Wymieranie neandertalczyków

PrzemocEdit

Niektórzy autorzy dyskutują możliwość, że wymieranie neandertalczyków zostało przyspieszone lub przyspieszone przez gwałtowny konflikt z Homo sapiens. Przemoc we wczesnych społeczeństwach łowiecko-zbierackich zwykle była wynikiem rywalizacji o zasoby w następstwie klęsk żywiołowych. Jest zatem prawdopodobne, że przemoc, w tym prymitywne działania wojenne, mogła mieć miejsce między tymi dwoma gatunkami ludzkimi. Hipoteza, że pierwsi ludzie gwałtownie zastąpili Neandertalczyków została po raz pierwszy zaproponowana przez francuskiego paleontologa Marcellina Boule (pierwszą osobę, która opublikowała analizę Neandertalczyka) w 1912 roku.

Pasożyty i patogenyEdit

Inną możliwością jest rozprzestrzenianie się wśród populacji Neandertalczyków patogenów lub pasożytów przenoszonych przez Homo sapiens. Neandertalczycy mieliby ograniczoną odporność na choroby, na które nie byli narażeni, więc choroby przenoszone do Europy przez Homo sapiens mogły być dla nich szczególnie zabójcze, jeśli Homo sapiens byli stosunkowo odporni. Jeśli patogenom stosunkowo łatwo było przenosić się między tymi dwoma podobnymi gatunkami, być może dlatego, że żyły w bliskim sąsiedztwie, to Homo sapiens zapewniłby pulę osobników zdolnych do zarażenia neandertalczyków i potencjalnie zapobieżenia wypaleniu się epidemii w miarę spadku populacji neandertalczyków. Z drugiej strony, ten sam mechanizm mógłby działać odwrotnie, a odporność Homo sapiens na neandertalskie patogeny i pasożyty wymagałaby wyjaśnienia. Jednakże, istnieje dobry powód, aby przypuszczać, że przepływ netto nowych ludzkich patogenów byłby w przeważającej mierze jednokierunkowy, z Afryki do euroazjatyckiej masy lądowej. Najczęstszym źródłem nowych ludzkich patogenów (jak HIV1 dzisiaj) byłoby nasze najbliższe filogenetyczne krewnych, a mianowicie innych naczelnych, z których było wiele w Afryce, ale tylko jeden znany gatunek w Europie, Barbary Macaque, i tylko kilka gatunków w południowej Azji. W rezultacie, afrykańskie populacje ludzi byłby narażony na, i rozwinęła się odporność, i stać się nosicielami, więcej nowych patogenów niż ich euroazjatyckich kuzynów, z daleko idącymi konsekwencjami. Jednokierunkowy ruch patogenów wymusiłby jednokierunkowy ruch populacji ludzkich z Afryki i skazałby na zagładę naiwne immunologicznie rdzenne populacje Eurazji za każdym razem, gdy napotykały one nowszych emigrantów z Afryki i zapewniłby, że Afryka pozostała tyglem ewolucji człowieka pomimo szerokiego rozmieszczenia homininów w bardzo zmiennej geograficznie Eurazji. Ta domniemana „afrykańska przewaga” utrzymałaby się do rewolucji rolniczej 10.000 lat temu w Eurazji, po której udomowione zwierzęta wyprzedziły inne gatunki naczelnych jako najczęstsze źródło nowych ludzkich patogenów, zastępując „afrykańską przewagę” „euroazjatycką przewagą”. Niszczycielski wpływ euroazjatyckich patogenów na populacje rdzennych Amerykanów w epoce historycznej daje nam pewne wyobrażenie o wpływie, jaki współcześni ludzie mogli mieć na prekursorskie populacje homininów w Eurazji 40.000 lat temu. Badanie genomów ludzi i neandertalczyków oraz adaptacji dotyczących patogenów i pasożytów może rzucić dalsze światło na tę kwestię.

