «Многие считают, что именно наша способность разговаривать, наш язык — это одна из самых основных характеристик, делающая людей людьми. Если у неандертальцев был свой язык, то тогда они тоже — самые настоящие люди».

Если они могли разговаривать, то значит могли передавать друг другу информацию — например, о том, как изготавливать те или иные орудия. Наверное, они даже могли кое-чему научить современных людей.

Подпись к фото,

Пещера Горама была обнаружена в 1907 году британским военным А. Горамом

Так или иначе, есть свидетельства: именно это — обучение — происходило, когда неандертальцы вступили в контакт с представителями гомо сапиенс.

Характерное орудие из кости, найденное на месте стоянки неандертальцев, позже было обнаружено и там, где жили только гомо сапиенс.

Коллектив ученых, возглавляемый Мари Соресси из Лейденского университета (Нидерланды), проанализировал известные нам места, где жили неандертальцы примерно 40-60 тысяч лет назад.

Те орудия, которые они нашли, оказались фрагментами реберных костей оленя и применялись, скорее всего, для размягчения шкуры животного, чтобы потом использовать ее в качестве одежды.

«Орудия такого типа были очень распространены… и их находили практически на любой стоянке кроманьонцев после того, как неандертальцы вымерли», — рассказывала Соресси в интервью Би-би-си.

И это указывает на то, подчеркивает она, что современные люди, встречавшиеся с неандертальцами, потом подражали им в использовании орудий.

Когда мы, гомо сапиенс, жили ближе к экватору, нам не нужна была теплая одежда. С другой стороны, неандертальцы долго жили в более холодном европейском климате.

• Неандерталки и денисовцы вступали в интимную связь. Девушка из алтайской пещеры — ее результат

И когда представители вида человека разумного стали прибывать в Европу, им было чему поучиться у неандертальцев в плане того, как выживать в холодную погоду.

Многие исследователи, включая Соресси, считают, что встречи с представителями других человеческих видов были крайне важны для нас — благодаря опыту неандертальцев и других древних людей, ныне вымерших, мы в итоге превратились в современного человека.

Подпись к фото,

Финлейсон и его коллеги в пещере Горама — возможно, это было последним местом, где жили неандертальцы

То, что неандертальцы использовали большое количество разных орудий, еще раз говорит о том, насколько они были похожи на нас. Как и мы, они были способны успешно адаптироваться и использовать условия окружающей среды.

«Неандертальцы были гораздо более развиты, чем нам раньше казалось, — говорит Соресси. — И сейчас наступил поворотный момент: нам пора взглянуть на них как на равных человеку разумному во многих отношениях».

И это становится еще более очевидным после обнаружения того, что неандертальцы, как и мы, хоронили своих мертвых — один из важнейших культурных ритуалов, показывающих способность к «сложному символическому поведению».

Последние из неандертальцев

Однако между неандертальцами и человеком разумным есть и очевидные различия. О многом говорит хотя бы то, что мы выжили, а они нет.

• Череп из Эфиопии меняет представление о предках человека

Когда они вступили в последние тысячелетия своего существования, перед ними встали новые проблемы — те, к которым они, в отличие от гомо сапиенс, не были готовы.

Джон Стюарт из Борнмутского университета в Британии ссылается на свою работу, в которой он исследовал различные стратегии охоты у человека разумного и неандертальца.

Неандертальцы, говорит он, охотились на мелкую дичь (на кроликов, например) в гораздо меньшей степени, чем гомо сапиенс. Они предпочитали тактику ближнего боя с крупными животными. Возможно, они не представляли, как можно добыть достаточно пропитания, охотясь на мелких кроликов.

«Думаю, что у современных людей было больше способов ловить быстро передвигающуюся мелкую дичь — например, силки или капканы. Безусловно, когда наступали голодные времена, в распоряжении гомо сапиенс было больше приемов», — говорит он.

Кроме того, есть свидетельства, что неандертальцы существовали во все более неблагоприятных условиях. Чрезвычайно холодные периоды в разных местах Европы гнали их на юг, пока они наконец не прибывали в такие места, как Гибралтар.

«Каждые несколько тысяч лет климат в Европе и Азии резко менялся — от относительно теплого к очень холодному, — говорит Крис Стрингер, руководитель исследований происхождения человека в лондонском Музее естествознания. — По мере того, как это случалось снова и снова, им (неандертальцам) так и не удалось достичь необходимой для выживания численности».

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Реконструкция захоронения неандертальцев в Ла-Шапель-о-Сен (Франция)

Это означает, что к тому времени, когда оставшиеся неандертальцы пришли в те места, которые стали для них последними на Земле, они уже вырождались из-за того, что постоянно скрещивались с родственниками.

Кроме того, как показывают открытия, сделанные в 2019 году, рождаемость у неандертальцев снижалась — возможно, из-за нехватки пищи, поскольку бесплодие может быть результатом снижения жира в организме.

В отчете об исследовании, проведенном Анной Деджоанни из университета Экс-Марсель (Франция), предполагается, что даже маленькое изменение в уровне рождаемости среди молодых женщин могло привести к серьезному ущербу для роста населения неандертальцев и, соответственно, к подрыву их шансов на выживание в долгосрочной перспективе.

«В конце концов их численность могла стать настолько маленькой, что они достигли точки невозврата», — говорит Клайв Финлейсон.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Значительная часть генома неандертальцев сохранилась и ныне — у современных людей

К сожалению, это означает, что, хотя последние из неандертальцев жили примерно так же, как и их предки, этого оказалось недостаточно для выживания в новых климатических условиях.

Небольшим количеством оставшихся неандертальцев можно объяснить и их неспособность к внедрению новшеств и распространению культуры. Если жизнь превращается в непрерывную битву за выживание, до для культуры уже нет времени и сил.

Что ж, они ушли. Но не до конца: значительная часть их генома сохранилась у современных людей. Так что неандертальцы оставили свою печать на человечестве — на тысячи лет вперед.

***

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Homo neanderthalensis – Неандертальцы

• Автор(ы)

  Фрэн Дори

• Обновлено

  28.06.21

• Время считывания

  2 минуты

Нажмите, чтобы увеличить изображение

Череп Le Moustier Homo neanderthalensis, вид сбоку. Слепок черепа Ле Мустье, черепа возрастом 45 000 лет, обнаруженного в Ле Мустье, Франция. Отличительные черты неандертальцев уже проявляются в этом подростке. Это показывает, что эти характеристики были генетическими и не развивались в течение жизни человека.
Изображение: Карл Бенто
© Австралийский музей

Неандертальцы долгое время сосуществовали с современными людьми, прежде чем вымерли около 28 000 лет назад. Неудачный стереотип об этих людях как о тупых и грубых пещерных людях все еще сохраняется в популярной идеологии, но исследования выявили более тонкую картину.

