Неандертальцы. Иное человечество

Разумеется, первыми за расшифровку древнейшей ядерной ДНК опять взялись ученые из Института эволюционной антропологии – пионера и лидера в этой научной области. В стенах лейпцигского института легенды прошлого становятся достоверными фактами. Шелуха догадок спадает, и гипотезы прорастают в строго выверенные теории.

Результат новой работы Матиаса Майера был таков: ядерная ДНК человека из пещеры Костей была гораздо ближе к ДНК неандертальца, чем денисовского человека. Итоги предыдущего исследования митохондриальной ДНК пришлось переосмысливать «в связи с вновь открывшимися обстоятельствами». Обитатели здешней пещеры, несомненно, состояли в тесном родстве с неандертальцами и в некотором родстве с денисовцами. И, главное, линии развития неандертальцев и денисовцев разошлись от 800 до 900 тысяч лет назад (M. Kuhlwilm, M. Meyer et al. «Nature». 2016. Т. 530).

По авторитетному мнению сотрудников Института эволюционной антропологии, обитателей этой пещеры следует считать либо ранними неандертальцами, либо их ближайшими предками. Таким образом, маловероятны прежние гипотезы о том, что они были прямыми предками денисовских людей или результатом скрещивания с неизвестным видом гоминид.

И все-таки трудно объяснить, почему митохондриальная ДНК людей из пещеры Сима де лос Уэсос так близка ДНК денисовских людей. Майер предположил, что решение этой загадки кроется в самих неандертальцах.

Череп из пещеры Сима де лос Уэсос

Мы знакомы с их митохондриальной ДНК лишь по результатам анализа их сравнительно поздних останков – они на сотни тысяч лет моложе костей, найденных в пещере Сима-де-лос-Уэсос. Следовало бы изучить митохондриальную ДНК ранних неандертальцев. Тогда ответ, может быть, и удастся найти. Пока же у ученых были только предположения (какое из них верно, см. главу 10).

Может быть, за эти сотни тысяч лет в результате неких, неведомых нам пока «мезальянсов», например, скрещивания с другими гоминидами – выходцами из Африки, митохондриальная ДНК поздних неандертальцев заметно изменилась? А тот вариант ДНК, что обнаружен в пещере Костей, как раз и соответствовал митохондриальной ДНК ранних неандертальцев? И этот реликтовый вариант напоминал о давнем родстве денисовского и неандертальского человека?

Там, где разделяются пути

Итак, сегодня очень много споров вызывает время, когда разделились линии развития, ведущие к двум высшим формам гоминид – к человеку неандертальскому и человеку разумному. В 2010 году, на основе метода так называемых молекулярных часов (при его использовании анализируется количество изменений нуклеотидных последовательностей ДНК или аминокислотных последовательностей белков, причем предполагается, что скорость их изменений постоянна), время этого разделения оценили в 440–270 тысяч лет (R. Green, J. Krause, A. Briggs et al. «Science». 2010, № 5979).

Однако многие палеоантропологи справедливо сомневаются в точности такой оценки. Геологические (прежде всего стратиграфические) методы датировки дают существенно иные цифры.

В 2012 году палеогенетики, основываясь на скорости генетических мутаций, предложили новую дату разделения двух ветвей высших гоминид: от 800 до 400 тысяч лет назад (A. Scally et al. «Nature Reviews Genetics». 2012. Т. 13). К такому же результату пришла еще одна группа генетиков (F. Mendez et al. «American Journal of Human Genetics». 2016. № 4). Этот порядок цифр соответствует и археологическим находкам, однако разброс цифр слишком велик.

Хронологию человечества сегодня помогают восстанавливать не только достижения генетиков, но и заурядные, казалось бы, сравнительные анатомические исследования. В 2019 году с их помощью тоже был вычислен минимальный возраст существования общего предка неандертальцев и сапиенсов: 800 тысяч лет (A. Gоmez-Robles. «Science Advances». 2019, № 5).