Zastępowanie konkurencyjneEdit

Czaszki Sapiens i Neandertalczyków

. Wady specyficzne dla gatunkuEdit

Niewielka przewaga konkurencyjna ze strony współczesnych ludzi przyczyniła się do upadku neandertalczyków w skali czasowej tysięcy lat.

Generalnie małe i szeroko rozproszone stanowiska kopalne sugerują, że Neandertalczycy żyli w mniej licznych i społecznie bardziej odizolowanych grupach niż współcześni Homo sapiens. Narzędzia, takie jak kamienne płatki krzemienne z Mousterian i punkty z Levallois, są od samego początku niezwykle wyrafinowane, jednak ich zmienność jest powolna, a ogólna inercja technologiczna zauważalna w całym okresie kopalnym. Artefakty mają charakter utylitarny, a symboliczne cechy behawioralne nie są udokumentowane przed przybyciem współczesnych ludzi do Europy około 40 000 do 35 000 lat temu.

Zauważalne różnice morfologiczne w kształcie czaszki między dwoma gatunkami ludzkimi mają również implikacje poznawcze. Obejmują one mniejsze płaty ciemieniowe i móżdżek Neandertalczyków, obszary zaangażowane w używanie narzędzi, kreatywność i konceptualizację wyższego rzędu. Różnice te, choć niewielkie, byłyby widoczne dla doboru naturalnego i mogą leżeć u podstaw i wyjaśniać różnice w zachowaniach społecznych, innowacjach technologicznych i twórczości artystycznej.

Jared Diamond, zwolennik konkurencyjnej wymiany, wskazuje w swojej książce The Third Chimpanzee (Trzeci szympans), że zastąpienie neandertalczyków przez współczesnych ludzi jest porównywalne do wzorców zachowań, które występują zawsze, gdy ludzie z zaawansowaną technologią ścierają się z mniej zaawansowanymi ludźmi.

Podział pracyEdit

W 2006 roku dwóch antropologów z University of Arizona zaproponowało wyjaśnienie wydajnościowe dla upadku neandertalczyków. W artykule zatytułowanym „What’s a Mother to Do? The Division of Labor among Neanderthals and Modern Humans in Eurasia” (Podział pracy wśród neandertalczyków i współczesnych ludzi w Eurazji) stwierdzono, że neandertalski podział pracy między płciami był mniej rozwinięty niż w przypadku homo sapiens z okresu środkowego paleolitu. Zarówno samce, jak i samice neandertalczyków uczestniczyły w pojedynczym zajęciu, jakim było polowanie na grubą zwierzynę, taką jak żubry, jelenie, gazele i dzikie konie. Hipoteza ta proponuje, że względny brak podziału pracy u neandertalczyków skutkował mniej wydajnym pozyskiwaniem zasobów ze środowiska w porównaniu z Homo sapiens.

Różnice anatomiczne a zdolność do bieganiaEdit

Badacze tacy jak Karen L. Steudel z Uniwersytetu Wisconsin podkreślili związek anatomii neandertalczyków (krótszej i krępej niż u współczesnych ludzi) ze zdolnością do biegania i zapotrzebowaniem na energię (30% więcej).

Niemniej jednak w najnowszym badaniu naukowcy Martin Hora i Vladimir Sladek z Uniwersytetu Karola w Pradze wykazali, że konfiguracja neandertalskich kończyn dolnych, zwłaszcza połączenie mocnych kolan, długich pięt i krótkich kończyn dolnych, zwiększyła efektywną przewagę mechaniczną neandertalskich prostowników kolan i stawów skokowych, co znacznie zmniejszyło siłę potrzebną do lokomocji i wydatkowaną na nią energię. Koszt chodzenia neandertalskiego mężczyzny jest obecnie szacowany na 8-12% wyższy niż anatomicznie współczesnych mężczyzn, podczas gdy koszt chodzenia neandertalskiej kobiety jest uważany za praktycznie równy kosztowi anatomicznie współczesnych kobiet.