История открытия

Возраст

Этот вид жил между 28 000 и 300 000 лет назад

• ранний Homo neanderthalensis около 300 000 лет назад
• классический Homo neanderthalensis около 130 000 лет назад
• поздний Homo neanderthalensis около 9005,0 лет назад

Интерактивная 3D-модель слепка черепа неандертальца

_{Посмотреть на Padestal3D для полноэкранного режима и дополнительных функций.}

Важные открытия окаменелостей

Первая окаменелость неандертальца была найдена в 1829 году, но она не была признана возможным предком человека, пока во второй половине 19 века не было обнаружено больше окаменелостей. С тех пор тысячи окаменелостей, представляющих останки многих сотен неандертальцев, были обнаружены в местах по всей Европе и на Ближнем Востоке. К ним относятся младенцы, дети и взрослые в возрасте до 40 лет. В результате об этом предке человека известно больше, чем о любом другом.

Основные образцы:

• Ле Мустье – череп возрастом 45 000 лет, обнаруженный в Ле Мустье, Франция. Отличительные черты неандертальцев уже проявляются в этом подростке. Это показывает, что эти характеристики были генетическими и не развивались в течение жизни человека.
• Шанидар 1 – верхняя челюсть с зубами. Передние зубы неандертальцев часто сильно изношены, что характерно даже для молодых неандертальцев. Вероятно, они использовали свои зубы как своего рода тиски, чтобы удерживать шкуры животных или другие предметы во время работы.
• La Ferrassie 1 — череп возрастом 50 000 лет, обнаруженный в 1909 году в Ла Ферраси, Франция. Этот череп пожилого мужчины имеет черты, присущие «классическим» европейским неандертальцам.
• Амуд 1 — череп возрастом 45 000 лет, обнаруженный в 1961 году Хисаши Судзуки в Амуд, Израиль. Этот человек был более 180 сантиметров в высоту и имел самый большой мозг среди всех ископаемых людей (1740 кубических сантиметров). Неандертальцы, вероятно, мигрировали на Ближний Восток во времена суровых европейских зим. У этих людей были менее крепкие черты, чем у их европейских собратьев.
• Маба — частичный череп, классифицированный как Homo sp. (вид неизвестен) и обнаружен в Мабе, Китай. Этот частичный череп, возраст которого составляет примерно 120 000–140 000 лет, демонстрирует удивительное сходство с европейскими неандертальцами, и его открытие в южном Китае предполагает возможность того, что неандертальцы путешествовали дальше на восток, чем считалось ранее. Чтобы понять значение этого образца, необходимо больше ископаемых свидетельств из Азии.
• La Chapelle-aux-Saints – череп возрастом 50 000 лет, обнаруженный в 1908 в Ла-Шапель-о-Сен, Франция. Этот мужчина потерял большую часть своих зубов, а на его скелете были обнаружены признаки серьезных травм и болезней, включая сросшийся перелом бедра и артрит нижней части шеи, спины, бедра и плеч. Он прожил довольно долго с этими жалобами, что свидетельствует о том, что эти люди ухаживали за больными и престарелыми.
• Неандерталец 1 — тюбетейка возрастом 45 000 лет, обнаруженная в 1856 году в гроте Фельдхофер, долина Неандер, Германия. Это «типовой экземпляр» или официальный представитель этого вида.
• Кебара 2 — частичный скелет возрастом 60 000 лет, обнаруженный в 1983 году в пещере Кебара, Израиль. Этот относительно полный скелет принадлежал взрослому мужчине. Он был преднамеренно захоронен, но, поскольку инвентаря не было найдено, трудно сделать вывод о каком-либо ритуальном поведении.
• Лагар Велью — скелет мальчика Homo sapiens возрастом 24 000 лет, обнаруженный в 1998 году в Абриго-ду-Лагар-Велью, центрально-западная Португалия. Этот образец был описан его первооткрывателями (и особенно Эриком Тринкхаусом) как неандерталец-Hom 9.0050 или сапиенс гибрид. Эта интерпретация была основана на пропорциях коленей и ног, но, поскольку голова, таз и предплечья явно человеческие, более вероятно, что прочность является климатической адаптацией (см. Таттерсаль и Шварц). Сравнение с другими людьми этого периода затруднено из-за отсутствия знаний о различиях в детских популяциях.

Что означает имя неандертальца

Homo , это латинское слово, означающее «человек» или «человек». Слово неандертальцев основан на месте, где в 1856 году был обнаружен первый крупный образец — в долине Неандер в Германии. Немецкое слово, обозначающее долину, — «Таль», хотя в 1800-х годах оно называлось «Таль». Таким образом, Homo neanderthalensis означает «Человек из долины Неандер».

Некоторые люди называют этот вид неандертальцами (без буквы «h»), чтобы отразить современное немецкое написание, а не оригинальное написание «неандерталец», используемое для определения вида.

Будьте в курсе

Раскройте секреты Австралийского музея с нашими ежемесячными электронными письмами.

Зарегистрируйтесь сегодня

Распространение

Остатки этого вида были обнаружены разбросанными по Европе и Ближнему Востоку. Самое восточное местонахождение неандертальца может быть представлено ископаемым черепом из Китая, известным как «Маба».

Исследование, опубликованное в 2009 году, подтверждает наличие трех отдельных подгрупп неандертальцев, между которыми можно было наблюдать небольшие различия, и предполагает существование четвертой группы в Западной Азии. В исследовании была проанализирована генетическая изменчивость и смоделированы различные сценарии на основе генетической структуры митохондриальной ДНК (мтДНК), передаваемой от матери. Исследование стало возможным благодаря публикации, так как 1997, из 15 последовательностей мтДНК 12 неандертальцев. Согласно исследованию, размер популяции неандертальцев не был постоянным с течением времени, и между подгруппами происходила определенная миграция.

Отношения с другими видами

Хотя мы тесно связаны с неандертальцами, они не являются нашими прямыми предками. Данные палеонтологической летописи и генетических данных показывают, что это отдельный вид, который развился как боковая ветвь нашего генеалогического древа. Некоторые европейцы Homo heidelbergensis 9Окаменелости 0051 показывали ранние неандертальские черты примерно 300 000 лет назад, и вполне вероятно, что неандертальцы произошли в Европе от этого вида.

Название Homo sapiens neanderthalensis когда-то было обычным явлением, когда неандертальцев считали представителями нашего собственного вида, Homo sapiens . Этот вид и имя больше не пользуются популярностью.

Скрещивание с современными людьми?