На этот раз ученые пробовали прошлое на зубок. Они исследовали зубы людей из пещеры Сима-де-лос-Уэсос. Как оказалось, те выглядят совсем иначе, чем следовало бы ожидать от зубов последнего общего предка неандертальца и анатомически современного человека, отмечает археолог Аида Гомес-Роблес из Университетского колледжа Лондона. Они слишком сильно напоминают зубы классических неандертальцев. Это означает одно из двух: либо становление неандертальцев протекало необычайно быстро после того, как линии развития их и сапиенсов разошлись, либо эти линии разделились не полмиллиона лет назад, а гораздо раньше.

Некоторые появившиеся ранее работы показали, что эволюция формы зубов у всех видов гоминид протекает примерно с одинаковой скоростью. В таком случае из расчетов следовало, что два вида человека – человек неандертальский и человек разумный – начали зарождаться около 800 тысяч лет назад. Если же линии развития разошлись позже, то это означает, что зубы неандертальцев и сапиенсов формировались в неестественно быстром темпе.

Конечно, теоретически зубы у гоминид могут стремительно меняться. Но для этого должны иметься веские причины – например, необычайно высокое селекционное давление. Если таких причин нет, то проще предположить, что становление неандертальцев, как и сапиенсов, началось гораздо раньше, подчеркивает Гомес-Роблес. Споры ученых о происхождении человека разумного и человека неандертальского разгораются с новой силой.

В этих спорах уже сейчас рождается и образ «двуликого предка», этакого «пресапиенса-пренеандертальца», последнего общего предка двух высших форм гоминид.

Двуликий предок

Не так давно ученые попытались восстановить, каким был облик последнего общего предка неандертальца и сапиенса, несмотря на то что ископаемых останков, относящихся к тому периоду, почти нет. Орельен Мунье и Марта Лар из Кембриджского университета попробовали восполнить пробел следующим образом. Они проанализировали 46 ископаемых черепов гоминид, живших в последние два миллиона лет, и измерили 797 их характерных деталей. Специальная компьютерная программа обработала все эти данные и определила, как мог выглядеть общий предок двух высших видов человека. Так получились три наиболее вероятные формы черепа. Всмотримся в них (A. Mounier, M. Lahr. «Journal of Human Evolution». 2016, № 2).

Своим массивным, выступающим вперед надглазничным валиком этот патриарх, на первый взгляд, напоминает неандертальца. Анатомически современные люди утратили этот валик, когда линии развития их и неандертальцев разошлись. На затылке «двуликого пращура» уже наметилась ложбинка, превратившаяся у неандертальцев в хорошо заметное углубление над инионом (инион – это точка, соответствующая наиболее выступающей части наружного затылочного выступа). Из-за подобного углубления череп неандертальца казался вытянутым.

Разумеется, общий предок был похож на обоих своих потомков, а значит у него выделялись и черты, присущие только сапиенсам. Его лицевая часть была более плоской, чем у неандертальца, и не так заметно выступала вперед. Нижняя часть лица была не столь широкой и массивной, как у неандертальца; под скуловой костью намечался выгиб, придавший нижней части лица современных людей легкую вогнутость.

Этот прообраз двух «человеков» кряду схематично соответствовал каждому из трех составленных учеными сценариев. И тут нельзя не пояснить, почему сценариев три и форм черепа у общего предка тоже три. Все дело в том, что, как мы сказали выше, ученые пока не могут установить, когда разделились линии развития неандертальцев и сапиенсов. Предложены три версии этого события.

Их линии развития в первом сценарии разделились почти миллион лет назад, возможно, еще до того, как появился Homo antecessor.

Во втором сценарии последний общий предок жил около 700 тысяч лет назад – уже после того, как в Африке, по мнению многих антропологов, сформировался вид Homo heidelbergensis.

Наконец, в третьем сценарии общий предок жил всего 400 тысяч лет назад. Он принадлежал к поздней форме гомо гейдельбергенсис.