Inni badacze, jak Yoel Rak, z Uniwersytetu Tel-Aviv w Izraelu, zauważyli, że zapisy kopalne pokazują, że miednice neandertalskie w porównaniu z miednicami współczesnych ludzi znacznie utrudniałyby neandertalczykom absorbowanie wstrząsów i odbijanie się od jednego kroku do następnego, dając współczesnym ludziom kolejną przewagę nad neandertalczykami w bieganiu i zdolności chodzenia. Jednak Rak zauważa również, że wszyscy archaiczni ludzie mieli szerokie miednice, co wskazuje, że jest to morfologia przodków i że współcześni ludzie przeszli zmianę w kierunku węższych miednic w późnym plejstocenie.

Przewaga współczesnych ludzi w polowaniu na zwierzęta w ciepłym klimacieEdit

Pat Shipman z Pennsylvania State University w Stanach Zjednoczonych twierdzi, że udomowienie psa dało współczesnym ludziom przewagę podczas polowania. Najstarsze pozostałości udomowionych psów znaleziono w Belgii (31.700 BP) i na Syberii (33.000 BP). Badanie wczesnych stanowisk ludzi współczesnych i neandertalczyków ze szczątkami faunistycznymi w Hiszpanii, Portugalii i Francji dało przegląd tego, co jedli ludzie współcześni i neandertalczycy. Królik stał się częstszy, podczas gdy duże ssaki – jedzone głównie przez neandertalczyków – stawały się coraz rzadsze. In 2013, DNA testing on the „Altai dog”, a paleolithic dog’s remains from the Razboinichya Cave (Altai Mountains), has linked this 33,000-year-old dog with the present lineage of Canis lupus familiaris.

InterbreedingEdit

Human-Neandertal mtDNA

Neanderthal DNA extraction

Interbreeding can only account for a certain degree of Neanderthal population decrease. A homogeneous absorption of an entire species is a rather unrealistic idea. Byłoby to również sprzeczne ze ścisłymi wersjami niedawnego pochodzenia afrykańskiego, ponieważ sugerowałoby to, że przynajmniej część genomu Europejczyków wywodzi się od neandertalczyków, których przodkowie opuścili Afrykę co najmniej 350 000 lat temu.

Najgłośniejszym zwolennikiem hipotezy hybrydyzacji jest Erik Trinkaus z Washington University. Trinkaus twierdzi, że różne skamieniałości jako jednostki hybrydowe, w tym „dziecko Lagar Velho”, szkielet znaleziony w Lagar Velho w Portugalii. W 2006 publikacji współautorem Trinkaus, skamieniałości znalezione w 1952 roku w jaskini Peștera Muierilor, Rumunia, są podobnie twierdził, jak hybrydy.

Genetyczne badania wskazują, że niektóre formy hybrydyzacji między archaicznych ludzi i współczesnych ludzi miało miejsce po nowoczesnych ludzi wyłonił się z Afryki. Szacuje się, że 1-4% DNA u Europejczyków i Azjatów (np. Francuzów, Chińczyków i Papuasów) jest nienowoczesne i dzieli się raczej ze starożytnym DNA neandertalskim niż z Afrykanami subsaharyjskimi (np. Yoruba i San).

Nowoczesne ludzkie znaleziska w Abrigo do Lagar Velho, Portugalia rzekomo zawierające domieszki neandertalskie zostały opublikowane. Jednak interpretacja portugalskiego okazu jest sporna.

Jordan, w swojej pracy Neanderthal, wskazuje, że bez pewnych krzyżówek, pewne cechy na niektórych „nowoczesnych” czaszkach wschodnioeuropejskiego dziedzictwa Cro-Magnon są trudne do wyjaśnienia. W innym badaniu, naukowcy znaleźli niedawno w Peştera Muierilor, Rumunia, szczątki europejskich ludzi z ~37,000-42,000 lat temu, którzy posiadali głównie diagnostyczne „nowoczesne” cechy anatomiczne, ale także mieli wyraźne cechy neandertalskie, które nie występują u przodków współczesnych ludzi w Afryce, w tym duże wybrzuszenie z tyłu czaszki, bardziej widoczny występ wokół stawu łokciowego i wąską panewkę w stawie barkowym.