Новаторский анализ генома неандертальца (ядерная ДНК и гены), опубликованный в 2010 году, показывает, что современные люди и неандертальцы действительно скрещивались, хотя и в очень ограниченном масштабе. Исследователи сравнили геномы пяти современных людей с геномами неандертальца и обнаружили, что европейцы и азиаты имеют около 1-4% общего ДНК с неандертальцами, а африканцы — нет. Это говорит о том, что современные люди скрещивались с неандертальцами после того, как современные люди покинули Африку, но до того, как они распространились в Азию и Европу. Наиболее вероятным местонахождением является Левант, где оба вида сосуществовали в течение тысяч лет в разное время между 50-9 гг.0000 лет назад. Интересно, что данные не подтверждают широкомасштабное скрещивание между видами в Европе, где оно, скорее всего, имело место, учитывая их непосредственную близость. Исследователи теперь задаются вопросом, почему скрещивание происходило в таких малых масштабах, учитывая, что оно было биологически возможным. Ответ может заключаться в культурных различиях.

Делить Европу с денисовцами?

Жили ли неандертальцы вместе с другими видами людей в Европе? Интересным случаем, который попал в заголовки газет в 2010 году, стала находка кости пальца и зуба из Денисовой пещеры в России. Кости были найдены в 2008 году, и их возраст составляет около 30 000–50 000 лет. Митохондриальная ДНК (мтДНК) была извлечена из останков, а затем секвенирована. В результате мтДНК не соответствовала мтДНК ни современного человека, ни мтДНК неандертальца.

Из этих исследований мало что можно было почерпнуть, поэтому ученые начали работу по извлечению ядерной ДНК. Это дало гораздо больше информации. «Денисовцы», как их прозвали, были более тесно связаны с неандертальцами, чем с современными людьми. Это говорит о том, что у неандертальцев и «денисовцев» был общий предок после того, как современные люди и неандертальцы разделились. Возможно, этот предок покинул Африку полмиллиона лет назад, когда неандертальцы распространились на запад, на Ближний Восток и в Европу, а денисовцы направились на восток. Однако это не обязательно означает, что они являются «новым» видом, поскольку они могут быть уже известны по окаменелостям, у которых нет записи ДНК для сравнения, например, Homo heidelbergensis или H. antecessor . (См. Nature, , декабрь 2010 г.) s

Ключевые физические особенности неандертальцев

Неандертальцы узнаваемы как люди, но имеют отличительные черты лица и коренастое телосложение, которые были эволюционной адаптацией к холодной и сухой среде.

Размер и форма тела

• Неандертальцы, как правило, были ниже ростом и имели более крепкий скелет и мускулистое тело, чем современные люди
• мужчин в среднем имели рост около 168 сантиметров, а женщины были немного ниже — 156 сантиметров.

Мозг

• Размер мозга был больше среднего мозга современного человека и составлял в среднем 1500 кубических сантиметров. Это ожидаемо, поскольку неандертальцы в целом были тяжелее и мускулистее современных людей. У людей, живущих в холодном климате, мозг больше, чем у тех, кто живет в теплом климате.

Череп

• характерная форма черепа: длинный и низкий, с округлой мозговой оболочкой
• задняя часть черепа имела выпуклость, называемую затылочной глыбой, и впадину (надподъязычную ямку) для прикрепления сильных мышц шеи
• толстая, но округлая надбровная дуга лежала под относительно плоским и покатым лбом
• средняя область лица была видна характерная проекция вперед (в результате лицо выглядело так, как будто его «вытянули» вперед носом)
• орбиты (глазницы) были большими и округлыми
• нос был широким и очень большим

Челюсти и зубы

• Челюсти были крупнее и крепче, чем у современных людей, и имели щель, называемую ретромолярным пространством, позади третьих моляров (зубов мудрости) в задней части челюсти. Челюсти
• не хватало выступающего костлявого подбородка, характерного для Homo sapiens.
• зубов были больше, чем у современного человека.

Конечности и таз

• кости конечностей были толстыми и имели крупные суставы, что указывает на то, что у них были сильно мускулистые руки и ноги
• голени и предплечья, как правило, короче, чем у современных людей. Эти пропорции характерны для людей, живущих в холодном климате.
• таз был шире, чем у современных людей, и это, возможно, немного повлияло на их осанку

ДНК и биомолекулярные исследования

• Неандертальцы — единственные наши предки, у которых проводились исследования ДНК и других биомолекул. Несмотря на то, что с момента публикации первого в 19 в.97 (о митохондриальной ДНК), наиболее значимым является публикация в 2009 г. черновика генома неандертальца.
• Другие ключевые результаты различных исследований включают открытие: гена рыжих волос и светлой кожи (2007 г. ): ген FOXP2, связанный с языковыми способностями, такой же, как у современных людей; группа крови O у двух мужчин из Испании (2008 г.)

Образ жизни неандертальцев

Культура неандертальцев

Факты показывают, что у неандертальцев была сложная культура, хотя они и не вели себя так, как ранние современные люди, жившие в то же время. Ученые спорят о степени символического поведения неандертальцев, поскольку находки произведений искусства и украшений редки, особенно по сравнению с их современными современниками, которые создавали значительное количество наскальных рисунков, портативных предметов искусства и ювелирных изделий. Некоторые исследователи считают, что им не хватало когнитивных навыков для создания искусства и символов, и, по сути, они копировали или торговали с современными людьми, а не создавали свои собственные артефакты. Однако другие предполагают, что дефицит мог быть вызван социальными и демографическими факторами.

Инструменты

У неандертальцев был довольно продвинутый набор инструментов, классифицированный как технология Mode 3, который также использовался ранними представителями нашего собственного вида, Homo sapiens . Он также был известен как мустьерский, названный в честь места Ле Мустье. В конце своей долгой истории в Европе они начали производить более совершенный набор инструментов (известный как Шательперронский), похожий на лезвия Homo sapiens . Это произошло примерно в то же время, когда современные люди вошли в Европу. Многие археологи считают, что неандертальцы пытались скопировать типы инструментов, которые, по их наблюдениям, изготавливали современные люди. В качестве альтернативы они могли получить эти инструменты, торгуя с современными людьми.

Огонь, жилье и одежда

Неандертальцы строили очаги и умели управлять огнем для обогрева, приготовления пищи и защиты. Известно, что они носили шкуры животных, особенно в более прохладных районах. Однако нет никаких вещественных доказательств того, что одежда неандертальца была сшита вместе, и, возможно, она просто была обернута вокруг тела и завязана.

Пещеры часто использовались как убежища, но также строились убежища под открытым небом.

Искусство и украшения

Неандертальцы не оставили после себя никаких известных символических произведений искусства и лишь ограниченные свидетельства украшения тела. Одним из немногих декоративных предметов, найденных на стоянке неандертальцев, является кулон из Арси-сюр-Кюр во Франции, найденный среди костяных инструментов и других артефактов, которые были приписаны культуре, известной как шательперронская (которую большинство исследователей считают неандертальской). Однако повторная датировка слоев этого места в 2010 году предполагает, что между слоями произошло загрязнение и что артефакт мог быть создан современными людьми, поскольку они также занимали это место в более поздние времена. Есть только одно бесспорное местонахождение в Шательперроне, где были обнаружены личные украшения, и даже они могли быть получены в результате торговли с современными людьми (9). 0050 Homo sapiens ), или были созданы в имитации артефактов, созданных современными людьми.