Какой из трех сценариев наиболее правдоподобен? Сопоставив все три виртуальные формы черепа с известными ископаемыми останками, британские ученые убедились, что самым вероятным является второй сценарий – с разделением двух линий развития человека около 700 тысяч лет назад. Это подразумевает, что общий предок Homo sapiens и Homo neanderthalensis жил в Африке. Это свидетельствует также, что анатомически современный человек в своем развитии претерпел более серьезные морфологические изменения, нежели неандерталец.

Но нас интересует в первую очередь, как этот пращур превращался в неандертальца. Как менялся его облик? В какой последовательности все это происходило?

Искусство кройки чужих костей

Даже неспециалисты легко определят череп неандертальца по нескольким характерным его чертам: плоский лоб, наличие надглазничного валика, отсутствие подбородочного выступа.

Тут уместно будет проверить себя – вернуться в Неандерталь, в ту самую пещеру Фельдгофер, на родину «первого неандертальца», чтобы еще раз осмотреть нашего героя и приглядеться к особенностям его черепа. Так вот, верхняя часть черепа у него заметно отличалась и от того, что мы увидели бы, заскочив в пещеру Костей, и от того, что ежедневно видим, смотрясь в зеркало: его черепная крышка была низкой, с покатым лбом и массивными, сросшимися надбровными дугами.

Однако все эти признаки возникли не в одночасье. Их появление предваряла длительная эволюция черепных костей. Как же протекал процесс «неандертализации»? Изменялись ли все части черепа одновременно, или превращение протекало в несколько этапов – на одном менялась одна его часть, на другом – другая и так далее?

У ученых нет общего мнения на этот счет. Тем большим подспорьем стала для них все та же пещера Костей, ведь по богатству находок она уникальна. В последние годы она стала «золотым рудником» антропологии. Нигде больше не удалось обнаружить так много ископаемых останков архаических гоминид.

Как известно, среди палеонтологов очень ценятся «missing link» – недостающие, связующие звенья эволюции, соединительные мостики между различными видами. В некотором смысле это определение можно приложить и ко многим индивидам, чьи останки найдены в пещере Костей. Все они связывают неандертальцев с последним общим предком человека неандертальского и анатомически современного человека.

Там найдено, в частности, 17 черепов; часть из них сохранилась почти полностью. Все эти индивиды около 430 тысяч лет назад принадлежали к одной и той же популяции. Все они жили в эпоху становления ранних неандертальцев. И, разумеется, их внешний вид еще отличался от классического облика неандертальца, хотя они уже были наделены целым рядом типично неандертальских черт. Так что при одном взгляде на них можно было предположить, что формирование классических неандертальцев протекало не путем непрерывных, плавных изменений их облика, а дискретно, скачками.

Если, например, зубы здешних гоминид, равно как и лицевая часть их черепа, уже заметно напоминали части тела неандертальца, то черепная крышка лишь отдаленно была похожа на неандертальскую. Жан-Жак Юблен, комментируя этот факт, отметил, что в Европе пока не найдено ни одной черепной крышки старше 200 тысяч лет, которая имела бы точно такое же строение, как у неандертальца.

Дальнейшие изменения были вызваны прежде всего развитием и специализацией мощного жевательного аппарата этих первобытных людей. Трансформировались те части черепа, которые были связаны с этим аппаратом, участвовали в его работе. Они стали более массивными, поскольку подвергались теперь высоким статическим нагрузкам.

«Создается впечатление, – пишет антрополог из Мадридского университета Хуан-Луис Арсуага, заново изучивший черепа из пещеры Сима-де-лос-Уэсос, – что последующие трансформации как раз и были связаны с интенсивным использованием передних зубов».

Своим характерным поведением, насколько мы можем судить, эти люди уже напоминали неандертальцев. Как отмечает Арсуага, их «резцы были так сильно сточены, словно они использовались как третья рука – а это типично для неандертальцев» (J.L. Arsuaga et al. «Science». 2014. № 6190).