Projekt genomu neandertalskiego opublikował prace w 2010 i 2014 r. stwierdzające, że neandertalczycy przyczynili się do DNA współczesnych ludzi, w tym większości ludzi poza Afryką Subsaharyjską, a także kilku populacji w Afryce Subsaharyjskiej, poprzez krzyżowanie, prawdopodobnie między 50 000 a 60 000 lat temu. Ostatnie badania pokazują również, że kilku neandertalczyków zaczęło kojarzyć się z przodkami współczesnych ludzi na długo przed dużą „migracją z Afryki” obecnych nie-Afrykanów, już 100 000 lat temu. W 2016 r. badania wykazały, że istniały trzy odrębne epizody krzyżowania między współczesnymi ludźmi a neandertalczykami: pierwsze spotkanie dotyczyło przodków nieafrykańskich współczesnych ludzi, prawdopodobnie wkrótce po opuszczeniu Afryki; drugie, po rozgałęzieniu się grupy przodków Melanezyjczyków (a następnie unikalnym epizodzie krzyżowania z Denisowianami); oraz trzecie, dotyczące wyłącznie przodków Azjatów Wschodnich.

Pomimo, że krzyżowanie międzyrasowe jest postrzegane jako najbardziej subsymoniczna interpretacja odkryć genetycznych, autorzy wskazują, że nie mogą jednoznacznie wykluczyć alternatywny scenariusz, w którym populacja źródłowa nie-afrykańskich współczesnych ludzi był już bliżej spokrewniony z neandertalczyków niż inni Afrykanie byli, ze względu na starożytne podziały genetyczne w Afryce. Wśród genów wykazanych jako różniące się między współczesnymi ludźmi a neandertalczykami znalazły się RPTN, SPAG17, CAN15, TTF1 i PCD16.

Zmiany klimatyczneEdit

Neandertalczycy przeszli przez kryzys demograficzny w Europie Zachodniej, który wydaje się zbiegać ze zmianami klimatycznymi, które spowodowały okres ekstremalnego zimna w Europie Zachodniej. „Fakt, że neandertalczycy w Europie Zachodniej byli prawie wymarli, ale potem odrodzili się na długo przed tym, jak weszli w kontakt ze współczesnymi ludźmi, był dla nas całkowitym zaskoczeniem” – powiedział Love Dalén, profesor nadzwyczajny w Szwedzkim Muzeum Historii Naturalnej w Sztokholmie. Jeśli tak, to wskazywałoby to, że neandertalczycy mogli być bardzo wrażliwi na zmiany klimatyczne.

Katastrofa naturalnaEdit

Niektórzy badacze argumentowali, że Campanian Ignimbrite Eruption, erupcja wulkaniczna w pobliżu Neapolu, Włochy, około 39 280 ± 110 lat temu (starsze szacunki ~37 000 lat), wybuchająca około 200 km3 (48 cu mi) magmy (500 km3 (120 cu mi) objętości luzem) przyczyniła się do wyginięcia człowieka neandertalskiego. Hipoteza ta została rozwinięta przez Golovanovą i in. Zakłada ona, że chociaż neandertalczycy napotkali kilka interglacjałów w ciągu 250 tys. lat w Europie, niezdolność do przystosowania metod polowania spowodowała ich wyginięcie w obliczu konkurencji H. sapiens, gdy Europa zmieniła się w słabo porośnięty step i półpustynię podczas ostatniej epoki lodowcowej. Badania warstw osadów w jaskini Mezmaiskaya wskazują na znaczne zmniejszenie ilości pyłków roślin. Uszkodzenie życia roślinnego doprowadziłoby do odpowiedniego spadku liczebności roślinożernych ssaków, na które polowali neandertalczycy.