В 2010 году исследователи обнаружили артефакты в двух местах в Испании — каменном убежище Антона и пещере Авионес, которые косвенно свидетельствуют о символическом искусстве. В первом были раковины морских гребешков с естественными отверстиями, окрашенные оранжевыми пигментами, а во втором — ракушка, которая могла использоваться в качестве контейнера для краски, поскольку в ней были остатки красного и черного пигментов. Находки Avione датируются 45–50 000 лет назад, то есть до того, как современные люди прибыли в Европу, поэтому их нельзя было скопировать.

Захоронения

Умерших часто хоронили, хотя нет убедительных доказательств какого-либо ритуального поведения. Однако на некоторых участках были обнаружены предметы, которые могут представлять собой погребальный инвентарь.

Окружающая среда и рацион

Этот вид обитал в различных средах Европы и Ближнего Востока и пережил период меняющихся климатических условий. Ледниковые периоды в Европе чередовались с более теплыми периодами, но 110 000 лет назад средние температуры пошли на убыль, а полные ледниковые условия появились 40 000 лет назад.

Имеются свидетельства того, что неандертальцы охотились на крупную дичь, а химический анализ их окаменелостей показывает, что они ели значительное количество мяса с добавлением растительности. Несмотря на эту смешанную диету, почти половина изученных скелетов неандертальцев демонстрируют последствия диеты с недостатком питательных веществ.

Исследователи давно спорят о том, включали ли неандертальцы в свой рацион человеческое мясо. Не всегда легко определить, вызваны ли порезы на человеческих костях каннабилизмом, какой-либо другой практикой или даже зубами животных, но в последние годы появились новые доказательства, свидетельствующие о том, что некоторые неандертальцы действительно могли время от времени быть каннибалами.

• На месте пещеры Крапина в Хорватии более 800 костей неандертальцев имеют следы порезов и фрагменты отбойных молотков. Кости, богатые костным мозгом, отсутствуют, а кости с низким содержанием костного мозга целы. Некоторые утверждают, что доказательства неубедительны, поскольку фрагментация костей могла быть вызвана обвалами, а порезы на костях отличаются от следов на костях северного оленя. Они утверждают, что следы порезов могли быть результатом вторичных захоронений.
• На костях из Абри Мула во Франции видны порезы, характерные скорее для разделки мяса, чем для простого ритуального удаления плоти. Следы были такие же, как и на костях косуль, предположительно съестных, найденных в том же укрытии.
• В пещере Эль-Сидрон в Испании были обнаружены сотни костей неандертальцев со следами порезов, преднамеренными переломами для извлечения костного мозга и другими признаками того, что тела были зарезаны на мясо так же, как и животные.

Что случилось с неандертальцами?

Неандертальцы просуществовали сотни тысяч лет в крайне суровых условиях. Они делили Европу на 10 000 лет с Homo sapiens. Сегодня их больше нет. Помимо этих фактов, судьба неандертальцев вызвала много споров.

Две основные теории

Теория 1: Они скрещивались с Homo sapiens sapiens в относительно больших масштабах. Последователи этой теории считают, что, хотя неандертальцы как организмы больше не существуют, их гены присутствовали у европейцев раннего Нового времени и могут существовать до сих пор. Скрещивание разбавило ДНК неандертальцев, потому что было значительно больше Homo sapiens sapiens . Неандертальцы были подвидом Homo sapiens , а не отдельным видом, поэтому их научное название 9.0050 Homo sapiens neanderthalensis .

Сторонники этой теории приводят в качестве доказательства следующее:

• в некоторых кроманьонских ( Homo sapiens ) популяциях присутствуют черты неандертальцев. Например, первооткрыватели скелета современного человеческого мальчика возрастом 24 000 лет из Лагар-Велью в Португалии утверждают, что хотя таз и морфология лица напоминают сапиенсов, массивность и пропорции конечностей больше напоминают неандертальца. Поскольку возраст скелета более поздний, чем возраст последнего известного неандертальца, эти особенности должны отражать значительное скрещивание и передачу ДНК между современными людьми и неандертальцами. Останки кроманьонцев из Фогельхерда в Германии и Младека в Чехии также демонстрируют неандертальское выступание затылочного пучка на задней части черепа, в большей степени, чем в более поздних Человек разумный .
• в более поздних неандертальских популяциях есть современные черты. Неандертальцы Виндии выглядят более современно, чем другие неандертальцы, что позволяет предположить, что они могли скрещиваться с прибывающими Homo sapiens .
• есть черты неандертальцев у современных европейцев. У некоторых европейцев, живущих сегодня, нижнечелюстное отверстие (нервный канал в нижней челюсти) похоже по форме на неандертальцев, а отчетливая ретромолярная щель (типичная для неандертальцев) появляется в изолированных современных европейских популяциях.

Теория 2: Они были по существу заменены Homo sapiens . В данном случае неандертальцы — это отдельный вид от Homo sapiens . Эта модель допускает периферийное скрещивание, но не допускает значительного генетического вклада неандертальцев в современных европейцев.

Сторонники этой теории приводят в качестве доказательства следующее:

• исследования митохондриальной ДНК неандертальца (впервые извлеченные в 1997 году) показывают, что она находится за пределами мтДНК современного человека. МтДНК неандертальца в четыре раза старше, чем у Homo sapiens , поэтому ученые предполагают, что неандертальцы отделились от линии, ведущей к современным людям, примерно 500–600 000 лет назад. Исследования также показывают, что мтДНК неандертальца не ближе к современной европейской мтДНК, чем мтДНК современных людей из любой другой части мира.
• Анализ проекта генома неандертальца (ядерная ДНК и гены), опубликованного в 2010 году, показывает, что линии современного человека и неандертальца начали расходиться около 600 000 лет назад. Это также указывает на то, что имело место мелкомасштабное скрещивание, поскольку неафриканцы получают около 1-4% своей ДНК от неандертальцев. Эти результаты бросают вызов самой простой версии теории «Из Африки» (которая утверждает, что в модели происхождения современного человека нет межпородного скрещивания), но подтверждают мнение о том, что подавляющее большинство генов неафриканцев пришло с распространением современных людей, которые произошли в Африка.
• исследования моделей роста лица молодых неандертальцев показывают, что они развивались иначе, чем Homo sapiens . Таким образом, различия глубоко генетические, что противоречит свидетельству мальчика Лагара Велью. Отличительные особенности включают надбровные дуги, подбородки, лоб и лицевой выступ.