Вот как описывает «правило третьей руки» американский популяризатор науки Джордж Констебл в своей книге «Неандертальцы», рус. изд. 1978): «Обедающий неандерталец уже пользовался своего рода столовым прибором – каменным ножом, чтобы разрезать мясо. Проголодавшийся охотник зажимает передними зубами кусок жареного мяса и отрезает столько, сколько ему будет удобно разжевать. При этом неандертальцы иногда царапали зубную эмаль неровностями ножа, что также помогло ученым точнее представить себе их облик».

Дорожные реки Европы

Неандертальцы окончательно сформировались в Европе и заселили обширные ее территории. По некоторым оценкам, еще более 300 тысяч лет назад они распространились в Южной и Юго-Западной Европе и Западной Азии – Турции, Леванте, Северном Ираке (точные датировки вызывают споры). Со временем область их обитания стала охватывать также Восточную Европу, Кавказ, Крым, Центральную Азию (Узбекистан, Таджикистан) и даже горы Алтая. Не освоили они лишь высокие широты (очевидно, они не проникали севернее 55° северной широты).

Конечно, в наших представлениях неандертальцы связываются обычно со льдами, снегами, мамонтами – с ледниковым периодам. Но было бы ошибкой говорить о том, что они были идеально приспособлены к самым суровым условиям. Ранние неандертальцы расселялись в Центральной Европе лишь во время межледниковий. Когда условия жизни там ухудшались, они, судя по распределению их останков, отступали далеко на юг – в южные и юго-западные районы Европы, чтобы с новым потеплением покинуть их и отправиться на север, «в те области, в которых они пребывали только периодически, до тех пор пока тамошний климат позволял им это» (J. Serangeli, M. Bolus. «Quart?r». 2008. Т. 55).

Речная сеть была картой дорог той эпохи. Об этом можно судить хотя бы по карте распределения орудий, оставленных доисторическими людьми. Передвигаясь по речным долинам, неандертальцы осваивали Европу. Так, следуя вдоль Дуная, они расселились в Центральной Европе. Следуя вдоль Рейна и его притоков, достигли его правого притока – реки Дюссель и долины Неандерталь.

Классические неандертальцы появились во время эемского климатического оптимума, начавшегося около 130 тысяч лет назад. Речь идет о теплом пике последнего межледниковья, когда среднегодовая температура была примерно на 1–2 °С выше, чем сегодня, и на 5–15 °С выше, чем в период предшествовавшего оледенения (Л.Б. Вишняцкий).

Древнейшие останки классических неандертальцев обнаружены в Хорватии, в окрестности города Крапина, а также в Италии. Их возраст – от 130 до 120 тысяч лет.

Лишь около 100 тысяч лет назад неандертальцы окончательно обосновались в Центральной Европе. В ледниковом периоде ее ландшафт во время наиболее сильных похолоданий напоминал северные районы современной Скандинавии. Поросшие мхом и лишайником участки тундростепи перемежались редколесьем – березняком, ивняком, кустами облепихи. Зимой здесь все утопало в снегах.

Вероятно, поначалу неандертальцы уходили с приходом зимы на юг, но затем научились выдерживать долгие холодные зимы с их ледяными ветрами, а также бурные весны с потоками талой воды. В конце концов эта унылая, суровая тундростепь предлагала им «неиссякаемые запасы мяса» (Д. Констебл). В ней обитали стада северных оленей, мамонтов, шерстистых носорогов.

На протяжении последней ледниковой эпохи, начавшейся около 110 тысяч лет назад, неандертальцы расселились не только в Центральной Европе, но и на обширных просторах Азии: на Ближнем Востоке, в Средней Азии и на Алтае. Их останки находят на территории, охватывающей Францию (Мустье), Испанию (Авионес), Израиль (Кебара), Ирак (Шанидар), Хорватию (Виндия) и Россию (пещеры Мезмайская и Окладникова).

На территории Испании сделан ряд важных находок, связанных с неандертальцами. Но особый интерес исследователей в последние три десятилетия вызывают стоянки неандертальцев во Франции и Италии, позволяющие подробно изучить их повседневную жизнь в поздний период их существования.

Около 39 тысяч лет назад неандертальцы внезапно исчезли. Точные причины этого по-прежнему неизвестны.

Что нашли в Крапине?