Почему они вымерли?

Предлагались различные причины «замены» неандертальцев современными людьми. Сегодня большинство теорий признают, что неандертальцы демонстрировали продвинутое поведение и адаптивные стратегии, а не были медлительными животными, у которых не было шансов против значительно превосходящих их Человек разумный . Тем не менее, прибывшие Homo sapiens делали что-то достаточно отличающееся и чуть более превосходное, чтобы дать им преимущество в сложившихся обстоятельствах. Обсуждается, что именно было «немного лучше». Особый интерес представляет ряд новых исследований, посвященных роли изменения климата и тонким различиям, которые играют поведение и биология в этих условиях.

Возможно, их вымирание было комбинацией двух или более из следующих факторов:

Биологический

• Репродуктивный успех и выживаемость неандертальцев кажутся низкими по сравнению с Homo sapiens . Большинство останков неандертальцев принадлежат людям редко старше 30 лет, и более половины из них — дети. Чуть более высокие показатели репродуктивного успеха и выживаемости детей в течение 10 000 лет могут быть достаточными для того, чтобы Homo sapiens заменили неандертальцев.
• Скорость метаболизма неандертальцев оказалась намного выше, чем у современных людей, поэтому для выживания им требовалось больше пищи. В ситуации изобилия это не имело бы большого значения, но в суровые зимы или нестабильные климатические условия (см. ниже) истощающиеся ресурсы оказывали давление на население, которое нуждалось в большом количестве энергии из пищи.
• Утверждения о том, что неандертальцы не могли бегать на большие расстояния так же хорошо, как современные люди, подтверждаются доказательствами, полученными на лодыжках неандертальцев. Их исцеляющие кости длиннее, чем у современных людей, что приводит к более длинному ахиллову сухожилию. Более короткие ахиллы, как и у современных людей, хранят больше энергии, поэтому они более эффективны для бега. Неандертальцам, как правило, не нужно было быть хорошими бегунами на длинные дистанции, поскольку они охотились в более прохладных регионах, используя тактику засад, но когда условия изменились, это могло оказаться огромным недостатком. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что это произошло 50 000 лет назад, когда большая часть северной Европы превратилась из леса в тундру из-за продвижения ледяных щитов. Неандертальцы были вынуждены укрыться в изолированных лесных убежищах в южных районах, в то время как современные люди приспособились к охоте во все более обширной тундре.

Социальное и поведенческое

• Неандертальской культуре не хватает глубины символического и прогрессивного мышления, характерного для современных людей, и это могло затруднить конкуренцию. Культура неандертальцев оставалась относительно статичной, тогда как современные Homo sapiens неуклонно развивали сложную культуру. К тому времени, когда Homo sapiens прибыли в Европу 40 000 лет назад, у них была высокоразвитая культурная система. И это несмотря на то, что 100 000 лет назад в археологических данных относительно не было культурных различий между обоими видами.
• Неандертальцы могли иметь ограниченные речевые и языковые способности по сравнению с Homo sapiens , и степень различий могла сыграть роль в их исчезновении. Например, исследования основания черепа предполагают ограниченный репертуар неандертальца, а положение языка во рту и гортани также отличается от Homo sapiens . (Это очень спорная теория, и ученые с обеих сторон решительно выступают за или против).
• Неандертальцам, возможно, не хватало адаптивной природы современных людей, у которых были сложные социальные сети на обширных территориях. Меньшие популяции неандертальцев, которые, как правило, оставались на ограниченных территориях, могли сделать их уязвимыми для местного вымирания.
• Методы выживания неандертальцев не были так развиты, как Homo sapiens . Например, исследования стресса и накопления тканей в костях неандертальцев показывают, что им, возможно, не хватало систематического и целенаправленного планирования при добыче пищи. Это неандертальское преобладание «мускулов над мозгом» может также отражаться в количестве скелетных повреждений, наблюдаемых у обоих полов, вероятно, в результате охоты с близкого расстояния. Другие исследования показывают, что 40% останков неандертальцев имеют гипоплазию — состояние, вызванное недостатком питательных веществ в раннем детстве. Это подтверждается тестами костного коллагена неандертальцев, которые показывают, что мясо было очень важным в рационе неандертальцев до такой степени, что им может не хватать питательных веществ из других источников, используемых Hom 9.0050 o sapiens , особенно продукты из пресной воды и растительные вещества.
• Неандертальцы, возможно, не использовали свой мозг так, как это делают современные люди, поскольку их мозг имел другую форму — мозг современного человека расширил теменную и мозжечковую области. Эти области развиваются в первый год жизни (неандертальские младенцы, по-видимому, пропускают эту стадию развития) и связаны с ключевыми функциями, такими как способность интегрировать сенсорную информацию и формировать абстрактные представления об окружающей среде.
• Возможные насильственные взаимодействия с современными людьми.

Окружающая среда или климат

• Новые данные о ледниковом периоде, происходившем примерно от 65 000 до 25 000 лет назад (известном как OIS-3), показывают, что это был период быстрых, суровых и резких климатических изменений с глубоким воздействием на окружающую среду. Хотя неандертальцы были физически приспособлены к холоду, резкие изменения условий (во многих случаях в течение жизни человека) не давали популяциям времени на восстановление. Даже небольшие преимущества в биологии, поведении или образе жизни, такие как упомянутые выше, будут означать разницу между жизнью и смертью. Археологические данные показывают, что у современных людей был более широкий спектр приспособлений, которые помогли бы выжить.
• Есть еще один аспект теории изменения климата. Данные, основанные на обширных исследованиях мест в Европе, показывают, что замена неандертальцев не была связана с прямой конкуренцией с современными людьми. Вместо этого данные свидетельствуют о том, что суровые условия сделали континент негостеприимным для всех людей, живущих в Европе, и все популяции вымерли около 30-28 000 лет назад. Однако в Африке жили и другие современные человеческие популяции, которые позднее смогли повторно колонизировать Европу. Поскольку неандертальцев больше нигде не было, они вымерли.

эволюция человека

Кем были неандертальцы? | Музей естественной истории

Эксперт по эволюции человека профессор Крис Стрингер всю свою карьеру изучал неандертальцев. Здесь он рассказывает нам, что ученые узнали об образе жизни этих ранних людей, их отличительных чертах и ​​о том, какими они были.

Мы знаем больше фактов о неандертальцах, чем о любых других вымерших людях. Были найдены многие тысячи их артефактов и окаменелостей, в том числе несколько почти полных скелетов.

Мы также знаем об их генетическом строении, так как несколько геномов неандертальцев были реконструированы на основе древней ДНК, полученной из их окаменелостей.

Факты о неандертальцах

• Виды: Homo neanderthalensis
• Жил: примерно от 400 000 до 40 000 лет назад
• Где: по Европе, Юго-Западной и Центральной Азии
• Внешний вид:  большой нос, сильные надбровные дуги, относительно короткие и коренастые тела
• Размер мозга: не менее 1200 см ³ до 1750 см ³
• Высота: около 1,50-1,75 м
• Вес: около 64-82 кг
• Диета:  мясо, растения и грибы, моллюски при наличии
• Виды, названные в: 1864
• Значение имени: ‘человек из долины Неандер’

Наши ближайшие древние родственники человека

Неандертальцы были такими же людьми, как и мы, но они были отдельным видом, называемым Homo neanderthalensis .

Прочитайте аргумент Криса Стрингера о том, почему неандертальцев следует считать отдельным видом от

Homo sapiens  >

Вместе с азиатским народом, известным как денисовцы, неандертальцы являются нашими ближайшими древними родственниками человека. Научные данные свидетельствуют о том, что у наших двух видов был общий предок.

Текущие данные как окаменелостей, так и ДНК свидетельствуют о том, что неандертальцы и современные люди разделились по крайней мере 500 000 лет назад. Некоторые генетические калибровки относят их расхождение примерно к 650 000 лет назад.

Как проблемы датировки, так и анатомия окаменелостей означают, что ученые в настоящее время не уверены, был ли последним общим предком неандертальцев и современных людей Homo heidelbergensis , Homo antecessor или другой вид.

Неандертальцы жили рядом с ранними современными людьми по крайней мере часть своего существования. Теперь мы знаем, что некоторые встречи были очень интимными — некоторые из нас унаследовали около 2% неандертальской ДНК.

Когда жили неандертальцы?

Неандертальцы имеют долгую эволюционную историю. Самым ранним известным примерам окаменелостей, подобных неандертальцам, около 430 000 лет. Самые известные неандертальцы жили примерно от 130 000 до 40 000 лет назад, после чего все физические доказательства их существования исчезают.

Череп женщины Homo neanderthalensis обнаружен в пещере Табун на горе Кармель в Израиле. Этому образцу неандертальца, известному как Табун 1, около 130 000 лет.

Где жили неандертальцы?

Неандертальцы развивались в Европе и Азии, в то время как современные люди — наш вид, Homo sapiens — развивались в Африке.

Судя по окаменелостям из Сима-де-лос-Уэсос на севере Испании и Суонскомба в Кенте, неандертальская линия уже прочно утвердилась в Европе 400 000 лет назад.

Вид широко распространен в Евразии, от Португалии и Уэльса на западе до Горного Алтая в Сибири на востоке.

Карта, показывающая известный ареал обитания неандертальцев © I Ryulong, лицензия CC BY-SA-3. 0, через Wikimedia Commons

Популяции неандертальцев были легко адаптируемыми, они жили в холодных степных условиях в Англии и Сибири около 60 000 лет назад и в теплых лесах умеренного пояса в Испании и Италии около 120 000 лет назад.

Как выглядели неандертальцы?

У неандертальцев был длинный низкий череп (по сравнению с более шаровидным черепом современных людей) с характерным выступающим надбровным гребнем над глазами.

Их лица тоже отличались. Центральная часть лица выдавалась вперед, и в ней преобладал очень большой широкий нос. Некоторые ученые считают, что эта особенность могла быть адаптацией к жизни в более холодной и сухой среде. Большой внутренний объем носа должен был увлажнять и согревать воздух, которым они дышали.

Их передние зубы были большими, а царапины показывают, что они регулярно использовались как третья рука при приготовлении пищи и других материалов. В отличие от современных людей, у неандертальцев не было большого подбородка.

Вид сбоку черепа неандертальца возрастом около 50 000 лет из Ла-Феррасси, Франция, рядом с окаменелостью Homo sapiens возрастом около 20 000 лет из Абри Пато, Франция. У современного человека более округлый череп и отсутствуют выступающие надбровные дуги, как у неандертальца.

У неандертальцев было сильное, мускулистое тело, широкие бедра и плечи. Взрослые вырастали примерно до 1,50-1,75 м в высоту и весили около 64-82 кг. Ранние неандертальцы были в среднем выше, чем более поздние неандертальцы, но их вес был примерно таким же.

Модель скелета Homo neanderthalensis (вид спереди и сзади). Неандертальцы имели коренастое телосложение с короткими голенями и предплечьями.

Их невысокое коренастое телосложение подходило для холодных условий. Громоздкое туловище, в дополнение к их коротким костям голени и предплечья, придавало неандертальцам пропорции, которые минимизировали бы площадь поверхности кожи, предположительно для сохранения тепла в преимущественно более холодных условиях последних 200 000 лет.

Некоторые исследователи утверждают, что это телосложение также дало неандертальцам большую силу в руках и ногах для засад с близкого расстояния во время охоты.

Интеллект и поведение неандертальцев

Несмотря на свою репутацию примитивных «пещерных людей», неандертальцы на самом деле были очень умными и опытными людьми. Это были не «люди-обезьяны». Поэтому несправедливо по отношению к ним, что сегодня слово «неандерталец» используется в качестве оскорбления.

Размер мозга поздних неандертальцев составлял не менее 1200 см ³ до 1750 см ³ . Это больше, чем в среднем по современному, но пропорционально размеру их тела. Homo sapiens Черепа примерно 30 000 лет назад также имели в среднем больший мозг, чем у современных людей.

Один из тысяч неандертальских ручных топоров, найденных в древних речных отложениях в Суонскомбе в графстве Кент

Неандертальцы были искусными мастерами по изготовлению инструментов, о чем свидетельствуют найденные при раскопках предметы, такие как копья и кремневые топоры.

Около 300 000 лет назад неандертальцы разработали инновационную технологию обработки камня, известную как техника леваллуа. Это включало изготовление предварительно сформированных каменных стержней, которые позже можно было превратить в готовый инструмент. Это означало, что неандертальцы могли свободно перемещаться вдали от источников сырья, но при этом могли изготавливать инструменты, когда это необходимо.

Из травм, обнаруженных на их жертвах, таких как мамонты, бизоны и северные олени, мы знаем, что неандертальцы были опытными охотниками, умными и способными к общению.

Зажившие и незажившие повреждения костей, обнаруженные у самих неандертальцев, позволяют предположить, что они убивали крупных животных с близкого расстояния — рискованная стратегия, которая потребовала бы значительных навыков, силы и храбрости.

Посмотрите видео о том, как неандертальцы охотились на мамонтов в Джерси около 180 000 лет назад:

Неандертальцы также развили способность добывать огонь не менее 200 000 лет назад. Они нуждались в этом, чтобы жить в их очень сложных условиях.

Жизнь была тяжелой, но эти люди были очень изобретательны.

Неандертальцы против

Homo sapiens

Поскольку многие окаменелости и артефакты неандертальцев были найдены в пещерах, этот вид стал синонимом идеи пещерных людей. Но многие ранние современные люди также жили в пещерах — одними из самых известных примеров являются первоначальный кроманьонец, найденный во Франции, и человек из чеддера, который был найден в пещере Гоф и жил в Сомерсете около 10 000 лет назад.

Археологические данные показывают, что некоторые неандертальцы ухаживали за своими больными и хоронили умерших, что позволяет предположить, что они были социальными и даже сострадательными существами.

Слепок неандертальского захоронения в пещере Кебара, Израиль, возраст около 60 000 лет. Положение верхних конечностей предполагает, что тело было помещено в могилу до того, как наступило трупное окоченение. Голова отсутствует. Некоторые ученые считают, что его убрали после захоронения, но мы не знаем, почему.

Создавали ли неандертальцы искусство?

Профессор Стрингер говорит: «На мой взгляд, пока что у нас нет репрезентативного искусства с мест неандертальцев. Но они демонстрировали определенный символизм — они делали украшения».

Некоторые из этих украшений, по-видимому, были сделаны из орлиных когтей. Самому старому экземпляру около 130 000 лет. Проколотые зубы животных и обработанная слоновая кость были найдены на стоянках неандертальцев, таких как пещера Грот-дю-Ренн во Франции.

Неандертальцы, вероятно, также использовали пигмент для украшения или маскировки своего тела.

Модификации этих когтей орлана-белохвоста возрастом 130 000 лет из места стоянки неандертальцев Крапина в Хорватии позволяют предположить, что они могли быть частью украшений, таких как ожерелье или браслет. © Luka Mjeda, Zagreb (источник: EurekAlert)

Исследование, опубликованное в журнале Science в 2018 году, обнаружило доказательства того, что некоторые произведения палеолита в Испании были созданы неандертальцами, поскольку они датируются временем задолго до того, как в этом регионе появились современные люди. Испанские наскальные рисунки, созданные с использованием красного пигмента, включали ручные трафареты и геометрические фигуры.

«Некоторые предыдущие заявления о символическом поведении неандертальцев имеют неопределенность датировки или находятся в пределах предполагаемого совпадения между неандертальцами и Homo sapiens 40–60 000 лет назад, — объясняет профессор Стрингер, — что означает, что их все еще можно отнести к современным людям, или к влиянию современных людей на поведение неандертальцев».

Испанское наскальное искусство указывает на то, что неандертальцы действительно были способны к символическому или художественному выражению.

Профессор Стрингер добавляет: «Они еще больше сокращают любой воспринимаемый разрыв в поведении между неандертальцами и нами».

Однако до сих пор нет явных примеров того, как неандертальцы создавали репрезентативное искусство, скопированное с реальных источников, таких как животные или люди.

Эта гравюра в пещере Горхэм, Гибралтар, возможно, была сделана неандертальцами.

Что ели неандертальцы?

Типичный образ неандертальцев — очень плотоядные охотники и падальщики ледникового периода, питавшиеся крупными млекопитающими.

Однако остатки пищи, сохранившиеся в зубном камне (затвердевший зубной камень) вокруг их зубов, показывают, что в рацион неандертальцев также входили различные растения, собранные либо непосредственно, либо в результате поедания содержимого желудков их травоядной добычи. Неандертальцы также питались грибами.

В Гибралтаре они употребляли в пищу мидий, молодых тюленей и, возможно, также дельфинов, хотя это мясо могло быть получено из туш трупов.

Часть челюсти тюленя, найденная в пещере Авангард в Гибралтаре. Исследователи обнаружили свидетельства того, что неандертальцы использовали морских животных в пищу, например, следы от инструментов.

Хотя неандертальцы умели использовать огонь, неясно, регулярно ли они готовили себе пищу.

Могли ли неандертальцы говорить?

Очень сложно определить, говорили ли неандертальцы, поскольку ткань, связанная с голосовым аппаратом, не сохраняется. Тем не менее, у них действительно была схожая голосовая анатомия, и их слуховые косточки предполагают, что у них был такой же диапазон слуха, как у нас.

Сложность их социальной жизни также предполагает, что они могли разговаривать друг с другом, хотя их язык мог быть проще нашего.

Почему вымерли неандертальцы?

Самые последние окаменелости и археологические находки неандертальцев были обнаружены в Европе примерно 40 000 лет назад. После этого они, кажется, физически вымерли, хотя часть их живет в ДНК людей, живущих сегодня.

Вымирание вида Homo neanderthalensis — общеизвестный факт, но почему этот вид исчез, просуществовав более 350 000 лет?

Мы еще не знаем. Одна точка зрения состоит в том, что мы являемся причиной. Ранние современные люди начали прибывать в Европу более 40 000 лет назад. Возможно, неандертальцы не смогли справиться с конкуренцией за ресурсы со стороны прибывающих групп из 9 человек.0050 Человек разумный .

Древняя ДНК начала извлекаться из окаменелостей неандертальца в 1997 году, что привело к реконструкции нескольких полных геномов. Это указывает на то, что неандертальцы от Испании до Сибири были относительно невелики по численности и разнообразию в течение последних 20 000 лет.

Геном одной самки из Горного Алтая также показывает признаки длительного инбридинга в ее популяции, что еще раз указывает на низкую численность и изоляцию.

Похоже, что регулярные, а иногда и экстремальные климатические колебания постоянно фрагментировали группы неандертальцев в течение последних 100 000 лет, не позволяя им создавать большие популяции и постоянно расселяться по всему ареалу.

Палеоантропологи, включая профессора Криса Стрингера (справа), ищут свидетельства существования неандертальцев на раскопках в Гибралтаре

Неандертальцы не вымерли одновременно. Их исчезновение, возможно, было ступенчатым, предполагая, что они были заменены ранними современными людьми в результате вымирания местного населения, а не были быстро захвачены.

Быстрое и резкое изменение климата могло быть еще одним важным фактором, способствовавшим вымиранию неандертальцев.

Когда резко происходили резкие перепады температуры, растения и животные, на которых полагались неандертальцы, также страдали. В таких условиях могли выжить только самые изобретательные и способные приспосабливаться.

Когда были обнаружены неандертальцы?

Хотя первые останки неандертальца были обнаружены в Бельгии и Гибралтаре в 1830 и 1848 годах соответственно, они не были признаны таковыми лишь спустя десятилетия.

Частичный скелет неандертальца мужского пола, обнаруженный во время добычи полезных ископаемых в долине Неандер в Германии в 1856 году, впервые был признан отдельной формой человека.

Слепок черепа неандертальца 1, первая окаменелость, признанная неандертальцем

Он был назван новым человеческим видом, Homo neanderthalensis , восемью годами позже, в 1864 году. Это был первый древний человеческий вид, когда-либо идентифицированный, и теперь он известен как неандерталец 1 или Фельдхофер 1, по первоначальному названию пещеры. где он был найден.

Другие важные окаменелости неандертальца

• Гибралтар 1 череп
  Этот череп принадлежал женщине-неандертальцу и был найден в карьере Форбса в Гибралтаре в 1848 году. Это первый череп взрослого неандертальца, когда-либо найденный, хотя он не был признан как таковой, пока он не был повторно исследован после идентификации скелета долины Неандер.

• Человеческие останки Сима-де-лос-Уэсос
  С 1976 года в Сима-де-лос-Уэсос («Яма костей») в Атапуэрке на севере Испании было обнаружено более 6500 человеческих окаменелостей, представляющих около 28 особей. Человеческие останки состоят из перемешанных частичных или почти полных скелетов, в основном подростков и молодых людей.

  Ранее утверждалось, что скелеты Сима представляют Homo heidelbergensis и имеют возраст около 600 000 лет. Однако теперь они датируются примерно 430 000 лет назад.

  Текущие данные свидетельствуют о том, что они были очень ранними неандертальцами — они демонстрируют явное сходство с последующими неандертальцами в деталях черепа, лица, челюстей и особенно зубов. Древняя ДНК из останков также прочно относит их к генетической линии неандертальцев в соответствии с их морфологией.

Один из черепов Сима-де-лос-Уэсос © UtaUtaNapishtim, лицензия CC BY-SA 4.0, с Wikimedia Commons

Частичный череп возрастом 400 000 лет из Суонскомба в графстве Кент, предположительно принадлежащий ранней неандертальке

• Башня Дьявола Окаменелости неандертальца
  Пять фрагментов черепа маленького неандертальца были обнаружены на месте Башни Дьявола в Гибралтаре в 1926 году. Ребенку, вероятно, было около пяти лет, когда он умер.

• Череп Штайнхейма
  Как и черепа Сима-де-лос-Уэсос, череп Штайнхейма, найденный в Германии в 1933 году и возраст которого оценивается в 250 000–350 000 лет, в настоящее время считается принадлежащим раннему неандертальцу. Его общая форма сравнима с черепами Sima и Swanscombe, и, как и они, он обладает надчревной ямкой.

В эту статью включена информация из книги «Наша человеческая история» доктора Луизы Хамфри и профессора Криса Стрингера.

2. Ваш вопрос

Спросите ученого музея

У вас есть животрепещущий вопрос о науке или природе, на который вы хотите получить ответ? Заполните форму ниже, чтобы сообщить нам.
Мы будем работать с музейными учеными, чтобы превратить некоторые из ваших вопросов в истории, опубликованные в нашем онлайн-журнале Discover, или видеоролики на нашем канале YouTube.

Эта новая функция находится в стадии бета-тестирования. Узнать больше.

Ваш вопрос

Современные люди производят больше нейронов мозга, чем неандертальцы — ScienceDaily

Вопрос о том, что делает современных людей уникальными, уже давно является движущей силой для исследователей. Таким образом, сравнения с нашими ближайшими родственниками, неандертальцами, дают захватывающую информацию. Увеличение размера мозга и производство нейронов во время развития мозга считаются основными факторами увеличения когнитивных способностей, которые произошли в ходе эволюции человека. Однако, хотя и у неандертальцев, и у современных людей мозг развивается одинакового размера, очень мало известно о том, мог ли мозг современного человека и неандертальца различаться с точки зрения производства нейронов в процессе развития.

Исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка (MPI-CBG) в Дрездене теперь показывают, что современный человеческий вариант белка TKTL1, который отличается от неандертальского варианта только одной аминокислотой, увеличивает один тип клетки-предшественники головного мозга, называемые базальной радиальной глией, в мозгу современного человека. Клетки базальной радиальной глии генерируют большинство нейронов в развивающемся неокортексе, части мозга, которая имеет решающее значение для многих когнитивных способностей. Поскольку активность TKTL1 особенно высока в лобной доле головного мозга плода человека, исследователи пришли к выводу, что эта единственная специфичная для человека аминокислотная замена в TKTL1 лежит в основе большей продукции нейронов в развивающейся лобной доле неокортекса у современных людей, чем у неандертальцев.

Только небольшое количество белков имеет различия в последовательности аминокислот — строительных блоков белков — между современными людьми и нашими вымершими родственниками, неандертальцами и денисовцами. Биологическое значение этих различий для развития современного человеческого мозга в значительной степени неизвестно. На самом деле и у современных людей, и у неандертальцев мозг, и особенно неокортекс, имеют одинаковый размер, но остается неясным, подразумевает ли этот одинаковый размер неокортекса одинаковое количество нейронов. Последнее исследование исследовательской группы Виланда Хаттнера, одного из директоров-основателей Института молекулярной клеточной биологии и генетики им. Макса Планка (MPI-CBG) в Дрездене, проведенное в сотрудничестве со Сванте Паабо, директором Института Макса Планка Эволюционная антропология в Лейпциге и Паулина Вимбергер из университетской больницы Дрездена и их коллеги обращаются именно к этому вопросу. Исследователи сосредотачиваются на одном из этих белков, который представляет собой единственную аминокислотную замену практически у всех современных людей по сравнению с неандертальцами, белок, подобный транскетолазе 1 (TKTL1). В частности, у современных людей TKTL1 содержит аргинин в рассматриваемом положении последовательности, тогда как у неандертальца TKTL1 представляет собой родственную аминокислоту лизин. В неокортексе эмбриона человека TKTL1 обнаружен в клетках-предшественниках неокортекса, клетках, из которых происходят все нейроны коры. Примечательно, что уровень TKTL1 самый высокий в клетках-предшественниках лобной доли.

TKTL1 современного человека, но не TKTL1 неандертальца, приводит к большему количеству нейронов в неокортексе эмбриона мыши замена аминокислот для развития неокортекса. Аннелин и ее коллеги ввели либо современный человеческий, либо неандертальский вариант TKTL1 в неокортекс эмбрионов мыши. Они заметили, что базальные радиальные глиальные клетки, тип неокортикальных предшественников, которые, как считается, являются движущей силой для увеличения мозга, увеличивались с современным человеческим вариантом TKTL1, но не с неандертальским вариантом. Как следствие, мозг эмбрионов мышей с TKTL1 современного человека содержал больше нейронов.

Больше нейронов в лобной доле современного человека

После этого исследователи изучили значимость этих эффектов для развития человеческого мозга. С этой целью они заменили аргинин в TKTL1 современного человека лизином, характерным для TKTL1 неандертальца, используя органоиды человеческого мозга — миниатюрные органоподобные структуры, которые можно выращивать из стволовых клеток человека в чашках для культивирования клеток в лаборатории и которые имитируют аспекты раннего развития человеческого мозга.